ВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4: ГЕОЛОГИЯ

В работе рассмотрены три алгоритма кинематической миграции (преобразования временных полей нормальных лучей в отражающие границы), основанные на вариационной теории лучевого трассирования, разработанной профессором кафедры сейсмометрии и геоакустики геологического факультета МГУ Т.И. Облогиной. Результаты численных экспериментов на теоретических моделях слоистых сред различной сложности позволили выявить существенные недостатки «классического» вариационного алгоритма решения обратной кинематической задачи. Предложено две модификации «классического» вариационного алгоритма в части вычисления стартового угла выхода лучей от земной поверхности (принцип учета кривизны сейсмических лучей и преломления на промежуточных границах оставлен без изменений): вариационный алгоритм, использующий «лучи изображения» и алгоритм кинематической миграции для слоистых сред с переменными пластовыми скоростями, учитывающий наклон каждой границы. Полученные на теоретических моделях слоистых сред результаты продемонстрировали высокую эффективность решения обратной кинематической задачи модифицированным алгоритмом кинематической миграции, учитывающим наклон каждой границы.

Приведены результаты сейсмоакустических работ, выполненных в Петрозаводской губе Онежского озера, целью которых было изучение верхней части геологического разреза акватории. Сейсмоакустические работы была представлены методом отраженных волн в модификации - сейсморазведка сверхвысокого разрешения. На камеральном этапе данные были обработаны и проинтерпретированы. Удалось выделить пять сейсмокомплексов и увязать их с имеющейся информацией о геологическом строении озера. Итогом работы стало построение карт по всем выделенным пяти отражающим горизонтам, которые охватывают всю Петрозаводскую губу. Удалось оценить распространенность и мощность отложений, отвечающих каждому комплексу.

В статье рассматриваются результаты экспериментальных исследований содержания незамерзшей воды (Ww) в мерзлых грунтах различного гранулометрического состава со степенью заторфованности от 3 до 100% (с шагом 10%). Обсуждаются полученные закономерности Ww = f(t°C). Оценивается роль содержания органического вещества в формировании фазового состава влаги в диапазоне температур от 0 до -18 °С. Акцентируется внимание на рассмотрении закономерностей изменения влажности за счет незамерзшей воды при степени заторфованности выше 50%, при которой грунты по ГОСТ 25100-2020 относят к торфам. Приводятся закономерности изменения Ww от степени заторфованности при фиксированных температурах.

Результаты расходометрии скважин в верхней части слоистого массива скальных пород указывают на модель среды фильтрации в виде отдельных горизонтальных тонких трещин-зон, разделенных водоупорами мощность несколько метров. Сделано исследование откачки на модели в цилиндрических координатах для двух тонких водоносных зон. Верхняя работает с постоянным напором в центральной скважине, определяемым положением зоны, и уменьшающимся дебитом, а нижняя с возрастающим расходом - дополнительным до расхода насоса. Интервалы фильтров центральной и единственной наблюдательной скважины одинаковы. Обработка результатов откачки обычно применяемым методом Джейкоба показала основные особенности - сильные различия проводимостей в разных вариантах расположения скважин, очень большие значения водоотдачи, сверхмалые значения расчетного радиуса центральной скважины. Целью работы является оценка точности определения проводимости по результатам стандартных одиночных и кустовых откачек наиболее часто используемыми методами.

Изучен состав вод 12 родников Богородского и Лосино-Петровского округов Московской области. Приводятся результаты определения ряда параметров воды (ХПК, рН, электропроводность), данные о содержании макрокомпонентов (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3-) и микроэлементов (Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Sr, Ba, Mn). Воды слабокислые-околонейтральные (рН 5,5-7,5), диапазон величин минерализации от 0,07 до 0,5 г/л, общая жесткость 0,63-5,7 мг·экв/л, состав воды вариативен. По макрокомпонентам родниковые воды разделены на четыре группы: хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатные (магниево)-кальциевые; (сульфатно)-гидрокарбонатно-хлоридные натриево-кальциевые; (хлоридно)-гидрокарбонатные кальциевые; смешанный состав. Результаты моделирования форм микроэлементов показали, что для большинства из них основной формой их переноса является свободная, однако для меди и свинца факторами формирования миграционных форм являются преобладающие анионы макросостава воды, а также присутствие органического вещества в воде. Согласно полученным данным, формирование состава родниковых вод связано с инфильтрацией атмосферных осадков через толщу современных отложений, подверженных техногенной нагрузке, о чем свидетельствуют повышенные значения ХПК и содержания нитрат-иона и ионов аммония в водах отдельных родников. Величина остальных санитарно-химических показателей вод (минерализация, рН, общая жесткость, хлориды, сульфаты, магний, натрий, марганец), содержание нормируемых микроэлементов существенно ниже их ПДК в водах хозяйственно-питьевого назначения.

В работе описываются обстановки осадконакопления нижнемеловых (апт-альбских) терригенных отложений на территории Северного Каспия. Эти породы являются коллекторами нефти и газа и характеризуются неравномерным распределением пелитовой и алевритовой фракций, что приводит к высокому содержанию остаточной воды и низкой проницаемости, слабой согласованности фильтрационно-емкостных свойств между собой. Для корректной интерпретации геофизических данных был проведен детальный литолого-фациальный анализ пород. На изученной территории в раннемеловое время преобладали морские обстановки: прибрежные, мелководно-морские, относительно мелководные шельфовые с активной гидродинамикой, относительно глубоководные шельфовые с низкой гидродинамикой. В разрезах отмечается смена мелководных фаций на более глубоководные и обратно, что позволяет сделать вывод о периодических колебаниях уровня моря. Результаты литологического анализа ясно указывают на преобладание мелководно-морских и прибрежных отложений в аптское время и более глубоководных, шельфовых - в альбское время. Таким образом, можно предполагать развитие трансгрессии моря в конце раннего мела и наблюдать проявление ее признаков в разрезах апт-альбских отложений Северного Каспия.

