pdf № 280, апрель

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-4-3-9

Представлены результаты анализа разрезов более 500 скважин, расположенных на территории Верхнекамского месторождения солей, корреляция которых определяет наличие нескольких клинообразных слоев песчаников. На основе сведений о мощности обломочных отложений в терригенно-карбонатной толще построены карты процентного содержания песчаного материала. Благодаря этому были выявлены древние конусы выноса терригенного материала, а также прослежена эволюция их развития. Изучен минералого-петрокластический состав песчаных пород, позволивший классифицировать их. На основе соотношения основных обломочных компонентов установлены геодинамические типы питающих провинций. Комплекс полученных результатов позволил реконструировать палеогеографические и тектонические условия накопления песчаных отложений соликамского горизонта нижней перми.

Ключевые слова: Предуральский краевой прогиб, Соликамская впадина, уфимские отложения, осадконакопление, песчаники, известняки, палеотектоника.

The results of section analysis of more than 500 wells located in the Verkhnekamskoye salt deposits area have been presented. The presence of several wedge-shaped layers of sandstones was revealed on the basis of the correlation of these sections. The maps of the percentage content of sand materials were constructed on the basis of the information on the thickness of clastic sediments in the terrigenous-carbonate stratum. The ancient removal cones of the terrigenous material were identified, the evolution of their development was traced.

The mineralogical and petroclastic composition of sandy rocks was classified. The relationship between the sedimentary basin and the geodynamic conditions of feeding provinces was established on the basis of the clastic component ratio. The complex of the results allowed us to reconstruct paleogeographic and tectonic conditions for the accumulation of sandy deposits of the Solikamsk Horizon of the Lower Permian.

Keywords: Pre-Urals Foredeep, the Solikamsk basin, ufimian deposits, sedimentation, sandstones, limestones, paleotectonics.

Скачать полный текст / Download full text

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-4-10-18

Актуальной проблемой изучения четвертичного покрова Кольского региона на сегодняшний момент является установление структуры, генезиса, механизма формирования и возраста конечно-моренных образований. В ходе полевых работ, проведенных летом 2017 года, была изучена гряда, входящая во внутреннюю зону цепи конечно-моренных образований западной части Терских Кейв. Установлены морфологические особенности гряды: асимметричные склоны, плоская вершина, наличие валообразных форм на восточном склоне. Ее строение исследовано в трех естественных обнажениях и трех шурфах. При этом использовались геологические, структурные и геоморфологические методы. Изученная гряда сложена ледниковыми (абляционным и базальным тиллом) и водно-ледниковыми отложениями, в ядре гряды выявлен складчатый тилл. Анализ текстур ледниковых отложений показал, что ледник при их формировании двигался с юго-запада на северо-восток. Особенности геологического строения гряды и морфологии поверхности позволили установить этапы её формирования, приуроченность гряды к краевой зоне и особенности динамики Беломорского потока последнего оледенения.

Ключевые слова: конечно-моренные образования, гряда с напорным моренным основанием, тилл, флювиогляциальные отложения, структурный метод, ледниковый морфогенез.

Composition, genesis, morphology and age of the end moraine formations are topical problems in Quaternary geology of the Kola region. During the field works in summer 2017, the ridge, included in internal part of the end moraine belt of Western Terskie Keivy, was investigated. Morphological features of the ridge were identified. There are asymmetrical slopes, flat summit, roll-shaped topography on the eastern slope. Composition of the ridge was studied in 3 natural outcrops and 3 open test pits. Geological, structural and geomorphological methods were used. The studied ridge is composed of glacial (ablation and lodgement tills) and fluvioglacial deposits, with folded till in its core. Structural features of the glacial units testified to that the glacier moved from south-west to north-east. Forming stages of the ridge, its coinciding with marginal zone and dynamic peculiarity of the Belomorskii Lobe of the Last Glaciation was recognized according to the geological structure and surface morphology of the studied ridge.

Keywords: end moraine, ridge with push moraine basement, till, fluvioglacial deposits, structural method, glacial morphogenesis.

