Geodynamics & Tectonophysics (E-Journal) / Геодинамика и тектонофизика
Not a member yet
725 research outputs found
Sort by
МАНТИЙНЫЕ ТЕРРЕЙНЫ СИБИРСКОГО КРАТОНА: ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ПЛЮМОВЫМИ РАСПЛАВАМИ НА ОСНОВАНИИ ТЕРМОБАРОМЕТРИИ И ГЕОХИМИИ МАНТИЙНЫХ КСЕНОКРИСТОВ
Get PDFWe have studied variations in the structure and composition of minerals from the pipes of the Yakutian kimberlite province (YKP) in different mantle terranes of the Siberian craton. The study was based on an extensive database, including the microprobe analysis datasets consolidated by IGM, IG, IEC and IGDNM SB RAS and ALROSA and geochemical analysis of minerals performed by LA‐ICP‐MS (Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry). The reconstruction shows layering under the tubes, including 6–7 slab that were probably formed due to subduction; the slabs are separated by pyroxenitic, eclogitic and metasomatic layers and dunite lenses. Transects and mantle profiles across kimberlite fields are constructed. Within the limits of the revealed tectonic terranes, we assume a collage of microplates formed in the early – middle Archean. Extended submeridional structures of the tectonic terranes are not always confirmed at the mantle level. Beneath the Anabar and Aldan shields, the mantle sections show more coarse layers and 3–4 large horizons of dunites with garnet and pyroxene nests separated by ilmenite‐ phlogopite metasomatites and pyroxenites. Terranes representing the suture zones between the protocratons (e.g. Khapchan) are often saturated with eclogites and pyroxenites that may occur as leghthy ascending bodies of magmatic eclogites penetrating through the mantle lithosphere structure (ML). A nearly ubiquitous pyroxenite layer at the level of 3.5–4.5 GPa formed probably in the early Archean with a high heat flux during melting of eclogites and was subsequently traced by plume melts. Within the early Archean protocratons – granite‐greenstone terranes (Tungus, Markha, Berekta, and Sharyzhalgai, ~3.8–3.0 Gyr [Gladkochub et al., 2019], the mantle lithosphere is less depleted and largely metasomatized. The ML structure of the Daldyn and Magan granulite‐orthogneiss terranes is layered with folding revealed in the north‐to‐south sections from the Udachnaya pipe to the Krasnopresnenskaya pipe, which is less pronounced in the latitudinal direction. From the Daldyn field to the Alakit field, there is an increase in the degree of metasomatism, and higher alkalinity of pyroxenes and larger amounts of phlogopite are noted. The most productive Aikhal and Yubileinaya pipes are confined to a dunite core, which is accompanied by a change in the specialization of high‐charge elements Ta‐Nb to Zr‐Hf. Within the limits of the Magan terrane, the thin‐layer structure of the middle and upper parts of the craton keel is replaced with a sharply depleted productive horizon at its base. The mantle of the granite‐greenstone Markha terrrein comprises eclogite (often pelitic) horizons, which suggests subduction of the continental lithosphere or sediments. In the central and northern parts of the Siberian craton, most structures in the mantle are sinking to the west at small angles. The geochemistry features of garnets and pyroxenes from various mantle terranes are considered in detail.Вариации структуры и состава минералов из трубок Якутской кимберлитовой провинции (ЯКП) разных мантийных террейнов Сибирского кратона изучены с использованием обширной базы данных микрозондовых анализов минералов коллектива авторов (ИГМ, ИГХ, ИЗК и ИГБМ СО РАН и «АЛРОСА»), а также геохимических анализов минералов, выполненных методом индуктивно связанной масс‐спектрометрии c лазерной абляцией. Реконструирована слоистость под трубками, образованная 6– пластинами вероятного субдукционного генезиса, разделенными пироксенитовыми, эклогитовыми, метасоматическими горизонтами и линзами дунитов. Построены мантийные разрезы через кимберлитовые поля и протяженные трансекты. В пределах установленных тектонических террейнов предполагается коллаж из микроплит, возникших в раннем –среднем архее, а протяженные субмеридиональные структуры тектонических террейнов не всегда подтверждаются на мантийном уровне. Под Анабарским и Алданским щитами мантийные разрезы более грубослоисты и состоят из 3– крупных горизонтов дунитов с гнездами граната и пироксенов, разделенных ильменит‐флогопитовыми метасоматитами и пироксенитами. Террейны, представляющие шовные зоны между протократонами, как Хапчанский, часто насыщены эклогитами и пироксенитами, которые могут быть протяженными восходящими телами магматических эклогитов, прорывающих структуру мантийной лито‐ сферы (МЛ). Почти повсеместный пироксенитовый слой на уровне 3.5–.5 ГПа, вероятно, возник в раннем архее при высоком тепловом потоке при плавлении эклогитов и в дальнейшем трассировался плюмовыми расплавами. В пределах раннеархейских протократонов: гранит‐зеленокаменных террейнов –Тунгусского, Мархинского, Беректинского, Шарыжалгайского –с возрастом ~3.8–.0 млрд лет [Gladkochub et al., 2019] ман‐ тийная литосфера менее истощена и часто метасоматизирована. Далдынский и Маганский гранулит‐орто‐ гнейсовый террейны имеют слоистую структуру МЛ со складчатостью, проявленной в разрезах с севера на юг от тр. Удачной до тр. Краснопресненской и менее выраженной в широтном направлении. От Далдынского до Алакитского поля растет степень метасоматоза, щелочность пироксенов и количество флогопита. Наиболее продуктивные трубки Айхал и Юбилейная приурочены к дунитовому ядру, что сопровождается сменой специализации высокозарядных элементов Ta‐Nb на Zr‐Hf. В пределах Маганского террейна тонкослоистая структура средней и верхней части киля кратона сменяется резко истощенным продуктивным горизонтом в его основании. Мантия гранит‐зеленокаменного Мархинского террейна содержит горизонты эклогитов (часто пелитового типа), предполагающих субдукцию континентальной литосферы или осадков. В центральной и северной части Сибирского кратона в мантии преобладают структуры погружения на запад с небольшим углом. Рассмотрены особенности геохимии гранатов и пироксенов различных мантийных террейнов
