CC BY
24
grW\
ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ
DOI: https://doi.org/10.18599/grs.2021.1.2 ~ УДК 553.98
Применение методов гамма-спектроскопии и ИК-спектроскопии для целей поисковой геологии в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (на примере Ухтинского района)
И.Р. Макарова1*, Н.Н. Лаптев1, С.А. Горобец1, Ф.Ф. Валиев2, А.М. Яфясов2, В.О. Сергеев2, \А.И. Зиппа2\, Н.А. Суханов1, Д.К. Макаров3, А.С. Гришканич4
ООО, «Петрофизик», Ухта, Россия 2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия 3Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург, Россия 4ООО «Системы фотоники», Санкт-Петербург, Россия
В настоящей работе представлены два экспрессных метода. Первый метод - гамма-спектроскопический с высоким разрешением на основе германиевого детектора, второй метод - ИК-спектроскопический. Применяемый комплекс методов позволяет: определять источники поступления урана и тория; выявлять ритмы накопления урана, связанные с событиями регионального характера; выявлять области с повышенным содержанием урана, обусловленные влиянием локальных источников (разломов, гидротерм и др.); определять количество аутигенного урана в составе общего урана; определять степень преобразованности органического вещества в сланцах без их предварительной деминерализации. Для выявления уровней повышенной интенсивности урана в высокоуглеродистых толщах предложен комплекс показателей, в который входят как применяющиеся показатели в практике геологических работ, так и новые показатели.
Новые показатели апробированы на коллекции реперных образцов сланцев. Для них установлены значения, характеризующие процессы накопления урана и его выноса. На примере Ухтинского района по предложенным показателям проинтерпретированы разрезы от венд-рифея до доманика включительно.
Проведенные работы показали возможность сопоставления расчетных гамма-спектроскопических данных с данными других методов. Это открывает более широкую перспективу для применения экспрессного нераз-рушающего гамма-спектроскопического метода для выявления уровней с повышенным содержанием урана в сланцах, к которым приурочены также рудогенные концентрации ряда металлов.
Ключевые слова: уран, торий, доманиковая свита, сланцы, каолинитовые глины, гамма-спектроскопия, инфракрасная спектроскопия, нейтронно-активационный метод, метод хромато-масс-спектрометрии со связанной плазмой
Для цитирования: Макарова И.Р., Лаптев Н.Н., Горобец С.А., Валиев Ф.Ф., Яфясов А.М., Сергеев В.О., Зиппа А.И., Суханов Н.А., Макаров Д.К., Гришканич А.С. (2021). Применение методов гамма-спектроскопии и ИК-спектроскопии для целей поисковой геологии в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (на примере Ухтинского района). Георесурсы, 23(1), с. 17-29. DOI: https://doi.Org/10.18599/grs.2021.1.2
Введение
Ухтинский район в Республике Коми на Северо-Западе России относится к западной части Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции и является уникальным по геологическим условиям. Геологическое изучение и освоение ресурсов Ухтинского района начато еще в 1930-е годы и связано с обнаружением залежей титановых руд (Ярегское месторождение) и месторождений нефти в средне- и верхнедевонских отложениях. В тектоническом отношении данный район представляет собой вытянутую в меридиональном направлении Ухтинскую антиклинальную складку, которая расположена в северной части Восточно-Тиманского сложного вала (рис. 1). Отложения девона считаются перспективными для доизучения и доразведки в пределах Ухтинской складки с целью получения прироста запасов титановой руды и углеводородов.
* Ответственный автор: Ирина Ральфовна Макарова
e-mail: [email protected]
© 2021 Коллектив авторов
В стратиграфическом разрезе продуктивные отложения относятся к джъерской и тиманской свитам (рис. 2). Одной из привлекательных сторон доизучения девонских отложений является тот факт, что они залегают на сравнительно небольших глубинах (в центральной части на отметках 0-минус 200 м и в западной части складки до минус 600-700 м). В ряде мест по обнажениям рек Доманик, Чуть, Ухта девонские отложения, в том числе и доманиковая свита, выделяемая в качестве регионального стратотипа, выходят на дневную поверхность, что способствет созданию доступных объектов изучения в виде природных геологических памятников.
