Введение: Предыдущими исследованиями авторов установлено наличие ультратонкого золота (УТЗ) в осадочном чехле Воронежской антеклизы (ВА). За последние 15 лет при проведении ГДП-200 на территории антеклизы получены новые данные, рассмотренные в статье. Методика: Выделить частицы УТЗ размерностью в первые десятки микрометров удалось на обогатительных установках МКТС и ЦВК-100. Локальный рентгеноспектральный анализ элементного состава (микрозонд) проводился с помощью системы OXFORD INS. Часть проб исследовалась с помощью спектрозолотометрии в лабораториях ЦНИГРИ, ВГУ, ИМГРЭ, получена удовлетворительная сходимость между этими двумя методами. Всего проанализировано свыше 600 проб, 170 из них содержали УТЗ. Выделенные золотины изучались микроскопическими методами, а также рентгеноспектральными определениями элементного состава. Количество определений содержаний Au в золотинах составило порядка 300 анализов. Результаты исследований: Выявлены новые местонахождения УТЗ, локализованные на различных стратиграфических уровнях. Повышенное содержание Au обнаружено для верхней части осадочного чехла. Для выявленных местонахождений характерно совместное присутствие УТЗ и интерметаллидов. Максимальные концентрации УТЗ отмечаются в пределах участков с повышенной проницаемостью в зонах тектонических нарушений и на геохимических барьерах, представленных глинистыми и ожелезненными породами и фосфоритами. Обсуждение результатов: Геохимическими особенностями золотин является практически постоянное присутствие металлов платиновой группы (МПГ), серебра, свинца. Характерно высокое количество летучих элементов, из них преобладает ртуть. В интерметаллидах без золота резко преобладают Си и Zn. В фосфоритах содержание золота неравномерно, в отдельных случаях достигает 0.4 г/т. Заключение: Анализ генетических особенностей УТЗ ВА уверенно позволяет относить его к эксгаляционно-осадочному типу, известному также в других регионах России и Мира. Собранные данные по УТЗ, его связь с эндогенными процессами и приуроченность к зонам тектонических нарушений позволили построить прогнозную карту поисков этого металла на территории ВА.
Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология
2021. — Выпуск 1
Содержание:
Введение: Продуктивность горючих сланцев Коцебинского и Перелюбского месторождения сильно изменяется как по вертикали, так и по латерали. Данная статья посвящена изучению влияния изменчивости условий формирования на продуктивность горючих сланцев Волжского бассейна. Методика и фактический материал: В работе использованы следующие методы: макроописание керна, литолого-петрографические исследования шлифов и изучение электронно-микроскопических снимков. При анализе условий формирования горючих сланцев использовался материал, полученный в процессе выполнения поисково-оценочных и разведочных работ на Коцебинском и Перелюбском месторождениях. Результаты и обсуждения: На основании изучения основных литотипов горючих сланцев Коцебинского и Перелюбского месторождений были установлены процессы, влияющие на продуктивность горючих сланцев: объем поступления терригенного материала, биопродуктивность палеобассейна и степень фоссилизации органического вещества (ОВ). Заключение: Установлено, что низкая продуктивность горючих сланцев обусловлена высокой интенсивностью поступления терригенного материала с источников сноса, а также низкой степенью фоссилизации ОВ. Тогда как рост продуктивности горючих сланцев связан с низкой интенсивностью поступления терригенного материала и высокой степенью фоссилизации ОВ. Для двух литотипов предполагается высокая биопродуктивность палеобасссейна. Полученные данные позволили построить и рассмотреть вероятные «идеализированные» модели формирования горючих сланцев. В дальнейшем эти данные могут быть использованы для реконструкции условий образования каждого продуктивного пласта горючих сланцев.