КЛАСТИЧЕСКИЕ ДАЙКИ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
Get PDFClastic dikes are often the only evidence of past disasters in poorly exposed areas and therefore their findings are extremely important for earthquake study. However, the variety of their origins greatly complicates the use of clastic dikes to assess the seismic hazards within the manifold environments. This paper systematizes main triggers, formation mechanisms and some matching indicative features of tabular and cylindrical bodies with an emphasis on the importance of revealing the injection dikes formed by fluidized injection of clastic material into the host sedimentary layers (from the bottom upwards) and associated with overpressure buildup and hydraulic fracturing. Based on the revision of known seismic liquefaction features and specific descriptions of the injection dikes, this overview defines 12 general and 12 individual geological and structural criteria (for study in sectional view), which make it possible to establish confidently the earthquake origin of the dikes caused by fluidization from seismic liquefaction. In addition, ground penetrating radar data correlating with trenching suggest indicative searching criteria of the injection dikes on radargrams, namely: a pipe‐shaped anomaly or a composite anomaly combining a tubular form in the lower part with an isometric – in the upper [i]; relatively high values of unipolar positive echoes on the trace of GPR signal [ii]; an occurrence of the same anomaly on adjacent parallel profiles located the first tens of meters apart [iii]; and stratigraphic disruptions of the radar events on the background of their continuous horizontal position [iv]. Finally, the paper illustrates that the clastic dikes can be successfully applied to determine the age and the recurrence interval, the epicenter location and a lower‐bound magnitude/intensity of paleoearthquakes, thus providing geological data for seismic hazard assessments in the regions, in which unconsolidated deposits capable to liquefaction are common.Кластические дайки часто являются единственным свидетельством прошлых стихийных бедствий на слабообнаженных территориях, поэтому их находки исключительно важны, в том числе и для изучения землетрясений. Однако процессы, которые приводят к их формированию, многообразны, что сильно осложняет использование кластических даек для оценки сейсмической опасности в разных окружающих обстановках. Настоящая статья систематизирует главные триггеры, механизмы формирования и некоторые характерные для них признаки пластинообразных и цилиндрических геологических тел с особым акцентом на важность выявления инъекционных даек, образование которых происходит в результате внедрения разжиженного материала снизу вверх в осадочные слои вследствие действия аномально высокого порового дав‐ ления и разрывообразования. На основе ревизии известных признаков сейсмического разжижения и конкретных описаний инъекционных даек сформулировано 12 общих и 12 индивидуальных геолого‐ структурных критериев, применение которых непосредственно на обнажении позволяет достаточно точно установить их происхождение, связанное с землетрясениями, и исключить несейсмогенные триггеры. В дополнение по георадиолокационным данным, заверенным прямыми наблюдениями в канавах, выделено четыре поисковых признака, которые позволяют предварительно идентифицировать инъекционные дайки на радарограммах: трубообразная форма аномалии или сочетание трубообразной формы в нижней части с изо‐ метричной – в верхней [i]; относительно высокие значения однополярных положительных амплитуд сигналов [ii]; наличие одной и той же аномалии на соседних параллельных профилях, расположенных в пределах первых десятков метров друг от друга [iii]; стратиграфические разрывы осей синфазности на фоне их непре‐ рывного субгоризонтального положения (iv). Статья иллюстрирует возможности использования кластических даек для палеосейсмогеологических реконструкций, а именно для определения возраста и интервала повторяемости землетрясений, местоположения эпицентра, минимально возможной магнитуды и макросей‐ смической интенсивности по шкале MSK‐64. Таким образом, кластические дайки могут обеспечивать базовые геологические данные для оценки сейсмической опасности регионов, в которых рыхлые отложения, способные к разжижению, широко распространены
СОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКА ГАРОМАЙСКОГО АКТИВНОГО РАЗЛОМА (ОСТРОВ САХАЛИН)
