Том 47, № 1 (2024)

   Цель данного обзора заключалась в рассмотрении проблемы визуализации сейсмических данных применительно к возможностям зрения человека на основе оценки динамического диапазона сигналов сейсморазведки.   Были изучены пути увеличения информативности и эффективности способов визуализации относительно повышения их разрешающей способности. В результате анализа выяснено, что динамический диапазон сейсмических записей на 2–3 порядка превышает возможности человеческого глаза и на 4–5 порядков – технические средства визуализации. На примере наиболее универсальной аппаратно-аддитивной RGB-модели рассмотрены модели цветового зрения. Выбор модели основан на представлении о системе зрения человека как о совокупности светочувствительных клеток, реагирующих на красный, зеленый и синий цвета, и мозга, обрабатывающего и формирующего в сознании человека цветовой образ объекта. Установлены взаимосвязи между монохромным и цветным изображениями, воспринимаемыми человеческим глазом на основе нескольких видов чувствительных рецепторов. Сделан вывод, что при использовании цветного изображения информационные возможности значительно расширяются. Так, при монохромном способе вывода информации достаточно 8 ступеней серого, тогда как использование цветных устройств позволяет увеличить количество ступеней до 14. Методология решения данной проблемы заключается в использовании новых технологий, основанных на применении крупномасштабных и объемных изображений, обеспечивающих на основе расширения динамического диапазона значительное повышение значений светового потока, разрешения и контрастности, исходя из пределов возможности человеческого зрения.

   Авторами исследованы современные газопроявления, пространственно сопряженные с рудными месторождениями Каитьбинской литолого-фациальной зоны Енисейского кряжа.   Цель данного исследования заключалась в получении научно обоснованных данных о генезисе газообразных и парообразных флюидов различных природных сред опробования карьера «Восточный» Олимпиадинского золоторудного месторождения: горных пород, природных вод, газов свободного выделения из буровзрывных скважин и воздуха приземной атмосферы.   Выполнен комплекс полевых и аналитических работ: дегазация, газовая хроматография, пиролиз органического вещества литифицированных и метаморфизованных отложений, анализ изотопного состава углерода углекислого газа и метана флюидальных систем. Для изучения нормального газо-геохимического поля (естественного фона) района работ проведена атмо-геохимическая съемка на эталонном участке, экологически «чистом» полигоне с минимальным влиянием техногенных факторов. Установлено, что приземная атмосфера полигона обязана своим формированием ландшафтным и геоморфологическим условиям участка Каитьбинской литолого-фациальной зоны, флюидальным системам глубоких горизонтов, которые благодаря наличию разветвленной сети дизъюнктивных нарушений и диффузионно-фильтрационным процессам массопереноса достигли зоны поискового геохимического зондирования. В результате пиролитических исследований пород доказано, что в пределах вскрытого разреза карьера «Восточный» органическое вещество отложений кординской свиты нижнего рифея реализовало свой нефтегазогенерационный потенциал и не может служить источником формирования аномальных газовых полей Олимпиадинского месторождения. Изученные газовые системы имеют полигенную природу, являются аллохтонными по отношению к вмещающим отложениям, сформированы без участия газов верхней газогенерирующей (био)зоны, по изотопно-геохимическим критериям это главным образом эндогенные и нафтидогенные флюиды, идентичные газоконденсатным скоплениям Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления.