Баженовская высокоуглеродистая формация - это комплекс морских пелитоморфных отложений, обогащенных органическим веществом, которые накопились в условиях некомпенсированного осадками прогибания дна осадочного бассейна. Формация содержит углеводороды во всем объеме и является перспективным объектом для наращивания ресурсной базы. В статье представлен комплекс результатов исследований керна, интерпретации данных ГИС и сейсморазведки для проведения структурно-фациальной типизации разрезов баженовской высокоуглеродистой формации на всей территории ее распространения. Разноуровневый подход позволил разделить Западно-Сибирский бассейн на 13 структурно-фациальных зон, каждая из которых имеет свои особенности строения разреза формации, выраженные в общей мощности, наличии литолого-геофизических пачек, литофизических типов пород в пачках, общей концентрации органического углерода. Данная типизация разреза позволит в будущем упростить моделирование ее свойств и прогнозирование наиболее перспективных областей.

В статье с помощью методов математической статистики установлена взаимосвязь климатических изменений и условий седиментации для 4-х стадий накопления фусинской и шахайской угленосных формаций Фушуньского угольного бассейна в апт-альбское время. В результате было отмечено, что увеличение влажности климата совпало с широко распространенным аноксическим океаническим событием Пакье (Paquie, ОАЕ1b) в раннеальбское время. Кроме того, выявлено существенное влияние фациальных условий на интенсивность процессов торфо- и угленакопления фусинской и шахайской угленосных формаций. Активизации процессов торфонакопления и углеобразования способствовали увеличение влажности климата, активизация сноса обломочного материала, понижение уровня воды в пресноводных водоемах Фушуньского бассейна.

Проводится всесторонний обзор монографических палеонтологических коллекций из фондов Музея землеведения МГУ. Анализируется их систематический и количественный состав, территория сбора и возраст вмещающих отложений; подчеркивается их значимость как основополагающего элемента для описания новых таксонов, стратиграфических построений и корреляции одновозрастных отложений на отдаленных территориях. Показаны направления научно-исследовательской работы с материалами коллекций. Приводится информация по форме их приема на хранение от авторов.

Обсуждается появление, состав, типы и распространение первых девонских ископаемых лесов на Земле, находки которых исключительно редки. Известно 5 местонахождений: три в среднем девоне (среднеэйфельское Линдлар в Германии; верхнеживетские Кайро и Гильбоа в США) и два в верхнем девоне (нижнефранское Муниндален в Норвегии на Шпицбергене и верхнефаменское Синьхан в Китае). Предложены термины: ископаемый лес, лесное сообщество и тип ископаемого леса, не упоминаемые предшествующими исследователями, и рекомендован подробный план их описания (формулировки приведены только для остатков в статусе in situ). Представлена стратиграфическая последовательность первых лесов в эйфельском веке - позднедевонской эпохе истории Земли, учитывающая современные опубликованные данные. Определены два типа лесов с указанием доминирующих родов в каждом: кладоксилеевый тип, распространенный в среднем девоне и ликоподиофитовый тип, характерный для верхнего девона. Показана ключевая роль кладоксилеевых папоротников в создании первичных древовидных лесов благодаря преимуществам в организации их проводящей системы.

Разрез эвенкийской свиты Сибирской платформы изучен на правом берегу р. Подкаменная Тунгуска близ поселка Суломай (Эвенкийский муниципальный район Красноярского края). Описаны структурные и текстурные особенности слагающих пород. Выполнено определение главных петрогенных окислов и на их основе рассчитан нормативный минеральный состав. Увеличение терригенной составляющей в породах фиксирует периоды усиления эрозии в области источника сноса - Енисейского кряжа. Рост доли полевых шпатов в породах срединной части разреза свидетельствует об интенсификации физического выветривания, происходившего в аридных условиях. Рассмотрены основные взгляды на формирование эвенкийской свиты, а также сходных - современных и древних - приливно-отливных и себховых фаций. Предполагается, что изученные фации эвенкийской свиты сформировались преимущественно в обстановках верхней литорали и отчасти нижней супралиторали, которые сменяли друг друга в результате эвстатических колебаний в бассейне. Разработана новая концептуальная модель формирования эвенкийской свиты на Сибирской платформе.

Формы соляных поднятий формируются под воздействием напряжений, развивающихся в земной коре, и поэтому могут рассматриваться как чуткие индикаторы взаимодействия геодинамических систем. В Северо-Германском бассейне, в Предуральском прогибе на границе с Прикаспийской впадиной и в Припятском прогибе под воздействием влияния разных источников напряжений и деформаций возникли формы соляных поднятий, отражающие наложение этих систем. Механизмами такой суперпозиции являлись образования форм, связанных с результирующим сложением векторов деформации, и с интерференцией форм, связанных с каждой геодинамической системой в отдельности.

Осуществлен комплексный кристаллохимический анализ 1567 кислородных позиций в 216 кристаллических структурах свинец-содержащих минералов, относящихся к классам силикатов, фосфатов, оксидов, оксогалогенидов и ряда других соединений с целью поиска геометрических закономерностей обоснованного выделения анион-центрированных построек. Показано, что совместное применение метода валентности связи и анализа характеристик полиэдров Вороного-Дирихле позволяет уверенно определять кислородные позиции, являющиеся центрами тетраэдров OPb4. Обоснованы цифровые индикаторы определения группировок тетраэдров OPb4 в кристаллических структурах свинец-содержащих минералов и неорганических соединений, которые могут быть использованы при анализе больших массивов структурных данных с применением алгоритмов машинного обучения.