Get PDFIn the northern Sakhalin Island, the tectonic activity of the fault zones is a potential threat to the industrial infrastructure of the petroleum fields. Recently, the background seismicity has increased at the Hokkaido‐Sakhalin fault that consists of several segments, including the Garomai active fault. In the studies of the regional deformation processes, it is important not only to analyze the seismic activity, but also to quantitatively assess the dynamics of deformation accumulation in the fault zones. In order to study the contemporary geodynamics of the Garomai fault, a local GPS/GLONASS network has been established in the area wherein trunk oil and gas pipelines are installed across the fault zone. Based on the annual periodic measurements taken in 2006–2016, we study the features of surface deformation and calculate the rates of displacements caused by the tectonic activity in the fault zone. During the survey period, no significant displacement of the fault wings was revealed. In the immediate vicinity of the fault zone, multidirectional horizontal displacements occur at a rate up to 1.6 mm/yr, and uplifting of the ground surface takes place at a rate of 3.4 mm/yr. This pattern of displacements is a reflection of local deformation processes in the fault zone. At the western wing of the fault, a maximum deformation rate amounts to 1110–6 per year. The fault is a boundary mark of a transition from lower deformation rates at the eastern wing to higher ones at the west wing. In contrast to the general regional compression setting that is typical of the northern Sakhalin Island, extension is currently dominant in the Garomai fault zone. The estimated rates of relative deformation in the vicinity of the Garomai fault give grounds to classify it as ‘hazardous’.Тектоническая активность разломных зон севера о. Сахалин представляет опасность для промышленной инфраструктуры разрабатываемых месторождений углеводородов. Повышенным уровнем фоновой сейсмичности в последние годы характеризуется Хоккайдо‐Сахалинский разлом, одним из сегментов которого является Гаромайский активный разлом. При исследовании проявлений региональных деформаци‐ онных процессов важен не только анализ сейсмической активности, но и количественная оценка динамики накопления деформаций в разломных зонах. Для изучения современной геодинамики Гаромайского разлома в районе его пересечения магистральными нефтегазопроводами создана локальная сеть GPS/ГЛОНАСС наблюдений. Ежегодные периодические измерения 2006–2016 гг. позволили установить характер деформи‐ рования земной поверхности и получить количественные оценки скоростей смещений, вызванных тектонической активностью разломной зоны. За период наблюдений значимых смещений крыльев разлома не выявлено. В ближайших окрестностях разломной зоны наблюдаются разнонаправленные горизонтальные смещения со скоростью до 1.6 мм/год и поднятие в виде изгиба земной поверхности со скоростью 3.4 мм/год. Такая картина смещений является отражением локальных деформационных процессов в зоне разлома. Максимальные скорости деформаций 1110–6 в год приурочены к западному крылу разлома. Разлом разграничивает переход от пониженных скоростей деформаций на восточном крыле к более высоким на западном. В отличие от общей региональной обстановки сжатия, характерной для севера о. Сахалин, зона Гаромайского разлома в настоящее время находится в преобладающих условиях растяжения. Выявленные скорости относительных деформаций в окрестности разлома позволяют отнести его к категории «опасные»
Наблюдения ионосферных неоднородностей с помощью U-образных треков на ионограммах
Get PDFThe ionospheric vertical sounding is a basic technique for studying the Earth’s ionosphere. Taking into account the fact that conditions for propagation of radio waves depend on the operating frequency, diagnostics of the ionosphere is performed using digital ionosondes that measure the delays of decameter radio signals of different frequencies. An ionogram is a display of the data produced by an ionosonde. It is a graph of the virtual reflection height of the ionosphere (actually, time between transmission and reception of a radio signal) versus sounding frequency.Vertical and near-vertical ionograms provide the major share of information about the space-temporal structure of the ionospheric plasma above the ionosonde. Of particular interest is investigating dynamic processes from the series of ionograms taken once each minute. Studying seismic ionospheric effects by minute ionograms can be highly informative. It is known that the parameters of the ionospheric layers can significantly vary both before and after an earthquake, and such deviations are detectable from ionosonde data. Recent observations show that the effects from an earthquake can occur at large distances from the epicenter.For instance, soundings in the Irkutsk region detected the anomalies that occurred several dozens of minutes after the main shock of the 11.03.2011 earthquake in Japan. At the initial phase, the anomaly was recordedas a multicusp structure in the ionogram, which was probably related tothe multiple layers of the ionosphere. This structure was interpreted by iterative reconstruction of the electron density profile in a one-dimensional approximation (stratified ionosphere), and the interperation was published. At the next phase, the ionograms showed a U-shaped structure with a specificmultiple reflection. Multipath propagation is usually associated with additional off-vertical ray paths, which are caused by traveling ionospheric disturbances (TIDs). In this regard, it is appropriate to use a 2D model of electron density, depending on both the vertical and horizontal coordinates.In our study, geometric optics approximation was used to simulatevertical ionograms under the conditions of strong horizontal gradients of electron density. The study results show that different positions of the U-shaped structure with respect to the main trace of the ionogram can be obtained for a single TID. Specific ray paths forming the additional traces of the ionogram are described.Depending on the TID location, the U-shaped structure can occur with or without a specificmultipath reflection.