Введение: В работе рассматриваются актуальные вопросы перспективности Воронежской антеклизы на предмет выявления залежей природного водорода. Приводится краткий обзор истории изучения и проблем фундаментального и прикладного характера, связанных с проявлениями «золотого» водорода, а также его роли как идеального энергоносителя. Приведены общие сведения о строение Воронежской антеклизы (ВА), которая представляет собой крупнейший сегмент Восточно-Европейской платформы и одновременно структуру с очень важными перспективами на водород. Для подобных структур на основе мирового опыта в соответствующих разделах приведен комплексный анализ минерагенических факторов контроля и локализации природного водорода. Факторы локализации природного водорода: Важнейшим фактором является поверхность докембрийского фундамента, изученная по геофизическим данным, бурению и эксплуатируемым карьерам. Поверхность представляет собой гигантский свод, пологий в центральной части и с заглублением к периферии и подчеркивается наличием кор выветривания различной степени с охранности. Свод окружен системой впадин и авлакогенов, что в целом благоприятно для формирования газовых эманаций. Присутствие ультраосновных и основных пород, распространенных на разных структурных и возрастных уровнях, является дополнительным вещественным фактором локализации природного водорода. Роль ультраосновных и основных пород двояка. Во-первых, они представляют собой продукты мантийного происхождения, и их транспортировка к поверхности облегчает дегазацию. Во -вторых, они слагают покровы и субпластовые тела, которые могут надежно закрывать пути транспортировки газов. С этой точки зрения наиболее перспективны тела трапповой формации новогольского комплекса и базальтовые покровы верхнего девона. Литологический фактор особенно выражен для фанерозойского чехла, в котором повсеместно распространены благоприятные для консервации природного водорода породы - глины, известняки и доломиты, а так же эвапориты. Природные газотранспортные системы: Выделяются четыре порядка таких разновозрастных систем. К первому порядку относится Лосевская зона сшивания палеоконтинентов Сарматия и Волго-Уралия, сформировавшаяся за счет закрытия палеопротерозойского океана (именно над ней отмечается максимальное количество циркумментов). Ко второму порядку отнесены Тим-Ястребовская и Белгород-Михайловская палеопротерозойские рифтовые структуры, в пределах которых фиксируются залежи железистых кварцитов. Системы первого и второго порядков «работали» длительное время в интервале 2.5-2.0 млрд лет. Системы третьего порядка (впадины и авлакогены, окружающие ВКМ) заложились в верхнем протерозое, а их активность продолжилась до верхнего палеозоя. К четвертому порядку отнесены структуры, заложившиеся в верхнем девоне. Особая роль как газотранспортной системы отводится поверхности раздела докембрия и фанерозойского чехла. Структурные ловушки и зоны дренирования: Поверхность несогласия докембрия и фанерозоя является транспортной системой и основной мегаловушкой, но «дырявой» из-за множества циркумментов, через которые значительная часть водорода теряется. В этом плане наиболее перспективными являются сопряженные с впадинами положительные структуры второго и третьего порядков, осложняющие периферию свода антеклизы. Кроме того, первоочередной интерес представляют подошвенные части тел новогольского комплекса и покровов девонских долеритов и базальтоидов. Циркумменты, их морфологические особенности и сопровождающие явления: Приводится общая характеристика поверхностных кольцевых и овальных просадочных структур, их возможная генетическая природа и роль в дегазации водорода. К явлениям, сопровождающим циркумменты, относятся: «отбеливание» черноземов, опустынивание и повышение концентраций благородных металлов, прежде всего элементов платиновой группы (ЭПГ). Заключение: Анализ минерагенических факторов, контролирующих транспортировку и накопление природного водорода в пределах ВА, в целом показывает весьма высокие перспективы рассмотренной структуры.
Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология
2022. — Выпуск 2
Содержание:
Введение: Оливин является одним из главных минералов ультрамафит-мафитов и важным индикатором процессов петрогенезиса. Состав оливина во многом определяется соотношением Mg и Fe2+ в исходной магме, что позволяет моделировать равновесный состав оливина в породе. Целью статьи является моделирование состава исходного расплава для пород худолазовского комплекса Южного Урала на основе состава оливина. Методика: Зёрна оливина исследованы в образцах из обнажений и керна при помощи оптической и электронной микроскопии. Состав оливина определялся с помощью рентгеноспектрального микроанализа (с ЭДС и ВДС детекторами). Моделирование выполнялось в программе Excel. Результаты и обсуждение: выявлены две генерации оливина: 1) идиоморфные изометричные кристаллы в шрисгеймитах и оливиновых габбро; 2) идиоморфные и ксеноморфные порфировидные выделения, а также ксеноморфные интерстициальные зёрна в габбродолеритах. Резкое несоответствие составов реального и модельного оливинов свидетельствует о фракционировании высокомагнезиального оливина (30% и более) на пути миграции расплава и о диффузионном пере-уравновешивании оливина в неравновесных условиях. Заключение: Вариации составов всех изученных оливинов согласуются с эволюцией умеренно магнезиального расплава (MgO 11.50 мас. %, FeO 12.42 мас. %, Mg#=62, Ni 233 г/т). Источником материнского расплава для худолазовского комплекса могла быть перидотитовая мантия
Ключевые слова
Введение: На Сибирской платформе (СП), кроме группы промышленных и успешно эксплуатирующихся диатрем, открыты и некоторые кимберлитовые трубки с полупромышленной алмазоносностью. Изменение за последних 20-25 лет конъюнктуры алмазного рынка и проведение дополнительных разведочно-оценочных работ на отдельных трубках (Краснопресненская, Заполярная и Поисковая) позволили перевести некоторые из них в разряд промышленных. Поэтому в настоящей работе мы остановились на характеристике отдельных диатрем СП, отнесенных к трубкам с полупромышленной алмазоносностью. Методика: В статье приведены результаты комплексного исследования ряда кимберлитовых тел (трубки Дальняя, Иреляхская, Радиоволновая и Малокуонапская) с полупромышленной алмазоносностью, позволившие установить типоморфные особенности алмаза. Результаты и обсуждение: Трубка Дальняя входит в состав самой южной группы тел Далдынского кимберлитового поля (ДКП). Диатрема имеет сложное геологическое строение и представлена двумя разновидностями, отвечающими двум этапам её становления. В первой (интрузивной) возникло штокоподобное тело, сложенное плотным порфировым кимберлитом (ПК). Во второй (эксплозивный) этап образовалась диатрема, выполненная автолитовой кимберлитовой брекчией (АКБ) второй фазы. Трубка Дальняя является классическим примером кимберлитовых тел, в которых петрографические разновидности различаются по типоморфным особенностям алмазов. На юго-западном фланге ДКП расположена кимберлитовая трубка Иреляхская, имеющая достаточно сложное внутреннее строение вследствие наличия не менее двух фаз внедрения. При резком (до 90%) преобладании в кимберлитах трубки алмазов I разновидности, отличительной особенностью алмазной ассоциации является повышенная роль (по сравнению с другими трубками ДКП) равномерно окрашенных желтых октаэдров II разновидности (11а) и молочно-белых, реже серых и желтых окрашенных алмазов с оболочкой IV разновидности. Кимберлитовая трубка Радиоволновая по величине алмазов относится к диатремам с несколько повышенной крупностью камней при средней массе кристаллов 3.44 мг. Подавляющее большинство алмазов трубки представлено бесцветными, реже эпигенетически окрашенными в дымчато-коричневые цвета I разновидности (свыше 90%) при заметном (до 5%) количестве поликристаллических агрегатов VIII и IX разновидности и несколько меньшим - желто-зелёных кубоидов II и серых кубов III разновидности. Кимберлитовая трубка Малокуонапская, расположенная в Куранахском поле на юге Анабарского алмазоносного района, состоит из двух сопряженных между собой рудных стволов (северного и южного), отвечающих двум этапам формирования диатремы и сложенных различными типами кимберлитов. Трубка является единственным на СП месторождением с полупромышленной алмазоносностью среднемезозойского возраста с различными двумя фазами кимберлитового магматизма. По своим типоморфным особенностям алмазы северного и южного стволов заметно различаются. Заключение: Алмазы из полупромышленных диатрем изученных алмазоносных районов СП характеризуются преобладанием кристаллов ромбододекаэдрического габитуса при высоком содержании типичных округлых алмазов, являющихся неблагоприятным фактором алмазоносности. Различие в особенностях алмазов отдельных кимберлитовых тел ниже, чем в пределах алмазоносных районов между собой в целом, что является подтверждением неоднородности строения верхней мантии в различных частях платформы. Преобладание ламинарных кристаллов октаэдрического, ромбододекаэдрического и переходного между ними габитусов в трубках периферической части СП (трубка Малокуонапская) указывает на отсутствие горизонтальной зональности в изменении типоморфных особенностей в пределах исследуемой территории.