Скачать полный текст / Download full text

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-4-19-25

Агаты — уникальные гидротермальные образования, генезис которых до конца не изучен. С целью уточнения условий образования рассмотрены геохимические особенности агатовых проявлений Кузбасса (участки Салтымаковского хребта, д. Ключи и участок «Терсюк») с использованием метода ISP-MS. Приводятся новые данные о содержании редких и редкоземельных элементов. По геохимическим особенностям среди исследуемых образцов выделено два типа: терсюкский и салтымаковский (включая проявление у д. Ключи). Второй тип отличается более высокими концентрациями Cr, Ni, Cu, V, Co. Значения Eu-аномалий меняются от 0.3 (д. Ключи) до 9.3 (Терсюк). Встречающееся иногда послойное чередование Eu-максимума и Eu-минимума говорит об изменчивости окислительно-восстановительного потенциала и о стадийности процесса. Для образцов участка «Терсюк» отмечено высокое содержание U относительно Th, что указывает на накопление U во флюидных включениях и на поверхности минералов. Во втором типе преобладает Th. Наличие двух геохимических типов может быть связано с разными этапами, генерациями, с различной насыщенностью флюидов, формирующих микропримесный состав агатов.

Ключевые слова: агат, халцедон, РЗЭ, Кузбасс, ICP-MS, рентгеноструктурный анализ.

Agates are unique hydrothermal formations, their genesis is not clear. To clarify the formation conditions we studied geochemical features of agate occurrences of Kuzbass (Saltykovsky ridge, v. Kliuchi and Tersiuk area) using ISP-MS. We present new data on the content of rare earth elements. Two types are geochemically distinguished 1) Tersyukskij and 2) Saltykovskij (including deposits in v. Kliuchi ). The second type is notable for higher concentrations of Cr, Ni, Cu, V, Co. The values of Eu anomalies vary from 0.3 (v. Kliuchi) to 9.3 (area Tersiuk). Occurring sometimes layer-by-layer alternation of Eu maxima minima testifies to the variability of the redox potential and the stages of the process. In the samples from Tersiuk area we observed high content of U relative to Th, which indicates U transport and accumulation by fluids. The second type is dominated by Th. The presence of two geochemical types can be associated different stages, generations, with different saturation fluids forming micro-trace the content of the agate.

Keywords: agate, chalcedony, REE, Kuzbass, ICP-MS, laser ablation, x-ray analysis.

Скачать полный текст / Download full text

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-4-26-33

Статья посвящена важной проблеме — условиям формирования пустотного пространства терригенных коллекторов. Представлены результаты исследования вещественного состава нижнетриасовых терригенных отложений севера Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. Для определения минерального состава отложений использованы оптическая и электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ. Выделены морфологические типы каолинита, показано влияние условий осадконакопления на характер его распределения по разрезу и площади. Оценено влияние глинистых минералов на емкостные свойства пород-коллекторов раннетриасового возраста.

Ключевые слова: каолинит, нижний триас, коллекторские свойства, углеводороды, фильтрационные и емкостные свойства пород.

The article is devoted to an important problem — the conditions for the formation of a void space of terrigenous reservoirs. The results of a study of the material composition of the Lower Triassic terrigenous deposits of the north of the Timan-Pechora oil and gas province are presented. Optical and electron microscopy, X-ray diffraction analysis were used to determine the mineral composition of deposits. The morphological types of kaolinite are distinguished, the effect of sedimentation conditions on the character of its distribution along the section and on the area is shown. The influence of clay minerals on the capacitive properties of Early Triassic reservoir.

Keywords: kaolinite, lower Triassic, reservoir properties, hydrocarbons, porosity and permeability.

Скачать полный текст / Download full text

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-4-34-39

In this paper new crystalline materials were developed with pronounced electromagnetic properties, derived from titanium minerals, on the base of Academician N. P. Yushkin concept about mineralogical geomaterial science.

Titanium minerals (rutile, anatase, ilmenite and others) are carriers of useful components (elements) and unique structures (nanotubes, nanocomposites and others). Titanium minerals were modified by hydrothermal method. The doping of TiO₂ with silver was realized by sol-gel methods. The modified nanotubes of titanium dioxide by nitrogen and acid treatment were realized to study the influence of parameters (temperature, time of hydrothermal alkaline treatment, acid influence at washing, etc.) over nanomaterials properties.

The characterization of minerals and synthesis products was realized by scanning electron microscope (SEM), TEM, SEAD, EDAX, X-ray fluorescence method, atomic force microscope (AFM), etc. We revealed the nature of the phases and the degree of crystallinity of TiO₂-Ag nanocomposites with controlled particle sizes and electronic characteristics.

Nanotubes made of TiO₂ are an alternative material for waveguides with high data flow rates, compared to the materials used in fiber technology.

Keywords: titanium minerals, nanotubes, nanostructures, nature-like technologies, electromagnetic properties.

Показано развитие концепции минералогического геоматериаловедения академика Н. П. Юшкина на примере кристаллических веществ (синтезированных нанотрубок и других структурных нанообразований, производных по отношению к минералам титана) с выраженными электромагнитными свойствами.

