Известия ВУЗов. Геология и разведка

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ГЕОЛОГИЯ И РАЗВЕДКА

№5/2015

Колонка главного редактора

Об эффективной промышленной политики для недропользования России …………………………………………………………………………… 5

Геология

О возрасте раннетриасовой фауны Tupilakosaurus Восточной Европы …………………………………………………………………………… 8

Скорректирован состав фауны Tupilakosaurus, из которой исключен комплекс тетрапод верхнесухореченской подсвиты Бузулукской впадины. На основании анализа всех имеющихся палеонтологических (темноспондильные амфибии, филлоподы, споры и пыльца) и палеомагнитных данных возраст фауны Tupilakosaurus (и, соответственно, вохминского горизонта) устанавливается как грисбахский (раннеиндский). Позднесухореченский комплекс наземных позвоночных датируется поздним индом (динером), сопоставляется с ассоциацией тетрапод из миалиновых слоев (верхи формации Уорди Крик) Восточной Гренландии и рассматривается как промежуточный между фаунами Tupilakosaurus и Benthosuchus.

Ключевые слова: ранний триас, биостратиграфия, тетраподы, Восточная Европа.

Минералогия, петрография, литология

, Изотопия (δ13С, δ18О) Карбонатов нижнепермских эвапоритов Пермского Прикамья и их продуктов гипергенного изменения ……………………………………………………… 14

Изотопный состав С и О первично-осадочных нижнепермских карбонатов близок к карбонатам пермского цехштейнового бассейна Западной Европы и сакмарско-казанским отложениям востока Русской плиты. Локальные вариации δ13С и δ18О кунгурских доломитов обусловлены различной гидродинамической активностью и глубиной бассейна, а соликамских – неодинаковой интенсивностью испарения в прибортовой и приосевой части впадины. Резкое отличие изотопного состава кунгурских и соликамских карбонатов обусловлено сменой регрессивного режима раннепермского бассейна на трансгрессивный, вызванного распреснением бассейна седиментации. Показано, что при гипергенезе изменения первично-осадочных доломитов в условиях семиаридного климата за счет неоднократной инфильтрации атмосферных вод сформировались две группы продуктов. Первая представлена ячеисто-кавернозным реститогенным вторичным доломитом, обогащенным малоподвижным 13С, а вторая – изотопно-легким по углероду и кислороду переотложенным кальцитом, выполняющим интерстиции во вторичном доломите.

Ключевые слова: литология, карбонаты, эвапориты, изотопия углерода и кислорода, гипергенез

Эволюция растений–углеобразователей и флористическая восстановленность верхнепалеозойских углей ……………………………… 25

Флористическое сходство угленосных отложений Донецкого, Карагандинского, Кузнецкого и Печорского бассейнов обусловлено эволюцией растений-углеобразователей верхнего палеозоя и отражается в петрографическом составе углей. Растительная масса торфяников с повышенным содержанием белков и липидов становится причиной возникновения флористической восстановленности (Пвфл) под влиянием климатических, палеогеографических факторов и эволюции растений. Доказано, что особенности седиментогенеза углей разных бассейнов лучше раскрывают показатели Пг (степень гелификации угля) и Пвфл (степень восстановленности угля), чем показатели петрографического состава.

Ключевые слова: флористическая восстановленность; литофациальная восстановленность; гелификация углей; растения–углеобразователи; гелифицированная масса угля; петрографический состав; спорово–пыльцевой метод.

Полезные ископаемые, методика их поисков и разведки

, Особенности размещения и геологические позиции крупнейших золоторудных месторождений мира ………………… 32

В статье рассматривается проблема размещения и позиций крупнейших золоторудных объектов в складчатых и складчато-глыбовых поясах различного типа и возраста. Составлена генерализованная схема размещения 14-ти месторождений-гигантов (с суммой добытого металла, остаточными запасами золота и рентабельно извлекаемыми ресурсами в количестве 1000 и более тонн) и других месторождений с меньшим, но приближающимся к указанному уровню масштабом оруденения. Показано пространственное положение месторождений по отношению к контролирующим их региональным разломам, сопряжённым с ними и сопутствующим им разломам-сателлитам, разломам высоких (3−5-ых) порядков, а также указана рудовмещающая среда, наиболее благоприятная для локализации крупнейших скоплений руд и запасов золота.

Ключевые слова: золото, месторождения, оруденение, руда, рудоконтролирующие структуры, разломы

Геофизические методы поисков и разведки

, Регистрация пространственных вариаций свойств образцов пород на основе метода оптического сканирования........................40

Описана методика регистрации 2D вариаций тепловых свойств образцов горных пород при помощи метода оптического сканирования. Приведены результаты регистрации пространственных вариаций теплопроводности для образцов нескольких типов осадочных горных пород. Для случая с наличием тепловой анизотропии пород показано пространственное распределение коэффициента тепловой анизотропии. Установлено, что при наличии установленной связи теплопроводности с пористостью результаты оптического сканирования позволяют регистрировать 2D распределение пористости. Показано, что исследования пространственных вариаций теплопроводности обеспечивают более обоснованный отбор проб для последующих специальных петрофизических исследований.