Ключевые слова
Введение: Важнейшей задачей совершенствования технологии извлечения золота и металлов платиновой группы (МИГ) является изучение их поведения при кавитационном воздействии на руды черносланцевой малосульфидной формации. Для решения данной научной проблемы в качестве исследуемого материала использовался концентрат для цианирования месторождения «Голец Высочайший». Методика: Суперизмельчение и растворение в щелочных растворах выполнялось на кавитационном генераторе-диспергаторе роторного типа (Россия) с постоянным замером температуры, времени и рН среды. Определение ценных компонентов проводилось на комплекте атомно-абсорбционного спектрометра КВАНТ-2.ЭТА-1 (ООО «Кортэк», Россия). Электронно-зондовый микроанализ с растровой электронной микроскопией выполнялся на электронном микроскопе JSM-6510LV (JEOL Ltd., Япония) с использованием системы микроанализа INCA Energy 250 (Oxford Instruments, Великобритания). Иробоподготовка эксперимента общепринятая - в смеси азотной и соляной кислот («царская водка»), физические характеристики по ГОСТ 5180-2015. Измерение водородного показателя осуществлялось на рН-мере рН-150 МИ (НПО «Измерительная техника», Россия). Результаты и их обсуждение: Получены данные по растворимости золота и МИГ в щелочной среде при кавитационной обработке. При суммарной кавитационной обработке длительностью 25.5 минут платина перешла в раствор на 50% (содержание в растворе 2.40 г/т при исходном содержании 4.81 г/т), палладий на 76-87% (содержание в растворе 4.67-4.00 г/т при исходном содержании 5.27 г/т) и золото на 22-30% (содержание в растворе 0.35-0.48 г/т при исходном содержании 1.59 г/т). Заключение: Золото при кавитационной обработке в раствор практически не переходит, при этом МПГ показывают хорошую тенденцию по растворимости. Применение данного метода в щелочной среде позволит доизвлекать МПГ с одновременной нейтрализацией цианидов из хвостов цианирования. Сами хвостохранилища могут рассматриваться как техногенные месторождения платины и палладия. Определены оптимальные показатели по расходу щелочи (134 г на 10 л пульпы) и времени обработки (17-19 минут). Рассчитана тепловая мощность кавитационной установки (7.7 КВт).