Метод вертикального радиозондирования по-прежнему остается базовым при изучении ионосферы Земли. Условия распространения радиоволн зависят от рабочей частоты, поэтому для диагностики ионосферы применяются ионозонды, измеряющие задержку декаметрового радиосигнала различной частоты. Продуктом работы ионозонда являются ионограммы, которые в виде высотно-частотной характеристики представляют собой зависимость действующей высоты отражения (или времени, за которое радиосигнал достигает точки отражения и возвращается обратно) от рабочей частоты. Ионограммы вертикального и слабонаклонного зондирования дают львиную долю сведений о пространственно-временной структуре ионосферной плазмы над точкой зондирования. При этом особый интерес представляет исследование динамических процессов на основе последовательности ионограмм с высоким временным разрешением. Так, информативным представляется, в частности, исследование сейсмоионосферных эффектов по минутным ионограммам. Известно, что существенные отклонения параметров ионосферных слоев по данным ионозондов могут наблюдаться и до, и после землетрясения. При этом эффекты землетрясений могут проявляться на больших расстояниях от эпицентра. Так, данные зондирования в Иркутской области демонстрируют аномалии, которые последовали через несколько десятков минут после главного толчка землетрясения в Японии 11 марта 2011 г. В начальной фазе аномалия проявилась в мультикасповой структуре на ионограмме, вероятно связанной со множественными расслоениями в ионосфере. Интерпретация структуры данного типа проводится итерационным методом восстановления профиля электронной концентрации в одномерном приближении (слоистая среда) и описана в литературе. В последующей фазе на ионограммах проявилась серповидная структура с характерной многолучевостью. Множественное распространение обычно связано с появлением дополнительных, отклоненных от вертикали лучевых траекторий, вызванных перемещающимся ионосферным возмущением. В этой связи было целесообразно перейти к двумерной модели электронной концентрации с зависимостью как от вертикальной, так и от горизонтальной координаты. Таким образом, в рамках данной работы на основе приближения геометрической оптики проведено имитационное моделирование ионограмм вертикального зондирования в условиях ионосферы с сильными горизонтальными градиентами электронной концентрации. Показано, что различное расположение серповидной структуры относительно основного трека ионограммы может быть получено в рамках прохождения одного перемещающегося ионосферного возмущения. Представлены характерные лучевые траектории, формирующие дополнительные треки ионограммы. Показано, что в зависимости от положения возмущения серповидная структура может появляться как при наличии многолучевости, так и без нее
МЕХАНИЗМЫ МАГМАТИЧЕСКОГО МИНГЛИНГА В КОМПОЗИТНЫХ ДАЙКАХ: МОДЕЛИ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ И СДВИГОВОЙ ДИЛАТАЦИИ
Get PDFThis article is focused on the intrusion and formation of combined dykes. Two main groups of conventionally magmatic mingling are distinguished: (1) plutonic bodies, and (2) combined dykes. The first group is represented by small basite inclusions that are uniformly scattered in granitoid bodies, and includes elongated swarms and tails of small bodies. The second group includes composite dykes with the indicators of mechanical mingling of basic and acid melts. Despite the similarities in the structural and textural features and the indicators of mechanical mingling of melts, these two groups are characterized by clearly different proportions of the volumes of contrasting melts and differ in the duration of formation, place of melt mingling, and tectonic setting. None of the available models was able to explain the occurrence of magmatic mingling structures in individual dykes. In our study, the mingling mechanisms of contrasting melts are discussed using the data on the geological objects located in West Sangilen, an area of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB). The general and specific parameters of combined dikes of the Saizyral and Tavyt‐ Dag sites are considered. The models of shear dilatation and dispersion are proposed for explaining the mechanisms of magmatic mingling in combined dykes.В работе рассматриваются вопросы интрудирования и становления комбинированных даек. Условно магматический минглинг разделен на две основные группы. Первая группа («плутоническая») – это небольшие базитовые включения, равномерно распределенные в объеме гранитоидных тел, либо вытянутые рои и шлейфы мелких тел. Вторая группа («комбинированные дайки») представлена композитными дайками, в пределах которых наблюдаются признаки механического смешения базитовых и кислых расплавов. Несмотря на сходство структурно‐текстурных особенностей и признаков механического смешения расплавов, обе группы имеют явные различия: пропорции объемов контрастных расплавов, длительность становления, место смешения расплавов, тектонические обстановки. Существующие модели не могут объяснить появление структур магматического минглинга в отдельных дайках. В данной работе вопросы механизмов смешения контрастных по составу расплавов рассмотрены на примере геологических объектов Западного Сангилена (ЦАСП). Рассмотрены общие и частные параметры комбинированных даек участков «Тавыт‐Даг» и «Сайзырал». Предложены модели сдвиговой дилатации и диспергирования для объяснения механизмов магматического минглинга в композитных дайках жильного типа