Минералы титана (рутил, анатаз, ильменит и др.) являются носителями полезных компонентов (элементов) и уникальных структур (нанотрубок, нанокомпозитов и др.). Минералы титана были модифицированы гидротермическим методом. Легирование TiO₂ серебром было выполнено с помощью золь-гелевого метода. Модифицирование нанотрубок диоксида титана путем обработки азотом и кислотой было выполнено для изучения влияния параметров (температуры, времени гидротермической обработки щелочью, влияния кислоты на промывку и т. д.) на свойства наноматериалов.

Информация о морфологии и химическом составе исходных минералов и продуктов синтеза получена с использованием сканирующего электронного микроскопа (SEM), TEM, SEAD, EDAX, рентгенофлюоресцентного метода, атомно-силового микроскопа (AFM) и др. Выявлены особенности фаз и степень кристалличности нанокомпозитов TiO₂-Ag c контролируемыми размерами частиц и электронными характеристиками.

Нанотрубки из TiO₂ являются альтернативным материалом для волноводов с большими скоростями потока передаваемых данных по сравнению с используемыми материалами в волоконной технике.

Ключевые слова: минералы титана, нанотрубки, наноструктуры, природоподобные технологии, электромагнитные свойства.

Скачать полный текст / Download full text

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-4-40-44

Преобразование карбонатного вещества мишени во время импактного процесса остается слабоизученным. Фазовые изменения силикатных осадочных пород с высокой долей карбонатного вещества, а также известняков с глинистой и углеродистой компонентами остаются вообще не исследованными. Для выявления характера фазовых трансформаций подобных объектов нами впервые была выполнена экспериментальная работа по моделированию импактного процесса короткоимпульсным лазерным воздействием на битумосодержащий глинистый известняк. В процессе воздействия лазерного импульса на вещество мишени нами достигнуты температуры (~2200 К) и давления (~24 ГПа), соизмеримые с расчетными данными при образовании крупных импактных структур. Экспериментально установлено плавление и раскристаллизация карбонатного расплава с образованием промежуточных фаз и кальцита. Выявлено образование импактного стекла из глинистой составляющей протолита, а также зафиксировано преобразование углеродистого вещества.

Ключевые слова: импактный процесс, карбонатное вещество, стекло, трансформация, лазерное воздействие, КР-спектро­скопия.

Transformation of carbonate matter of a target during impact process remains poorly studied. Phase changes in silicate sedimentary rocks with a high proportion of carbonate matter, as well as limestones with clay and carbonaceous components, are largely unexplored. For the first time an experimental work to simulate an impact process with a short-pulse laser action to bituminous clay limestone to determine the nature of phase transformations was performed. During the action of the laser pulse on the target material we reached temperatures (2200 K) and pressures (24 GPa) which were close to the calculated formation conditions data of large impact structures. Melting and recrystallization of the carbonate melt with formation of intermediate phases and calcite were experimentally established. Formation of impact glass from the clay constituent of the protolith were revealed, and transformation of the carbonaceous substance were produced.

Keywords: impact process, carbonate substance, glass, transformation, laser treatment, Raman spectroscopy.

Скачать полный текст / Download full text

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-4-45-48

Углеводородный состав ряда образцов нефти из отложений силура, нижнего девона и нижнего карбона северной части Тимано-Печорского бассейна был исследован методами газовой хроматографии и хромато-масс-спектрометрии. Особенностью распределения н-алканов в данных нефтях является наличие максимумов, приходящихся на углеводороды состава С₁₇ и С₁₉. Это является одним из характерных признаков нефтей, образованных из органического вещества, сложенного остатками проблематичного организма G. Prisca, характерного для отложений ордовикского возраста (кукерсит). Экспериментальное моделирование катагенеза прибалтийского кукерсита дало результаты, не противоречащие данному выводу.

Ключевые слова: Тимано-Печорский бассейн, нефть, биомаркеры, G.Prisca, ордовик.

The hydrocarbon composition of a number of oil samples from Silurian and Lower Devonian and Lower Carboniferous deposits in the northern part of the Timan-Pechora Basin was investigated by gas chromatography and chromatography-mass spectrometry. A feature of the distribution of n-alkanes in these oils is the presence of maximums in C₁₇ and C₁₉ hydrocarbons. This is one of the characteristic features of the oils formed from organic matter by the remains of the problematic organism G. Prisca, characteristic of Ordovician sediments of the Ordovician age (Kukersite). Experimental modeling of the thermal maturation of the Baltic Kukersite confirmed the obtained results.

Keywords: Timano-Pechora basin, oil, biomarkers, G.Prisca, Ordovician.

Скачать полный текст / Download full text