   Цель данного исследования заключалась в представлении алгоритма, созданного с использованием научно-методических основ количественно-качественной обработки геолого-промысловых данных и позволяющего реализовать процедуру глубокой идентификации залежей.   Разработанный алгоритм состоит из двух уровней: на начальном этапе производится разделение объектов по тектонико-стратиграфическому признаку, в результате этого формируется ряд мегагрупп объектов, после чего с использованием элементов факторного анализа данных производится их глубокая дифференциация совместно с мониторингом объектов, которые обладают высокой степенью идентичности между собой. Представленный подход к решению задач эффективного группирования залежей является наиболее результативным за счет комплексной и обоснованной оценки образуемых в результате моделирования групп объектов. На примере ряда объектов, приуроченных к терригенным коллекторам девонской и каменноугольной систем Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, проведена апробация разработанного алгоритма. Доля верно сгруппированных объектов после двух этапов расчетов составила в среднем 96,8 %, что является высоким результатом. Для качественного и объективного поиска объектов-аналогов получено 18 уравнений, объединяющих между собой на достаточно релевантном уровне достоверности 20 параметров, которые описывают геолого-физические характеристики продуктивных пластов и физико-химические свойства насыщающих их флюидов. На основании результатов использования разработанного алгоритма глубокой идентификации залежей получен ряд актуальных математических зависимостей между различными параметрами, графических распределений объектов в осях главных компонент, в совокупности позволяющих по залежам терригенных коллекторов девонской и каменноугольной систем Волго-Уральской нефтегазоносной провинции эффективно и систематично производить поиск объектов-аналогов. Помимо этого, на основе представленных идентификационных схем можно успешно управлять процессами нефтеизвлечения в пределах микро- и макроуровней распределения объектов в осях главных компонент и формировать перечень общих рекомендаций, способствующих оптимальному освоению ресурсов жидких углеводородов.

   В рамках инициативных геоэкологических исследований, целью которых являлась оценка влияния отходов с промплощадки завода «Востсибэлемент» на экосистему г. Свирска (Иркутская область), были попутно обнаружены аномалии с сильным мышьяковистым и полиметаллическим загрязнением, расположенные в 200 м от границы промплощадки завода «Востсибэлемент» на северо-запад. Частью загрязненного участка является бывшая промплощадка Ангарского металлургического завода, которая была успешно рекультивирована в 2009–2013 гг. В связи с этим встали вопросы детального изучения современной эколого-геохимической обстановки на участке и установления процессов, в результате которых рекультивированный объект снова характеризуется наличием значительного загрязнения. Для оценки современного геохимического состояния проведена вчетверо более детальная по сравнению с требованиями государственного стандарта эколого-геохимическая съемка, сопровождавшаяся экспрессным рентгенофлуоресцентным анализом проб. В результате на площади более 30 га, из которых 13 га относятся к бывшей промплощадке Ангарского металлургического завода, выявлено наличие загрязнения с превышением нормативов по мышьяку, свинцу, меди и цинку в десятки и сотни раз. При этом установлено изменение характера загрязнения и пространственной локализации основных аномалий относительно изначальной ситуации на 2009 г.: в настоящее время загрязнение сосредоточено на периферийных участках промплощадки и за ее пределами и имеет хаотичный характер (концентрации поллютантов в соседних пробах, даже отобранных по сети 50×50 м, могут отличаться в сотни раз), на рекультивированных с вывозом грунта участках значимое загрязнение отсутствует. Для ретроспективного анализа изменений обстановки на площадке во время рекультивационных работ 2009–2013 гг. и после их завершения вплоть до лета 2022 г. применен анализ данных спутникового мультиспектрального зондирования Земли Landsat и Sentinel. С временным разрешением не хуже одного снимка в месяц проанализированы материалы в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне, основным информативным показателем выбран нормализованный дифференциальный индекс биомассы растительного покрова (NDVI), явно отражающий факты изменения типа поверхности промплощадки и позволяющий оценить развитие на участке растительности, что является важным косвенным индикатором эколого-геохимической ситуации. В результате установлена хорошая сходимость геохимических и дистанционных данных и показано, что рекультивационные мероприятия были проведены в необходимом объеме и дали заметный результат: явно фиксируются мероприятия по вывозу и завозу условно чистого и условно плодородного грунта, заметен положительный геоботанический эффект от этих мероприятий, выражающийся в изменении типа и увеличении биомассы растительности на рекультивированных участках по сравнению с периферийными участками, оставленными под самозарастание аборигенной растительностью. Показано, что через некоторое время этот эффект пропадает и на площади формируется единый тип растительности, однако явных фактов существенного техногенного влияния на промплощадку после окончания мониторинговых мероприятий в 2016 г. по мультиспектральным спутниковым данным не выявлено, на площадке определенно не осуществлялось снятия грунта или завоза больших объемов отходов, растительность развивалась синхронно с фоновыми участками. Таким образом, проведенное исследование позволило достоверно подтвердить факт загрязнения и детально его охарактеризовать, проследить ход рекультивационных мероприятий и доказать наличие положительных экологических эффектов и в то же время опровергнуть гипотезу о возможности вторичного загрязнения в результате явного антропогенного влияния. При этом показано, что проведение геохимических исследований подобных объектов в соответствии с действующими государственными стандартами может приводить к получению искаженных представлений о его состоянии и только бо́льшая методическая свобода научных исследований по сравнению с работами в рамках госзаданий позволила выявить хаотичный характер загрязнения на периферийных участках площади и за ее пределами. Однако даже достигнутая детальность определенно не позволяет считать представленную в статье эколого-геохимическую характеристику объекта окончательной, представляется необходимым еще минимум четырехкратное сгущение сети пробоотбора. Также остается неизученной степень вероятного «мягкого» постепенного загрязнения промплощадки вследствие переноса и миграции загрязняющих веществ с близлежащих объектов (вплоть до II класса опасности), которые могут быть источниками дополнительного вторичного загрязнения всеми обнаруженными элементами. Таким образом, полученные данные указывают на необходимость проведения дополнительного комплекса инженерно-экологических работ, далеко выходящих за рамки инициативных научных исследований. Методологическим выводом из работы является доказательство эффективности примененного подхода к геоэкологическим исследованиям, который позволил оперативно, достоверно и с низкими затратами оценить современную ситуацию, проанализировать, подтвердить или опровергнуть гипотезы о развитии ситуации и потому может быть успешно использован в других подобных случаях.