Ключевые слова
Введение: Приведены результаты комплексного исследования особенностей состава и распределения тяжёлой фракции из кимберлитов поля Катока (северо-восток Анголы), эталонным объектом в котором является одноимённая трубка. В слабо эродированной кимберлитовой трубке Катока с сохранившейся кратерной постройкой установлен широкий петрографический спектр пород, нередко интенсивно изменённых в результате гипергенных процессов с почти полным разрушением реликтовых минералов и затушеванностью первичных структурно-текстурных признаков. Методика: С целью изучения особенностей распределения тяжелой фракции в разрезах кимберлитовых пород и степени обогащения зоны выветривания глубинными минералами было проанализировано представительное количество данных обогащения керновых проб. Проведено изучение особенностей распределения тяжелой фракции по более пятидесяти разрезам скважин, вскрывших кимберлиты в поле Катока. При анализе использовались результаты обогащения керновых проб на обогатительной установке, а также для сравнения данные исследований протолочных проб и штуфных образцов. Результаты и обсуждение: По комплексу признаков выделены породы трёх фаций: гипабиссальной (субвулканической), жерловой (или диатремовой) и кратерной. Для каждой из них характерно своё соотношение различных типов магматических (гипабиссальной и жерловой фаций) и вулканогенно-осадочных (кратерная фация) образований. Выводы: Отмеченные особенности состава пород, заполняющих диатремы описываемого региона, привели к определённым изменениям в содержании и распределении по глубинам тяжёлой фракции, важнейшими среди которых в поисковом плане являются индикаторные минералы кимберлитов (ИМК). Наибольшей сохранностью в изученных кимберлитовых породах характеризуются гранаты (преимущественно пироп), пикроильменит и клинопироксены. Самые высокие концентрации тяжёлых минералов (в том числе ИМК) установлены в жерловой фации. В целом этот показатель характерен для диатрем поля Катока, что подчёркивает возможную высокую перспективу применения на этой и похожих по геологическому строению территориях шлихо-минералогического метода поисков кимберлитовых трубок.
Ключевые слова
Введение: Целью работы является определение путей преодоления существующих проблем внедрения новых технологий извлечения благородных металлов из руд черносланцевого типа, главными из которых являются: 1) глубокое изучение черных сланцев с точки зрения их происхождения, природы и форм присутствия углерода; 2) изучения минеральных форм благородных металлов на наноуровне; 3) природные условия самоорганизации (самосборки) наноструктур благородных металлов; 4) моделирование природных условий самосборки и 5) поиск эффективных методов вскрытия наноразмерных частиц драгметаллов и их соединений. Авторами проанализированы существующие взгляды на понятие «черные сланцы», их происхождение, обстановки осадконакопления, геодинамические условия формирования, природу и формы нахождения углеродистого вещества в них. Подробно рассмотрены причины повышенного благородно-металльного рудного потенциала черносланцевых формаций. Методика: изучение наноразмерных благородных металлов производилось на рентгенофазовом дифрактометре Швейцарского производства с использованием огромной базы (до 453000 определений) данных и соответствующим программным обеспечением. Приводятся данные о существующих минеральных формах благородных металлов, в том числе наноразмерного состояния по литературным и оригинальным данным изучения руд месторождений сухоложского типа России и Казахстана. Показана роль наноструктурированного рудного вещества в подобных типах месторождений, указаны причины как недоизвлечения Au, так и полного «игнорирования» металлов платиновой группы при освоении месторождений. Результаты и обсуждение: Рассматриваются природные процессы корообразования (по черным сланцам), приводящие к самосборке драгметаллов. Даны примеры, когда из ничтожных содержаний Au в материнских породах в результате корообразующих процессов образуются источники россыпного металла. Пути решения вовлечения рудного потенциала МПГ в промышленное производство видятся в использовании природоподобных технологий, теоретические и практические основы которых заложены еще несколько десятилетий назад группой казахстанских ученых. В основе технологий будущего должны лежать процессы суперизмельчения и перевода частиц благородных металлов в состояние самосборки. Последняя возможна только для «самородных» частиц, не скованных валентными связями. Заключение: Для переработки руд с высоким содержанием углерода в технологиях будущего необходимо изыскать и пути наиболее эффективной борьбы с активным углеродом, а одним из методов его нейтрализации является гидрирование. С внедрением новых технологий будет возможно не только повышение извлекаемости Au из первичных руд, но и вовлечение в повторное извлечение накопившихся хвостов переработки действующих предприятий. В заключении делаются важнейшие выводы, касающиеся благородно-метального потенциала черных сланцев и будущих технологии извлечения, в том числе: 1) определена как положительная, так и негативная роль углерода; 2) показано значение изучения кор выветривания по черным сланцам как природных «фабрик» самосборки; 3) на основе второго пункта намечены пути комплексного извлечения благородных металлов, в основе которых лежит кавитация.