Глубокая скважина как стенд гидравлических «on-line» исследований напряженного состояния горного массива флюидонасыщенных трещинных коллекторов
Get PDFInthe southern areas of the Siberian platform, geological and mining conditions are highly complex for design, drilling and construction of deep wells for oil and gas. Complicating factors are related to specific features of deforming cavity-fractured carbonate reservoirs. Geological models of carbonate reservoirsshould be designedon a case-by-case basis, taking into consideration the conditions of each specific field, including its complex filtration field, confirmed deformation of filteringfractures with constant parameters of the cavern component, etc. If an incomprehensive geological model is used for production planning with a lack ofa well-based approach to the development of a carbonate reservoir, design well flow rates may not be achieved, the field reserve coverage will be reduced and, consequently, the oil recovery ratio will be lower. When developing oil, gas and brine deposits, it is required to consider the natural-technical system of‘reservoir – reservoir’ (mechanical impact) – ‘reservoir fluid system and well’ (hydrodynamic impact) on the basis of a comprehensive analysis of its interrelated and interdependent components. Our study shows that each part of the system contributes directly to the entire complex. The stress state of the rock mass in the fluid-permeable part of the natural fractured reservoir and fluid-saturated reservoirs is dynamically changeable during the fluctuations of the pressure field of the reservoir hydrocarbon system at the initial penetration of a well into the reservoir. The authors analyzed the natural-technical system ‘well – fluid-saturated bed’ as a real on-line model of leaking – hydraulic fracturing based on a standard pressure vs. time curve during hydraulic fracturing. Based on the knowledge of the on-going processes in carbonate cavern-fractured reservoirs, it becomes possible to predict the reaction of the rock mass during hydraulic repression (i.e., during the initial penetration of a well into the reservoir) and depression (during testing and operations of a production well). All pressure effects hydraulically applied to the reservoir fluid system can lead to changes in the stress state of the natural reservoir. Thestress state with significantly changing permeability parameters of filtering fractures is among the most complex states of stress [Belonin et al., 2005; Borevsky, 1986]. It is important to take into accountthat such stress state transition during the drilling process is uncontrollable and unpredictable, which means that the reservoir permeability and porosity may be irreversibly affected and considerably reducedand, consequently,the oil well productivity and the final profitability of developing the hydrocarbon field will be significantly decreased. Based on the actual deep drilling data, we continue comprehensive studies of deforming fractured reservoirs in the area of the stress state of the rock mass and investigation of pressure characteristics of fluid systems and their mutual influence during hydraulic operations in the well completion cycle. Wehave analyzed the stress state of the rock mass in various reservoirs. Indicators characterizing a particular state of the rock mass are substantiated. Geological and technological recommendations are specified for the initial penetration of wells into the reservoir, as well as for testing the wells with respect to the state of the natural-technical system ‘well – fluid-saturated formation’. New geological and technological solutions are proposed.Горно-геологические условия бурения глубоких скважин на нефть и газ на территории юга Сибирской платформы отличаются высокой сложностью проектирования и строительства. Осложняющим фактором являются специфические особенности сложных деформируемых каверново-трещинных карбонатных коллекторов. Проектирование геологической модели карбонатного коллектора должно выполняться индивидуально, с учетом условий каждого конкретного месторождения, в том числе сложного фильтрационного поля, доказанного явления деформации фильтрующих трещин при неизменных параметрах каверновой составляющей и т.