   Цель проведенных исследований кимберлитовых трубок Верхне-Мунского месторождения алмазов заключалась в расчете среднепалеозойского палеомагнитного полюса для уточнения траектории кажущейся миграции полюса и реконструкций палеогеографического положения Сибирской платформы на время проявления активныхтектоно-магматических процессов.   Верхне-Мунское месторождение расположено в пределах Верхне-Мунского кимберлитового поля Якутской алмазоносной провинции и включает пять кимберлитовых трубок («Деймос», «Заполярная», «Комсомольская-Магнитная», «Новинка» и «Поисковая»), возраст которых по геологическим и изотопным данным оценивается как поздний девон – ранний карбон (372–347 млн лет). Впервые получены скалярные и векторные физические параметры кимберлитов и захваченных ими ксенолитов из разных структурно-вещественных комплексов земной коры, а также вмещающих террегенно-осадочные породы раннего палеозоя, необходимые для разработки физико-геологических моделей месторождений Верхне-Мунского поля. По данным анизотропии магнитной восприимчивости установлен относительно глубокий уровень эрозионного среза месторождения. Согласно палеомагнитным данным, в связующей массе кимберлитов сохранилась первичная (синхронная становлению месторождения) естественная остаточная намагниченность. Основными минералами-носителями векторов естественной остаточной намагниченности кимберлитов являются неизмененные магнезиоферрит и магнетит, что свидетельствует об их термоостаточной природе. Векторы естественной остаточной намагниченности захваченных ксенолитов указывают на то, что влияние гипергенных процессов не сильно отразилось на векторах естественной остаточной намагниченности кимберлитов. Тест «обжига» вмещающих пород положительный, что указывает на первичную природу характеристической естественной остаточной намагниченности кимберлитов. По полученным кластерам N = 10 векторов первичной естественной остаточной намагниченности кимберлитовых трубок рассчитан палеомагнитный полюс с координатами Φ = 26,5° с. ш., Λ = 142,2° в. д., dp/dm = 6,2/7,8°. Палеомагнитное датирование векторов естественной остаточной намагниченности кимберлитов Верхне-Мунского месторождения соответствует среднему палеозою. На основе рассчитанного палеомагнитного полюса реконструировано палеогеографическое положение Сибирской платформы, которая на момент внедрения кимберлитов находилась на средних широтах северного полушария и была обращена к северу своим южным краем.