Том 45, № 2 (2022)
Колонка главного редактора
Слово редактора
Науки о Земле и недропользование. 2022;45(2):102-103
102-103
Геология, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых
Изотопный состав кислорода борных минералов из курчатовит-сахаитовых руд месторождения Солонго
Аннотация
Борно-магнетитовое скарновое месторождение Солонго (Западное Забайкалье, Россия) обладает промышленными запасами редких курчатовит-сахаитовых руд. Целью данной работы являлось изучение изотопного состава кислорода борных минералов из курчатовит-сахаитовых руд месторождения. Исследование образцов проводилось с помощью современных методов электронной микроскопии, масс-спектрометрии. На оригинальных фотоснимках прозрачных шлифов, изображениях образцов в обратно отраженных электронах приведены минеральные ассоциации сахаита и курчатовита: полиминеральный ссайбелиит-сибирскит-кальцитовый агрегат, роуит, федоровскит, людвигит, форстерит, серпентин, титанит, сфалерит, магнетит, якобсит, апатит, турнорит. Приведена характеристика эволюции борных минералов на месторождении Солонго. Были получены следующие показатели изотопного состава кислорода δ18О v-SMOW в минералах: в сахаите – +1 ‰, в роуите – +2,7 ‰, в курчатовите – +1,9 ‰, в магнетите – -0,3 ‰. В результате сравнения изотопных данных по сахаиту с уже имеющимися литературными данными обнаружено, что сахаит борных руд месторождения имеет относительно облегченный состав кислорода. Такие показатели могут объясняться участием метеорных вод, в том числе талых вод снежников и многолетней мерзлоты, в процессе формирования месторождения, а также пониженными показателями изотопного состава кислорода δ18О доломитов Озернинского рудного узла, с преобразованием которых связывается формирование сахаита.
Науки о Земле и недропользование. 2022;45(2):104-118
104-118
Результаты геолого-геофизического исследования глубинного строения Ангарского и Забайкальского мантийных плюмов, их связь с месторождениями полезных ископаемых
Аннотация
Целью исследования являлось рассмотрение вопросов геолого-геофизической интерпретации данных аэростатных и спутниковых магнитных измерений вдоль регионального профиля, пересекающего территорию Ангаро-Байкальского региона. Для проведения научных исследований вдоль регионального транссибирского геолого-геофизического профиля А-В автором были использованы различные геолого-геофизические материалы (цифровые данные магнитного поля, измеренные на искусственном спутнике Земли MAGSAT и аэростате; данные значений удельного электрического сопротивления в мантии этого региона; геотермические данные; сейсмические данные о расположении гипоцентров землетрясений в районе прохождения профиля исследований). Методами исследования послужили многоуровневые измерения спутникового и аэростатного магнитных полей, что позволило значительно расширить возможности для геолого-геофизической интерпретации полученных данных. В результате проведенного исследования выявлено, что геолого-геофизическая интерпретация многоуровневых аэромагнитных данных позволяет достаточно точно определять координаты месторасположения и глубину проникновения в литосферу тектонических разломов, связанных с Ангарским и Забайкальским мантийными плюмами, которые представляют значительный интерес для поисков месторождений угля и урана. Полученные по аэростатным и спутниковым данным пространственные и глубинные характеристики тектонических разломов подтверждаются комплексом анализируемых независимых геофизических данных (магнитотеллурического зондирования, геотермии, сейсмологии и других геофизических методов). В качестве выводов можно заключить, что автором продемонстрирована возможность применения спутниковых и аэростатных магнитных съемок для исследования глубинного строения Ангарского и Забайкальского мантийных плюмов. Необходимо также отметить, что по аэростатным и спутниковым магнитным данным могут быть выявлены крупные глубинные тектонические разломы литосферы (Баргузинский, Икатский, Туколамский, Тунгирский), которые по особым точкам магнитоактивных зон этих разломов также позволяют маркировать различные субгоризонтальные границы литосферных слоев в зоне расположения Ангарского и Забайкальского мантийных плюмов. Практическая значимость проведенной работы заключается в том, что была выявлена пространственная взаимосвязь расположения Ангарского мантийного плюма и месторождений угля Иркутского бассейна, а также месторождений урана в зоне расположения Забайкальского мантийного плюма.