Проведение комплексных взаимодополняющих исследований с применением предлагаемых физических методов - гамма-спектроскопии и инфракрасной спектроскопии (ИК-спектроскопии) - является актуальной задачей. Связано это с тем, что, несмотря на длительное геологическое изучение района, даже генезис титановых руд Ярегского месторождения остается до сих пор во многом дискуссионным. В настоящее время существуют
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
www.geors.ru ГЕОРЕСУРСЫ
Пользовательский масштаб 0 2 5 10км
Рг-3
1 2
Р. |3 ' 4
С,-,
| D3fmjizh | 5 D3f3ukh I 6
Dated |7
D3f3src I 8 Рз'з" I9
D/ifqll Ю
D3f2di4 11
^^H 12
^H 13
14
15
^16
"ТЯ17
j'^t^j ig I **«"|19 20
|Доианик| 21
Щ122
®i 123 О 124
Рис. 1. Расположение точек отбора образцов на карте донеогеновых образований Ухтинской антиклинали (по Юхтанов и др., 2008). 1-13 - стратиграфическая характеристика отложений: 1-4 - отложения в объеме систем и отделов: 1 - среднеюрские, 2 - средне-верхнепермские, 3 - нижнепермские, 4 - каменноугольные; 5-13 - свиты верхнего девона: 5 - ижемская, 6 - ухтинская, 7 - седьюская, 8 - сирачойская; 9 - ветласянская, 10 - лыа-ельская, 11- доманиковая, 12 - устьярегская; 13 - тиманская; 14-15 - барьерные рифы: 14 - седьюский барьерный риф, 15 - вежавожский барьерный риф; 16 - разломы; 17 - западная граница распространения доманиковых де-прессионных фаций, 18 - реки; 19 - железная дорога; 20 - автомобильные дороги, 21 - геологические памятники, 22 - изученные карьеры:
5 - «Кербадиёль» (образцы №№, Кк/2м Кк/4с),
6 - «Лесник» (образец № КЛ/133); 7 - «Яре-га» (образцы №№ Кя/6н, Кя/7н, Кя/8с, Кя/9н, Кя/10н, КЯ/11н); 8 - «Ветласян» (образец № КВ/7в); 23 - изученные скважины: 1 - скв.Т-19 (образцы №№ 19/37, 19/49, 19/61, 19/63); 2 -скв. К-15 (образцы №№ 15/2, 15/6); 3 - скв. НЧ-1004 (обр. №152); 4 - скв. 1-СК (НШ-2б обр. № 35а); 24 - естественные обнажения девонских пород.
три модели образования месторождения (Пармузин и
др., 2016).
Цель наших исследований состоит в предложении, на основе экспрессных физических методов, ряда взаимодополняющих показателей для определения процессов, контролирующих образование рудных и углеводородных скоплений. Проведенная нами оценка торий-уранового отношения, рассчитанного по данным активности этих элементов гамма-спектроскопическим методом, а также оценка степени преобразованности органического вещества и оценка степени совершенства кристаллической структуры каолинитовых минералов в пределах Ухтинской геосинклинальной складки, расширяют представления о локальных процессах в ее пределах.
В статье приводятся характеристики двух новых показателей, первоначально установленных по данным гамма-спектроскопии и апробированных на результатах нейтронно-активационного метода и данных хромато-масс-спектрометрического метода с индуктивно-связанной плазмой (1СР MS). Освещен вопрос оценки изменения содержания урана в результате его перераспределения в толщах сланцевых пород. Как известно, процессы привноса-выноса урана могут быть следствием метаморфизма, метасоматоза, влияния на породы, а также следствием переотложения кор выветривания и кислотного выщелачивания пород гидротермальными водами (Юричев, 2015). Показано, что данные метода ИК-спектроскопии служат дополнительным контролем проявления тех или иных процессов в осадочных породах.
Обзор литературы
Исследования девонских отложений ухтинской антиклинальной складки проводились многими исследователями как с точки зрения их рудоносности, так и нефтеносности. обобщение этих результатов опубликовано в ряде работ (Завьялов, 1966; Захаров, Козулин, 1979; Неручев, Рогозина, 1986; Сиваш, Берг, 2010; Берг, Сиваш, Богданов, 2012; Енцов, 2013; Юманов и др., 2013; Пармузин и др., 2016).
К основным особенностям геологического состава и строения отложений девона относятся их несогласное залегание на метаморфизованных сланцевых породах фундамента позднерифейского-ранневендского возраста и полное отсутствие отложений нижнего девона, наличие признаков активного вулканизма в морском бассейне в девонский период, с чем связано образование в отложениях джъерского горизонта туффитов и туфовых слоев, а также образование высокоуглеродистых кремнистых пород, выделенных в доманиковую свиту (Завьялов, 1966; Юманов и др., 2013, рис. 2).