Ключевые слова
Введение: Обследование строительных объектов (зданий и сооружений) имеет целью выяснение их конструктивных характеристик и технического состояния, что, в свою очередь, определяет возможность дальнейшей безаварийной эксплуатации данного объекта и его ремонтопригодность. Для погребенных в грунтах и скрытых от прямого изучения элементов зданий и сооружений, фактически единственным реальным источником данных об их конструктивных характеристиках являются результаты геофизических исследований. При этом одним из наиболее универсальных и эффективных инструментов получения подобной информации является георадиолокационное обследование. Методика: В работе представлены материалы, которые были получены автором в процессе выполнения геофизических исследований, направленных на выяснение геометрических характеристик, внутреннего строения и технического состояния разнообразных строительных объектов. Необходимо отметить, что круг обследованных геофизическими методами объектов включает в себя не только собственно здания и сооружения (фундаменты, полы, стены и пр.), но и вмещающие и несущие эти объекты или их элементы грунты. В частности, в статье приводятся материалы изучения карстово-суффозионных и оползневых процессов. За рамки данной статьи вынесено рассмотрение результатов обследования мостовых сооружений. Эту проблему планируется рассмотреть в последующем. Результаты и обсуждение: Приведенные данные свидетельствуют, что георадиолокационный метод весьма эффективен и универсален и позволяет решать широкий круг задач, связанных с обследованием строительных объектов и их элементов, как расположенных над поверхностью земли, так и погребенных в грунтах. Индуктивный способ возбуждения электромагнитных полей и измерения их параметров допускает проведение исследований не только в непосредственном контакте с изучаемым объектом, но и на существенном удалении от него, в том числе, и в ситуациях, когда объект скрыт под слоем воды, льда, асфальта и пр. Заключение: Результаты исследований свидетельствуют о том, что георадиолокационный метод является одним из наиболее универсальных и эффективных средств изучения конструктивных характеристик и технического состояния строительных объектов и грунтовых массивов. Возможность выбора антенных блоков позволяет оптимизировать аппаратурные решения под конкретные задачи и условия проведения исследований.
Ключевые слова
Введение: Важнейшей основой эколого-геологических исследований различных территорий является изучение геохимии четвертичных отложений. Они несут информацию о геохимическом фоне и могут указывать на природный генезис повышенных концентраций элементов. Целью работы является изучение геохимического состава четвертичных отложений ледниковых формаций юговосточной части Фенноскандинавского щита. Методика: Объект исследования расположен в южной части Феноскандинавского щита и выступает природным фоном для близлежащих техногенно-преобразованных территорий. В рамках исследования проведен отбор проб с последующим определением комплекса главных петрогенных элементов и микроэлементов. Рассчитаны основные петрохимические модули и индексы. Проведена обработка данных с применением методов многомерной статистики: факторный и дискриминантный анализы. Результаты и обсуждение: Выявлено, что для генетических типов четвертичных отложений характерно различие химических составов. Наибольшая дисперсия практически по всем элементам наблюдается для ледниково-озерных отложений. Высокая дисперсия содержаний элементов в озерно-ледниковых отложениях связывается с дальним переносом тонких фракций, содержащих различную петрогенетическую информацию. Анализ петрохимических модулей выявил относительную однородность источников сноса, повышенные содержания кварца, полевого шпата и низкую долю глинистых минералов. Дискриминантный анализ по главным элементам показал относительно слабое разделение по генетическим типам. При этом кремнезем является основным элементом, разделяющим ледниковые отложения от флювиогляциальных и ледниково-озерных. Ледниково-озерные характеризуются повышенными содержаниями Fe2O3, MnO, Ti2O. Факторный анализ выявил 4 фактора, определяющих накопление микроэлементов в четвертичной толще. Основная ассоциация элементов связана с составом исходных пород. Сравнение микроэлементного состава с кларками по К.Х. Ведеполю обнаруживает накопление V, Cr, Ni, Cu, Bi во всех генетических типах. Дискриминантный анализ на основе микроэлементов показывает достаточно хорошее разделение на генетические типы, при этом важнейшими предикторами становятся элементы в комплексе. Заключение: Выявленные закономерности химического состава генетических типов четвертичных отложений позволяют обосновать раздельное использование геохимического фона по типам отложений при эколого-геологических исследованиях. В качестве геохимического фона предлагаются медианные значения содержаний элементов в четвертичных отложениях.