Ключевые слова
Введение: На севере Урала эклогиты установлены в двух метаморфических комплексах: марункеуском эклогит-гнейсовом на Полярном Урале и неркаюском эклогит-сланцевом на Приполярном Урале. Выявлены признаки северо-западной и субширотной ориентировки аномалий геофизических полей над эклогитсодержащими комплексами севера Урала и их пространственные взаимосвязи. Структурные особенности и геологические взаимоотношения комплексов с окружающими толщами дают основание для гипотезы о принадлежности марункеуского и неркаюского комплексов к фрагментам раннедокембрийского основания, вовлеченного в структуру Уралид. Приводится комплексная интерпретация геофизических полей по марункеускому и неркаюскому комплексам. Рассматриваются возможные глубинные связи высокобарических объектов и кристаллического фундамента прилегающей с запада платформенной области. Методика исследований: Обобщены и систематизированы материалы по комплексной интерпретации геофизических полей (гравитационного, сейсмического), позволяющие решить вопрос о глубине залегания источников аномалий над эклогитсодержащими комплексами. Основное внимание уделено анализу трансформированных карт и построению методом подбора комплексных моделей земной коры, а также геологической интерпретации глубинных структур. Результаты и обсуждения: В процессе интерпретации гравитационного поля выявлены схожие черты в строении марункеуского эклогит-гнейсового и неркаюского эклогит-сланцевого комплексов. Установлена приуроченность локальных максимумов силы тяжести к участкам распространения пород основного (и частично ультраосновного в марункеуском комплексе) состава. Изучение структуры локальных полей по интенсивности, размерам и линейной северо-западной направленности аномальных зон и подзон Печорской плиты и эклогитсодержащих комплексов севера Урала позволяет установить пространственную взаимосвязь между ними на уровне средней коры. Заключение. Выявленные пространственные связи дают возможность считать наиболее аномальные участки над марункеуским эклогит-гнейсовым и неркаюским эклогит-сланцевым комплексами юго-восточным продолжением Варандей-Адзьвинской зоны и Верхнеколвинской подзоны интенсивных положительных гравитационных аномалий Печорской плиты. Полученные геолого-геофизические данные подтверждают представление о марункеуском и неркаюском комплексах, как фрагментах раннедокембрийского основания, вовлеченного в структуру Уралид.
Ключевые слова
Введение: в настоящей работе рассматривается проблема выявления техногенных тел на мелководной акватории скрытых в результате процесса седиментации. В качестве решения задачи предлагается комплексный подход, основанный на результатах интерпретации выполненных измерений модуля вектора магнитной индукции, в соответствии с предлагаемой методикой съемки, поддержанной методами сейсмоакустики. Методика: в условиях мелководной акватории и ограниченного береговыми линиями пространства исключается использование громоздкого оборудования и крупногабаритных плавательных средств. Отсюда предлагается выработать комплекс методов и методику работ с применением маломерных плавательных средств, при поисках и обнаружении непрогнозируемых дискретных намагниченных объектов. На основе ранее выполненных изысканий на протяженных линейных техногенных объектах была применена пошагово совокупность: гидроакустического, магнитометрического и геоакустического методов. В методическом обеспечении каждого из вида выполняемых работ является разрешимость, которая будет гарантировать выявление целей, и достаточность собранной информации, дающей общее представление о состоянии акватории. Результаты и обсуждение: гидроакустическое обследование, как средство визуализации, дало представление о степени захламленности дна антропогенными объектами, но не смогло однозначно выявить фрагменты танка, в виду того, что за длительный период времени всё было нивелировано русловыми наносами. В результате выполненных магнитометрических наблюдений были выявлены две значительные аномалии магнитного поля. Произведена количественная интерпретация магнитных аномалий для двухмерного случая: выполнен пересчет в верхнее полупространство, дана оценка глубины заложения объектов. По итогам работы геоакустического метода были уточнены глубины в акватории реки. Совокупные результаты задействованного комплекса позволили обратиться к решению прямой задачи магнитометрии с использованием программной среды Mathcad14. В результате выполненного моделирования в программе Mathcad14 вычисленное поле модуля вектора индукции от совокупности модельных источников, показало хорошую тождественность к наблюдённому полю. Прямые водолазные обследования, которые последовали после завершения стадии изысканий, подтвердили наличие корпуса и башни танка, перекрытых речными наносами. Заключение: основными результатами наших исследований, направленных на обеспечение безопасности хозяйственной деятельности на мелководных акваториях при осуществлении поиска непрогнозируемых намагниченных техногенных объектов, является совершенствование методики гидромагнитной съемки с последующей интерпретацией данных, в том числе с применением компьютерного моделирования, а также выработка оптимального комплекса геофизических работ.