д. Неполная геологическая модель и отсутствие подхода к разработке карбонатных продуктивных пластов могут явиться причиной недостижения проектных значений дебитов скважин, снижения охвата запасов месторождения и, соответственно, уменьшения коэффициента извлечения нефти. При разработке месторождений нефти, газа или промышленных рассолов необходимо рассматривать природно-техническую систему «пласт – коллектор» (механическое воздействие) – «пластовая флюидная система» и «скважина» (гидродинамическое воздействие) на основе комплексного анализа ее неразрывных составных частей. В данном исследовании показано, что каждая часть системы вносит непосредственный вклад в общий комплекс. Напряженное состояние горного массива породы-коллектора проницаемой части природного трещинного резервуара, флюидонасыщенных пластов-коллекторов может динамически меняться в процессе колебаний барического поля пластовой углеводородной системы в первичном вскрытии пласта. Авторами проведен анализ природно-технической системы «скважина – флюидонасыщенный пласт» как реальной «on-line»-модели процесса «утечки» – ГРП на основе стандартного графика зависимости давления от времени при гидроразрыве пласта. Исследование процессов, происходящих в текущий момент бурения в карбонатных каверно-трещинных коллекторах, позволяет делать прогноз на реакцию горного массива пород при гидравлическом приложении к нему репрессии (т.е. при первичном вскрытии коллектора во время бурения скважин) и депрессии (при проведении работ по испытанию и освоению продуктивной скважины). Все барические воздействия, гидравлически приложенные к пластовой флюидной системе, способны перевести природный резервуар в другое напряженное состояние. Одно из наиболее сложных – состояние с существенно меняющимися параметрами проницаемости фильтрующих трещин [Belonin etal., 2005; Borevsky, 1986]. Важно понимать, что если этот переход в процессе бурения является неконтролируемым и непрогнозируемым, на практике можно необратимо существенно снизить фильтрационно-емкостные свойства коллектора, а значит – потерять продуктивность скважин по нефти и конечные показатели рентабельности освоения месторождения углеводородов. По фактурным данным глубокого бурения авторами продолжены комплексные исследования деформируемых трещинных коллекторов в области напряженного состояния массива и барических характеристик флюидных систем, их взаимного влияния при гидравлическом воздействии в цикле заканчивания скважин, проанализированы различные напряженные состояния горного массива коллекторов. Обоснованы индикаторы, характеризующие то или иное состояние горного массива. Выданы геолого-технологические рекомендации по первичному вскрытию продуктивного пласта, а также по проведению испытаний скважины в зависимости от состояния природно-технической системы «скважина – флюидонасыщенный пласт». Разработаны новые геолого-технологические решения
Оценка вкладов проводимости и электрического поля в интенсивность продольных токов в ночной полярной ионосфере во время взрывной фазы суббури
Get PDFBased on the output data of the magnetogram inversion technique, we analyze the dynamics of the Pedersen ionospheric currents and field-aligned currents (FACs) in the night mesoscale cells of the three main large-scale Iijima and Potemra Regions (R1, R2 and R0) during the expansion phase of the summer and winter substorms. FACs play a key role in the ionosphere-magnetosphere interaction. The continuity equation for the electric current density contains two types of possible feedback within the electric circuit parts that connect Pedersen currents and FACs in each cell. Pedersen ionospheric conductivity is dominant to Type 1, and the electric field dominates in Type 2 feedback. This paper studies both types of physical feedback in mesoscale cells of downward and upward FACs on the night side of the polar ionosphere from the data of two selected substorms of the summer and winter seasons in the northern hemisphere.На основе выходных данных техники инверсии магнитограмм выполнен анализ динамики интенсивности ионосферных токов Педерсена и продольных токов в ночных мезомасштабных ячейках трех основных крупномасштабных зон (1, 2 и 0) Ииджимы и Потемры во время взрывной фазы летней и зимней суббурь. Продольные токи играют ключевую роль в ионосферно-магнитосферном взаимодействии. Уравнение непрерывности плотности электрического тока содержит два типа возможной обратной связи на участках электрической цепи, соединяющих в каждой ячейке токи Педерсена и продольные токи. Ионосферная проводимость Педерсена является основной для Типа 1, а в обратной связи Типа 2 доминирует электрическое поле. В работе исследуются оба типа физической обратной связи в мезомасштабных ячейках втекающих и вытекающих продольных токов на ночной стороне полярной ионосферы по данным двух избранных суббурь летнего и зимнего сезонов в Северном полушарии
Расширение ареала Тимптонской крупной магматической провинции (~1.75 млрд лет) Сибирского кратона