Ключевые слова
Введение: Прослеживание зон стандартной конодонтовой шкалы на территории Центрального девонского поля (ЦДП) Восточно-Европейской платформы (ВЕП) затруднено, так как отложения девона на этой территории исключительно мелководные, и руководящие виды стандартной шкалы появляются только во время трансгрессий. Целью статьи явилось проведение опосредованной корреляции миоспоровой зоны и подзон живетских отложений ЦДП ВЕП со Стандартной стратиграфической шкалой по конодонтам. Методика: Основой для работы послужил отобранный и изученный керновый материал из 14 разрезов на территории Центрального девонского поля. Общее количество изученных образцов - 185. Результаты и их обсуждение: Установленная миоспоровая зональность живета ЦДП позволила провести межрегиональную корреляцию с миоспоровыми зонами одновозрастных толщ Польши. Проведена опосредованная корреляция палинологической последовательности ЦДП с палинологи -ческой последовательностью Польши, где палинозоны привязаны к Международной конодонтовой шкале. Палинозона и подзоны Польши хорошо сопоставимы с подзонами ЦДП, имеют сходную миоспоровую зональность, общие зональные виды-индексы палинозоны и подзон. Заключение: Прослежено распространение видов-индексов зоны и подзон, аналогичных стратиграфических миоспоровых маркеров, морфона Geminospora lemurata и руководящих таксонов в живетских отложениях ЦДП и Польши. Зона Geminospora extensa (EX) ЦДП соответствует таковой в Польше, которая скоррелирована с Международным конодонтовым стандартом. Соответственно зона (EX) ЦДП также соответствует ей.
Ключевые слова
Введение: Отработка многих видов твердых полезных ископаемых при вскрытии напорных водоносных комплексов осуществляется под защитой процесса формирования депрессионной кривой, возникающей в результате опережающего водопонижения. Изучение изменения гидродинамического режима водоносных комплексов в результате техногенного воздействия является актуальным для территорий с уже развитой или развивающейся добывающей и горной промышленностью. Нижнекембрийский толбачанский водоносный комплекс после возобновления добычных работ на коренном месторождении «Мир» в интервале от 925 до 1600 м от дневной поверхности будет формировать порядка 60% притока природных насыщенных (до 520 г/л) хлоридно-кальциевых рассолов. Изначальное пластовое давление в коллекторах толбачанской свиты достигает 150 кгс/см2 , что составляет 1000 м напора над кровлей. Поэтому для обеспечения безопасных условий отработки эксплуатационных блоков месторождения потребуется опережающее водопонижение. Техногенное воздействие непременно приведёт к формированию депрессионной воронки и повлияет на гидродинамический режим комплекса. Методика: Для изучения гидродинамического режима толбачанского водоносного комплекса в рамках шахтного поля были использованы общепринятые методики, используемые при изучении динамики подземных вод. Построение гидрогеологической модели основывалось на определении фильтрационных параметров коллекторов за последние 5 лет. Прогноз изменения гидродинамического режима осуществлялся после калибровки построенной модели при помощи программы гидрогеологического моделирования (ПО Modflow). Результаты и обсуждение: Результатом проведенных работ явилась характеристика гидродинамического режима толбачанского комплекса. Представлены карты-схемы распределения напоров в случае возобновления добычных работ на месторождении и сопряженного опережающего осушения. Изменения гидрогеологических условий комплекса могут оказывать воздействие на сопредельные участки недр. К концу периода моделирования работы системы опережающего водопонижения радиус депрессионной воронки составит порядка 2000 м. Заключение: Проведенные работы позволили изучить изменения уровенного режима толбачанского водоносного комплекса. Определены особенности формирования депрессионной воронки, возникающей в процессе отработки месторождения «Мир» в интервале коллекторов толбачанской свиты. Спрогнозированные гидродинамические параметры приведут к формированию ограниченной депрессионной воронки, что будет являться умеренным техногенным воздействием на недра.
Ключевые слова