Ключевые слова: теплопроводность, пространственное распределение, пористость, горные породы, оптическое сканирования

, Синхронные пульсации в неприливных вариациях гравитационного и сейсмического полей........................................46

Приведены результаты синхронных наблюдений вертикальной составляющей сейсмического поля в г. Воронеж (Россия) и неприливных вариаций силы тяжести в г. Бишкек (Кыргызстан). В гравитационном и сейсмическом полях наблюдаются пульсации. Пульсации неприливных вариаций силы тяжести и сейсмического поля существуют синхронно в указанных пунктах. Частотные характеристики также синхронны и тождественны. Пульсации имеют периоды колебаний в пределах 0 – 20 мин. (преимущественно 8 мин.).

Ключевые слова: лунно-солнечные вариации силы тяжести; неприливные вариации силы тяжести; корональные выбросы масс; метеорные потоки; пульсации; вертикальная составляющая сейсмического поля

Анализ поляризации дипольных волн в скважинах некругового сечения в анизотропной породе ……………………………………………… 52

Исследован вопрос определения главных направлений анизотропной породы в скважинах с нарушением цилиндрической геометрии с помощью численного моделирования измерений акустического каротажа. Модель используемых на практике алгоритмов обработки предполагает распространение вдоль скважины двух ортогонально поляризованных волн, которые в рассматриваемых задачах соответствуют дипольным модам. На примере эллиптических скважин показано, что направления колебаний мод могут быть существенно неортогональными и зависеть от частотного спектра сигнала источника, что приводит к некорректному определению главных направлений трансверсально-изотропной породы. Полученные после обработки направления сопоставлены с независимым расчётом собственных векторов дипольных мод полуаналитическим методом конечных элементов (SAFE). Результаты сравнения свидетельствуют об эффективности применения частотных фильтров и "неортогональных" алгоритмов для проверки корректности найденных направлений и повышения точности значений углов.

Ключевые слова: акустический каротаж, эллиптическая скважина, анизотропия, вращение Алфорда

Техника геолого-разведочных работ

, Базовые математические модели процесса передачи механической энергии при бурении разведочных и геотехнологических скважин ………………………………………………… 60

В статье рассмотрены наиболее общие математические модели передачи механической энергии от буровой установки и бурового насоса в скважину. Обоснованы и предложены аддитивная, пропорциональная и обобщённая модели процесса передачи энергии. Базовая аддитивная математическая модель передачи механической энергии лежит в основе традиционной методики расчёта энергозатрат при бурении скважин и расчёта гидравлических сопротивлений в скважине. Основным свойством аддитивной модели является отсутствие взаимного влияния участков передачи энергии. Базовая пропорциональная математическая модель передачи механической энергии характеризуется следующими свойствами: значения коэффициентов полезного действия (КПД) участков передачи энергии неизменны; общий КПД всех участков остаётся неизменным; на различных участках передачи энергии расходуемая мощность меняется в различное число раз; участки передачи энергии взаимно влияют друг на друга; наибольшей степенью влияния обладает последний участок, наименьшей – первый участок.

К л ю ч е в ы е с л о в а: буровой насос; буровой станок; гидравлическое сопротивление; давление; колонна бурильных труб; мощность; энергия; коэффициент полезного действия.

Правовые вопросы недропользования

Институциональные аспекты регулирования деятельности минерально-сырьевого комплекса России..................................................... 66

Показаны системные недостатки федерального законодательства о недрах, в том числе по проблемам: содержания базовых терминов; формирования стратегий и программ в сфере недропользования; регулирования отношений собственности и порядка лицензирования. Важно обеспечить более полный учет требований федерального законодательства о стратегическом планировании применительно к особенностям сферы недропользования. Существующие институциональные нормы пока явно недостаточно учитывают требования диверсификации экономики, наращивания выпуска продуктов переработки минерального сырья. В связи с этим к сфере недропользования (добывающим корпорациям) необходимо более широко применять положения федерального законодательства о промышленной политике, главная задача которой – продекларировать переход к инновационному типу экономического развития.

Ключевые слова: недропользование; законодательство о недрах; пути совершенствования; диверсификация; законодательство о стратегическом планировании; промышленная политика.

Экономика минерального сырья и геолого-разведочных работ

Б, Промышленная политика и недропользование: интеграция науки, образования, производства ……………………………… 72

Изложены причины актуализации процессов интеграции науки, образования, производства в экономике. Сложившаяся в пореформенный период экономическая ситуация в целом не способствовала развитию устойчивого долговременного интеграционного взаимодействия организаций промышленности, образования, науки. Систематизированы основные факторы, препятствующие налаживанию совместной работы предприятий, НИИ, вузов.