Get PDFWe present new geochronological data on dolerites from the Chaya dyke swarm of the Baikal inlier of the Siberian craton. The U‐Pb dating of baddeleyite from one dyke located at the SW end of the Chaya dyke swarm yielded an age of 1752±6 Ma, similar to the previously obtained age of a dyke in the NE end of this swarm. These ages estab‐ lish an age of 1752 Ma for a unified Chaya dyke swarm that extends for more than 200 km in the Baikal inlier of the Siberian craton. These new data confirm that the entire Chaya dyke swarm (as well as the Timpton‐Algamay and Eastern Anabar swarms) is a part of an overall radiating dyke swarm belonging to the Late Paleoproterozoic Timpton Large Igneous Province (LIP), the center of which is located in the middle section of the Vilyuy river flow. Thus, the LIP is enlarged to include the area further west in the Siberian craton.В статье приводятся результаты геохронологического изучения долеритов чайского дайкового роя Байкальского выступа фундамента Сибирского кратона. Оценка возраста долеритов из юго‐западного окончания чайского дайкового роя U‐Pb методом по бадделеиту показала, что они имеют возраст 1752±6 млн лет, который совпал с оценкой возраста долеритов в северо‐восточном окончании этого роя. На основании полученных результатов был выделен единый чайский дайковый рой протяженностью более 200 км с возрастом 1752 млн лет на территории Байкальского выступа фундамента Сибирского кратона. Новые данные позволили в полном объеме включить чайский дайковый рой совместно с тимптоно‐алгамайским и восточно‐анабарским дайковыми роями в единый радиальный рой Тимптонской крупной магматической провинции позднего палеопротерозоя, центр которой находится в среднем течении р. Вилюй, и, соответственно, расширить ареал данной крупной магматической провинции далее на запад Сибирского кратона
Предвендский (640–610 млн лет) этап гранитного магматизма в Центрально‐Таймырском складчатом поясе: завершающая стадия эволюции активной окраины неопротерозойского Сибирского палеоконтинента
Get PDFEastern part of the Central Taimyr belt is composed of Precambrian rocks penetrated by granites of the Snezhnaya complex (845–825 million years) and later overlain by mid‐Neoproterozoic sin‐ postorogenic sedimentary deposits of the Stanovaya‐Kolosova Group. Two competing concepts on the Precambrian history of the belt are dis‐ cussed. The first suggests that by the middle of the Neoproterozoic amalgamation of various terrains formed the Cen‐ tral Taimyr microcontinent, which afterwards collided with Siberia in Vendian. 2) According to the second point of view, which is shared by the authors of this article, the belt was part of the Siberian craton from at least the Mesopro‐ terozoic, and there is no suture that would separate it from the South Taimyr belt. To our surprise, during the field work in the South‐Eastern part of the Central Taimyr belt near the proposed “Vendian sutura”, assumed by the first concept, we found a granite pluton (Pregradnaya massif) intruding clastic rocks of Stanovaya‐Kolosova Group. Such setting is quite uncommon for the belt and contradicted to publications, describing the mentioned clastic rocks to overlay the granites and contain their debris. Dating of the pluton confirmed the field observations – its SRIMP zircon age has proved to be 609±2 Ma, an unusually young for this region. The pluton is located in a wide deformation zone separating the Precambrian rocks (to the northwest) and the Paleozoic deposits (to the southeast). Two minor bodies of similar porphyritic granite were found in the same zone further to the southwest, and it seemed logical to assume that a chain of Vendian granites marks boundary deformation zone. However, their dating (843±6 и 840±5 Ma) showed that they belong to Snezhnaya complex. In this paper, we discuss two Neoproterozoic magmatic ‘flare‐ups’ in the Central Taimyr Belt, which are dated at 845–825 and 640–610 Ma. Both ‘flare‐ups’ are evidenced by K‐rich per‐ aluminous granite batholiths intruded the upper crust. It is most probable that each flare‐up was related to a collision event completing an independent cycle in the evolution of the active margin of the Siberian paleocontinent.При полевом изучении докембрийских пород восточной части Центрально‐Таймырского пояса обнаружен гранитный плутон, прорывающий синорогенные обломочные породы (становско‐колосовская серия, предположительно 780–750 млн лет). Такие взаимоотношения нетипичны для пояса: считается, что наоборот, указанные орогенные накопления содержат обломки подобных гранитов. Датирование массива подтвердило наблюдавшиеся взаимоотношения: возраст гранитов оказался равным 610 млн лет. Столь молодые граниты ранее здесь не отмечались. Массив приурочен к широкой зоне деформаций, которая отделяет докембрийские породы (к северо‐западу) от выходов деформированного палеозойского чехла (с юго‐востока). На простирании в этой зоне были найдены еще два гранитных массива, также сложенные калиевыми порфировидными гранитами. Их датирование (840 млн лет), однако, показало, что они относятся к распространенному в этой части Таймыра более древнему (снежнинскому) комплексу. В статье обсуждаются две вспышки гранитного магматизма, проявившегося в Центрально‐Таймырском поясе в интервалах 845–825 и 640–610 млн лет, выраженные во внедрении калиевых слабопералюминиевых гранитных батолитов в верхние горизонты коры. Каждая вспышка завершает самостоятельный этап эволюции активной окраины Сибирского палеоконтинента в неопротерозое и предположительно связана с коллизионным событием. Породы второго этапа эволюции активной окраины преимущественно выходят на северо‐восточной окраине Таймыра, где широко распространены надсубдукционные базальты, андезиты и риолиты позднего неопротерозоя (750–610 млн лет). Вулканиты несогласно залегают на породах мезопротерозоя, нижнего неопротерозоя, а также в синорогенных толщах середины неопротерозоя и несогласно перекрыты пестроцветными конгломератами терминального неопротерозоя
Анализ механизма перехода в предельное состояние жилых домов серии 111 при Спитакском землетрясении 1988 г.