Ключевые слова
Введение: В статье изложены результаты анализа сейсмических эффектов, возникающих при производстве промышленных взрывов в карьерах по добыче полезных ископаемых. В регионе функционирует более 20 карьеров, в которых ежегодно производится от 300 до 500 взрывов. При этом выделяется 1010-1013 Дж сейсмической энергии. Методика: Был проведен эксперимент с целью определения наличия или отсутствия наведенной сейсмичности. Для этого вокруг Павловского карьера в разных азимутах, на расстоянии 60 км от карьера были установлены сейсмические станции. Спустя 8 часов после взрыва в Павловском карьере, мощность которого составила 300 т ВВ, произошли 5 низкомагнитудных сейсмических событий. Они аккумулировались в пределах Лискинской сейсмически активной зоны. Результаты и обсуждение: Оценены экологические последствия проведения промышленных взрывов. Показано, что короткозамедленные промышленные взрывы оказывают существенное воздействие на геологическую среду, создавая предпосылки возникновения наведенной сейсмичности и возбуждая сейсмические колебания в широком диапазоне частот, которые распространяются на значительные расстояния. Максимальная амплитуда колебаний изменяется от десятков нм/с до 1000 мкм/с, длительность воздействия от нескольких секунд до 5 минут. На основе анализа большого объема данных, разработаны критерии оценки благоприятности среды обитания человека. Заключение: По степени воздействия промышленных взрывов на комфортность среды обитания выделены четыре уровня, характеризующиеся системой сейсмических признаков: комфортные, гипокомфортные, дискомфортные и экстремальные.
Ключевые слова
Введение: В настоящее время в городе Томске увеличивается площадь застройки, появляются новые микрорайоны на ранее неосвоенных землях (например, на левобережье р. Томь), происходит перепланировка и реконструкция центральной части города. Без учета динамики, механизмов, факторов и закономерностей развития опасных природных и техно-природных процессов, прогноза их развития, невозможно качественное развитие территории. Цель работы - установить закономерности распространения оползней, оценить интенсивность их развития и спрогнозировать вероятность их проявления в пределах новых границ города. Методы исследований: Оценка и прогноз развития оползней выполнялись с использованием ГИС-технологий, которые являются важным инструментом в процессе управления городом благодаря их возможности обрабатывать и анализировать многомерные данные о геологической среде. Для определения «веса» факторов, обусловливающих развитие оползней, использовались два метода: анализа иерархий (analytical hierarchical process, AHP) и соотношения частотностей (frequency ratio, FR). Для валидации карт восприимчивости использовался анализ кривых рабочей характеристики приемника (Receiver Operating Characteristics, ROC). Результаты и обсуждение: Составлена карта распространения оползней на территории города, включающаяся 25 полигонов. Затем эти полигоны были случайным образом разбиты на две части: 17 полигонов (70%) для обучения модели и 8 полигонов (30%) для валидации модели. Для анализа пространственных закономерностей, обусловливающих развитие оползней, выбрано семь факторов: уклон поверхности, экспозиция склона, кривизна, абсолютные отметки поверхности, геологическое строение территории; типы фильтрационных разрезов, расстояние до реки. Используя обучающий набор данных, были построены прогнозные карты восприимчивости на основе проведенного ранжирования факторов двумя методами. Пространственная корреляция между местоположением оползней и обусловливающими их факторами была выявлена с помощью статистических моделей, на основе ГИС. Качество моделей оценивалось с помощью анализа ROC-кривых. Площадь под кривой (составила 0.750 для AHP-модели и 0.844 для FR-модели, что говорит о высоком качестве прогнозных карт. Итак, оба методы оказались пригодными в оценке восприимчивости территории к оползням. Выводы: Впервые построены карты восприимчивости территории к оползням в новых границах города, проверено качество моделей. Построенные карты рекомендуется использовать для контроля и оперативного управления состоянием геологической среды, при оценке стоимости земель городской территории, в учебной работе при преподавании дисциплины «Инженерная геодинамика».