Рассмотрен опыт интеграции промышленных, научно-исследовательских, образовательных структур в сфере недропользования. Разработаны принципы организации совместной деятельности, предусматривающие: актуализацию потребностей промышленности в инновациях и конкурентоспособных кадрах; учет фактора «провалов» рынка в государственном регулировании; сбалансированность промышленной, научно-технической, образовательной политики на макро - и мезоуровнях; наличие лидирующей организации в интеграционном взаимодействии; проектный подход к организации совместной деятельности. Рекомендован организационно-управленческий алгоритм формирования образовательно-научно-производственного кластера.

Ключевые слова: интеграция, наука, образование, промышленность, промышленная политика, недропользование, кластеры, принципы.

Из истории науки

Николай Иванович Каракаш – выдающийся учёный-естествоиспытатель............................................................................................79

В 2016 г. исполняется 100 лет со дня смерти выдающегося русского геолога и палеонтолога, одного из первых исследователей меловых отложений Крыма и Кавказа Николая Ивановича Каракаша. Отмечено, что исследования на Кавказе позволили существенно уточнить стратиграфическую схему меловых отложений. Рассмотрен вклад в изучение нижнего мела Крыма, где он с 1898 г. по 1912 г. принимал участие в 10-вёрстной геологической съёмке. В результате этих исследований была разработана палеонтологически обоснованная схема нижнего мела Крыма, опубликованная в 1907 г. в фундаментальной монографии “Нижнемеловые отложения Крыма и их фауна”. не ограничивалась палеонтолого-стратиграфическими вопросами. Его интересовали также гидрогеологические исследования, изучение полезных ископаемых, геологические изыскания для строительства железных дорог, изучение оползневых явлений. Приведены краткие сведения о биографии ученого.

К л ю ч е в ы е с л о в а: ; палеонтология; стратиграфия; меловая система; Крым; Кавказ.

Краткие сообщения

, , Новые находки ихнофоссилий в баговской свите (нижняя юра) Западного Кавказа...........................................82

В глинистых сланцах баговской свиты (нижний–средний тоар, нижняя юра) на южной окраине поселка Гузерипль (Республика Адыгея) установлена ассоциация ихнофоссилий. В нее входят Megagrapton irregulare Ksiazkiewicz, 1968, Helminthopsis isp. и ?Chondrites isp.; в отдельных слоях отмечено присутствие Planolites isp. Такая ассоциация характеризует ихнофацию Nereites (вероятно, ихноподфация Paleodyction) и указывает на турбидитную седиментацию у подножья континентального склона. Находки следов жизнедеятельности позволяют сделать вывод о неустойчивом характере аноксии на изученной территории. Устанавливаемая по ихнофоссилиям быстрая смена условий осадконакопления негативно влияла на морские палеоэкосистемы. Выявленное местонахождение следов жизнедеятельности имеет также геоконсервационное и геотуристическое значение и может использоваться для проведения учебных экскурсий.

Ключевые слова: следы жизнедеятельности; баговская свита; аноксия; Западный Кавказ; тоарский ярус.

, Опыт проведения инженерно-геологических изысканий для строительства линейных сооружений......................................86

Рассмотрены особенности проведения инженерно-геологических изысканий для строительства линейных сооружений в период актуализации нормативных документов: СНиП 11-02-96. «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»[1] и СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть 1»[2]. Проведен анализ и сравнение ранее действующего (СП 11-105-97) и актуализированного (СП 47.13330.2012 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»[3]) документов, выделены основные отличия, влияющие на проведение инженерно-геологических изысканий для линейных сооружений. Рассмотрены замечания государственной экспертизы на примере проведения инженерно-геологических изысканий под строительство кабельной линии связи.

Ключевые слова: инженерно-геологические изыскания; линейные сооружения; нормативные документы; экспертиза; грунты.

Модернизация автономного энергетического комплекса буровой установки разведочного бурения: направления и варианты оптимизационных решений................................................................................88

Рассмотрен вопрос совершенствования автономных энергетических комплексов буровых установок разведочного бурения. Опыт эксплуатации установок утилизации теплоты (УУТ) с воздушным теплоносителем позволил выявить ключевые проблемы, ограничивающие максимально эффективное использование комплексного автономного энергоисточника: «жесткая» связь системы отопления буровой установки и системы охлаждения дизель-агрегата; прямая зависимость мощности утилизированного теплового потока от величины нагрузки дизель-агрегата; трудоёмкость управления процессом утилизации теплоты передвижных дизельных электростанций.

Для решения проблем предложено внесение в УУТ ряда конструктивных изменений и дополнений, позволяющих разделить тепловые потоки в теплоутилизационной системе, тем самым обеспечить независимую работу подсистемы теплоснабжения от эксплуатационных нагрузок дизель-агрегата энергетического комплекса. Предложено внедрить систему автоматического регулирования работы теплоутилизационного комплекса в составе автономного комплексного энергоисточника буровой установки разведочного бурения.

К л ю ч е в ы е с л о в а: разведочное бурение, буровая установка разведочного бурения, комплексное энергообеспечение, автономное энергоснабжение, энергосбережение, утилизация теплоты, импортозамещение, оптимизация, автоматизация.

1 СНиП 11-02-96. «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»

2 СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть 1»

3СП 47.13330.2012 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»