Науки о Земле и недропользование. 2022;45(2):119-136
119-136
Особенности инверсии данных высокоплотных электромагнитных зондирований при нефтегазопоисковых исследованиях на территории Непско-Ботуобинской антеклизы
Аннотация
Данные нестационарных электромагнитных зондирований становлением поля в ближней зоне, широко применяемых для решения нефтегазопоисковых задач на Непско-Ботуобинской антеклизе, чаще всего интерпретируются в рамках горизонтально-слоистых моделей сред. Целью данного исследования являлась разработка подхода к инверсии кривых электромагнитных зондирований, полученных с использованием высокоплотных 3Dсетей наблюдений. В основу исследования легло математическое моделирование, результаты которого позволили оценить латеральные пространственные параметры нестационарного электромагнитного поля и понять отличия результатов одномерной инверсии данных зондирования становлением поля в ближней зоне относительно истинных параметров целевого горизонта. В результате была получена характеристика электромагнитного поля, которая описывается экспоненциальной функцией и применяется при латеральной закрепленной инверсии высокоплотных электромагнитных зондирований становлением поля в ближней зоне. Предлагаемый подход протестирован на практических данных в пределах участка исследований, расположенного на склоне Непско-Ботуобинской антеклизы. Показано, что использование пространственной невязки при инверсии данных зондирования становлением поля в ближней зоне позволяет получать геоэлектрические модели, характеризующиеся латеральной выдержанностью геоэлектрических параметров разреза. Применение подхода, основанного на методике пространственного накопления в процессе инверсии, позволяет повысить устойчивость решения обратной задачи данных зондирования становлением поля в ближней зоне.
Науки о Земле и недропользование. 2022;45(2):137-151
137-151
Литолого-фациальная изменчивость ярактинского горизонта как комплексный результат геодинамических процессов тектоногенеза и седиментогенеза
Аннотация
Цель представленного исследования заключалась в анализе литолого-фациальной обстановки образования и причин изменчивости литологического состава отложений ярактинского горизонта, а также особенностей формирования и распределения в нем пород-коллекторов. В ходе работы авторами были использованы как данные результатов буровых и геофизических работ, так и материалы исследований, опубликованных в открытой печати. Ярактинский горизонт является промышленно-продуктивным на месторождениях юго-восточного склона и центральной части Непско-Ботуобинской антеклизы – Дулисьминском, Ярактинском, Аянском, Даниловском и других. Отложения ярактинского горизонта сформировались в начальный трансгрессивный этап вендского цикла осадконакопления и характеризуются крайней литологической невыдержанностью состава и изменениями толщин. Проведенные рядом ученых исследования свидетельствую о том, что к началу образования ярактинского горизонта на территории его формирования в геоморфологическом плане преобладала прибрежная равнина, временами заливавшаяся морем. Породы данной площади представлены фациями временных пролювиально-делювиальных потоков прибрежной равнины, сменявшимися прибрежными мелководными отложениями. В связи с этим смена литологического состава пород и толщин ярактинского горизонта являлась следствием изменения характера колебательных движений, а его структурно-текстурные особенности определялись в основном динамикой водных потоков среды седиментации и характером палеорельефа подстилающей поверхности. В результате проведенных исследований можно сделать вывод о том, что литологическая неоднородность ярактинского горизонта в разрезах (по вертикали) и по простиранию (по латерали) определяется частым чередованием различных литотипов, формирование которых диктуется комплексным характером тектонических движений и особенностями изменения фациальных обстановок осадконакопления.
Науки о Земле и недропользование. 2022;45(2):152-161
152-161
Обогащение и переработка полезных ископаемых
Исследование переработки руд золоторудного месторождения флотационными методами
Аннотация
В представленной статье описано исследование обогащения золотосодержащих руд флотационными методами. Объектом изучения являлся малосульфидный золото-кварцевый тип руд, который имеет следующий петрографический состав: кварц – 90 %, кварц-хлоритовые сланцы – 10 %. Руда этого месторождения состоит из пород коры выветривания – железисто-слюдяных пород с прожилками и пятнами гранобластового кварца. Целью исследования стала разработка оптимального режима флотации для получения сульфидного золотосодержащего концентрата. В ходе эксперимента фиксировалось влияние крупности руды, реагентного режима, структуры перераспределения флотации, времени флотации на операции. В работе представлены результаты исследования химического состава руды методом силикатного и оптико-эмиссионного анализа. В процессе флотации в качестве собирателя использовали такие реагенты, как бутиловый ксантогенат калия, а в качестве пенообразователя – комбинацию эфирных масел сосны. На основе серии экспериментов был установлен критерий эффективности обогащения Хэнкока. Выявлены следующие технологические показатели переработки руды: гравиоконцентрат с содержанием золота 1165 г/т с выходом 0,3 % и извлечением 73,74 %; флотоконцентрат (после второй очистки) с содержанием золота 68,9 г/т с выходом 1,52 % и извлечением 22,05 %. Содержание серебра в нем составило 15,9 г/т. Общее извлечение золота составило 95,79 % при выходе 1,82 % и содержании золота 249,9 г/т. Содержание золота в хвостах флотации составило 0,19 г/т.