Get PDFThe study aimed at investigating the reaction of aresidential building (Series 111 nine-story block section) to seismic impacts that can lead to destruction of the building. The article presents the results of the retrospective analysis of the seismic resistance of nine-story block sections in the city of Gyumri (Leninakan) under the influence of the 07.12.1988 Spitak earthquake. The seismic resistance of the block section was calculated using the ‘pushover analysis’ method. Direct dynamic calculations were performed using a model of complex elastoplastic deformation of a mechanical system with two degrees of freedom. An external impact was represented by the earthquake records taken at the Ghukasyan station. Macroseismic survey data collected after the 1988 earthquake are presented. The block sections of Series 111 multistory residential buildings were designedbythe Armenian research and design institutions ArmNIISA and Armgosproekt in 1975 for construction in the Armenian Republic on sites with seismicity of 7–8 points. Vibration tests were conducted to test the strength of anine-storey block section in Yerevan in 1976, and it was discovered that the actual seismic resistance of the building did not comply with the current earthquake-resistant construction standards. However, the test results were ignored. On December 7, 1988, the earthquake took place, and the Series 111 buildings collapsed in the cities of Gyumri (Leninakan) and Vanadzor (Kirovokan). In the State Commission Report regarding the Series 111 design, it was concluded that considering the damage due to the violations of the design and construction standards and taking into account the inspection calculations, the accepted design solutions of the residential buildings did not meet the requirements of the regulatory documents for buildings designed to sustain seismicity of 8 points. Such design should not be used for seismic areas and must be critically revised. The retrospective analysis performed by the authors of this article on the basis of experimental data not only confirmed the conclusions of the State Commission, but also made it possible to establish a mechanism for the transition of Series 111 block-sections to the limit state. Unfortunately, the state management of the construction industry failed to use this information and did not take any urgent preventive actions.In fact, the authoritiesof the USSR supported the position of the Gosstroy of Armenia and allowed them to continue the construction of Series 111 residential buildings with minor changes. It was impossible to prevent the Spitak earthquake, but proper preventive actions could have reduced the amount of social and economic damage incurred due to the earthquake. The consequences of obvious design and construction errors discovered 12 years before the Spitak earthquake were ‘written off’and explained by the natural disaster, including underestimated standard seismicity, features of the engineering-geological settings, and the unfavorable spectrum of theactual impact. Thousands of people lost their life, and huge material damage was caused due to the loss of Series 111 residential buildings (300000square meters). Such was the price of professional incompetence and departmental ambitions.Целью настоящей статьи является исследование реакции 9-этажной блок-секции серии 111 на сейсмические воздействия вплоть до разрушения. Изложены результаты ретроспективного анализа сейсмостойкости 9-этажных блок-секций в г. Гюмри (Ленинакане) под воздействием Спитакского землетрясения 07.12.1988 г. Выполнены расчеты сейсмостойкости блок-секции по методу «pushoveranalysis», а также прямой динамический расчет модели сложного упругопластического деформирования механической системы с двумя степенями свободы. В качестве внешнего воздействия использованы записи землетрясения на ст. Гукасян. Приведены данные макросейсмического обследования последствий землетрясения 1988 г. Типовые проекты блок-секций многоэтажных жилых домов серии 111, разработанные в 1975 г. в АрмНИИСА и Армгоспроекте, предназначались для строительства в Армянской ССР на площадках с сейсмичностью 7–8 баллов. Проведенные в 1976 г. в г. Ереване вибрационные испытания 9-этажной блок-секции жилого дома серии 111 показали, что фактическая сейсмостойкость здания не соответствует действующим нормам. Игнорирование результатов вибрационных испытаний привело к тотальному обрушению домов этой серии в городах Гюмри (Ленинакан) и Ванадзор (Кировакан) 7 декабря 1988 г. В Заключении Государственной комиссии в отношении проектов серии 111 отмечено, что характер нарушений норм и данные поверочных расчетов свидетельствуют, что принятые конструктивные решения рассмотренных жилых домов не отвечают требованиям нормативных документов для зданий с расчетной сейсмичностью 8 баллов. Проекты не могут применяться для строительства в сейсмических районах без коренной переработки. Результаты ретроспективного анализа, выполненного авторами статьи на основе экспериментальных данных, не только подтвердили выводы Государственной комиссии, но и позволили установить механизм перехода блок-секции серии 111 в предельное состояние. К сожалению, тогдашнее руководство строительной отраслью страны не сумело использовать эту информацию для принятия срочных превентивных мер. Союзные органы фактически поддержали позицию Госстроя Армении, разрешив продолжить строительство жилых домов серии 111 с незначительными замечаниями. Предотвратить Спитакское землетрясение было невозможно, но социальный и экономический ущерб от него можно было уменьшить за счет превентивных мероприятий. Последствия очевидных проектных и строительных ошибок, вскрытых за 12 лет до Спитакского землетрясения, списали за счет стихии: заниженной нормативной сейсмичности, особенностей инженерно-геологического строения, неблагоприятного спектрального состава воздействия, что действительно имело место. В итоге – тысячи погибших и материальный ущерб от потери жилищного фонда серии 111 в объеме 300 тыс. м2. Такова цена профессиональной некомпетентности и ведомственных амбиций