Науки о Земле и недропользование. 2022;45(2):162-171
162-171
Гидрогеология и инженерная геология
Прогноз подъема уровня грунтовых вод в районе исторических построек города Иркутска
Аннотация
Цель работы заключалась в разработке аналитической модели для прогноза подъема уровня грунтовых вод в условиях барражного эффекта. В результате обработки значительного объема производственных решений разработана аналитическая модель, позволяющая прогнозировать изменение уровня грунтовых вод, которое происходит при строительстве инженерных сооружений с глубоким заложением фундаментов, создающих эффект подпорной стенки (барража). Работа проводилась на участках, расположенных в исторических центрах городов Восточной Сибири, в том числе города Иркутска. Разработаны прогнозные схемы глубин формирования уровня подземных вод первых от поверхности водоносных горизонтов, проведена оценка территорий по условиям подтопления в соответствии с существующими нормативными документами. Анализ результатов исследований показывает, что наибольшее влияние на подъем грунтовых вод оказывают гидравлический уклон потока подземных вод и ширина проектного сооружения. Значительную роль в формировании нового подпорного горизонта в пределах исследуемой территории играют вертикальная планировка застраиваемой территории и использование свайных фундаментов. Кроме того, при разработке профилактических и защитных мероприятий необходимо учитывать многолетние сезонные колебания уровня грунтовых вод. Представленная аналитическая модель достаточно проста, универсальна и может применяться в различных геолого-гидрогеологических условиях.
Науки о Земле и недропользование. 2022;45(2):172-183
172-183
Доразведка Верхнечонского месторождения технических подземных вод: новые методы изучения и результаты
Аннотация
Цель представленного исследования заключалась в уточнении геологической модели Верхнечонского месторождения технических подземных вод (Восточная Сибирь, Россия), переоценке запасов по промышленной категории, формировании геофильтрационной модели. В статье освещены основные подходы, использованные при проведении полевых и камеральных исследований, представлен опыт организации масштабных опытно-фильтрационных работ в условиях ограниченного времени и персонала на крупном функционирующем месторождении. В основу работы положены результаты многолетних режимных наблюдений, полевых опытно-фильтрационных работ 2019–2020 гг., информация геологической базы данных по водозаборному и нефтяному фонду скважин месторождения, в том числе комплекс скважинных исследований, а также сведения о геологическом и гидрогеологическом строении района из архивных и опубликованных источников. Для создания геофильтрационной модели использовано программное обеспечение Visual ModFlow Flex. Результатом проведения и интерпретации работ стало обоснование природной гидрогеологической модели, отличной от принятой ранее. Так, доказана связь двух водоносных комплексов – верхолен-илгинского комплекса верхне-среднекембрийского возраста и литвинцевского комплекса нижне-среднекембрийского возраста. В результате работ в Visual ModFlow Flex создана геофильтрационная модель, хорошо согласованная с фактическими данными и позволившая выявить непроницаемые барьеры, а также спрогнозировать геомиграцию сероводорода. Запасы подземных вод месторождения впервые поставлены на государственный баланс в полном объеме по промышленной категории В, переоценка выполнена по трем участкам месторождения, откорректированы нагрузки на скважины для оптимальной работы водозаборов. По итогам проведенного исследования можно сделать вывод о том, что использование геофильтрационной модели оправдано на месторождениях сложного геологического строения и данная модель может использоваться как постояннодействующая для контроля и корректировки режима разработки. Опыт организации работ на крупном действующем нефтяном месторождении также может быть полезен при переоценке запасов на месторождениях-аналогах.
Науки о Земле и недропользование. 2022;45(2):184-196
184-196
Инженерно-геологическая оценка скальных грунтов на примере анализа коллекции образцов Албазинского месторождения
Аннотация
В данной статье представлена инженерно-геологическая оценка скальных грунтов Албазинского месторождения (север Хабаровского края, Россия), проведенная на примере анализа коллекции образцов различных петрографических типов определенных геологических формаций. Цель исследований заключалась в реализации специально разработанной комплексной методической схемы, включающей оптический метод (анализ шлифов), измерение сейсмических (поверхностное и сквозное прозвучивание образцов для определения скорости продольных сейсмических волн), прочностных (вертикальное сжатие и растяжение) и физических (плотность и водопоглощение) свойств. На основе полученных данных выполнен сравнительный анализ образцов по результатам данных сейсмических, прочностных и физических свойств с учетом петрографической информации. Установлена анизотропия по сейсмическим и прочностным свойствам, определены коэффициенты корреляции между показателями свойств с помощью программы кластерного анализа. На примере материалов коллекции показано, что различия скорости продольных сейсмических волн и прочности определяются текстурно-структурными особенностями и составом скальных грунтов, которые изучаются на микроуровне.
Науки о Земле и недропользование. 2022;45(2):197-210
197-210