В соответствии с местной промысловой номенклатурой по Ухтинской складке к перспективным объектам относятся: базовые песчаники среднего-верхнего девона или пласт III, продуктивный на Ярегском месторождении на титан; тонко- и мелкозернистые до крупнозернистых и гра-велитистых песчаники верхнего девона - в верхней части джьерской свиты (нефтеносные пласты II и II Б) и песчаные породы в верхней части тиманской свиты (пласты А и I), которая отличается от подстилающих отложений более глинистым составом (Захаров, Козулин, 1979; Енцов, 2013).
Система Отдел Ярус Подъярус Горизонт Индекс Литологическая колонка Мощность, M Характеристика подразделений
ДЕВОНСКАЯ ВЕРХНИЙ ФРАНСКИЙ ВЕРХНИЙ ЛИВЕНСКИЙ D3uh -а- -й- -Ц- -а -0— —0- —0- —0//////// 106,2201,6 g го Сульфатная толща. Глины и гипсы с прослоями ангидритов, известняков, мергелей, доломитов, в основании песчаники, i s Подсульфатная толща. Переслаивание глин, мергелей, известняков, доломитов, внизу прослои песчаников. Theodossia к о ischmensis Nal., Gipsella polkvoii Eg., Buregia krestovnikovi Pol.. Polvgnathus politus Ovnat. 5
ЕВЛАНОВ-СКИЙ 2--Н--И--Я- Ifcvf 1 ©1 1 1 i i i CT i
СИРАЧОЙС КИЙ D3sc 1 I 1 1 1 1 (' X 'у /V / /' /VV i© i^i J>l 1 111 я ГЬ ^' 1 1 1 1 70,4193 Сирачойская свита. Известняки с пачками мергелей и глин, доломиты, прослои песчаников. Adolfia siratschoica (Ljasch.), Theodossia uchtensis Nal., Palmatolepis gigas Mill, et Young., Amphissites irinae Gleb. et Zasp., Bicorne/lina bolchovitinovae Zasp. Седьюский (D3scs) и Верхнечутинский (D3scvi) органогенные массивы. Известняки, доломиты, известняки доло-митизированные (до 140,8 м)
ВЕТЛАСЯНСКЙЙ D3vl 74,3237 Ветласянская свита. Глины и аргиллиты с прослоями и пачками известняков, мергелей, в нижней части - прослои песчаников и алевролитов. Nervostrophia latissima (Bouch.), Palmatolepis gigas Mill, et Young, Sehweyerina normalis Zasp., BicornelUna bolchovitinovae Zasp.
1 1 1 1 1 / Лыаельская свита (D3íí). Глины с прослоями известняков, битуминозные и окремненные известняки, мергели, сланцы (до 76,8 м.) Liorhynchus rossicus Ljasch.. Hypothyiridina ex gr. semilukiana Nal., Manticoceras intumescens (Beyr.), M. cordatum (Sand.)
СРЕДНИЙ ДОМАНИ-КОВЫЙ D3dm - i - i - i - i -1 ©1 tfi.Hi 1 - i - i - i - i - 25107,5 Доманиковая свита. Известняки, мергели и сланцы, стяжения кремней, прослои и пачки глин. Ponticeras uchtense (Keys.), Probeloceras domanicense (Holz.), Polygnathus timanicus Ovnat.. Ancyrognathusprimus Ji. Entomozoe {Richteria) distincta Pol.
САРГА-ЕВСКИЙ 03u¡a - i©- ICsTl - 2469,6 Устьярегская свита. Глины и аргиллиты, прослои мергелей, известняков, в основании - песчаники. Hypothyridina calva Mark., Eleutherokomma novosibirica (Toll), Ancyrodella rotundiloba (Bryant). Komioceras stuckenbergi (Holz.), Timanites keyserlingi Mill., Cavellina . chvorostanensis Pol., Entomozoe (Richteria) scabrosa Pol.
НИЖНИЙ ТЙМАН-СКИЙ Dgím — ©--H - ------ 4,4181
Тиманская свита. Глины и аргиллиты с прослоями песчаников, алевролитов, редко конгломератов и известняков. Uchtospirifer nalivkini Ljasch., U. timanicus Ljasch., Ancyrodella binodosa Uyeno, Ornatella multiplex Rozhd., Cavellina devoniana Eg.
ДЖЬЕР-СКИЙ D 3dz -¡^ L- ■ •■ L • •■ L L L "-"-O----- 0137,5 cc g Ярегская толща. Базальты, туфы и туффиты, прослои и пачки аргиллитов, песчаников, алевролитов. Мощность 0-120,9 м m Терригенная толща. Песчаники, аргиллиты, прослои и линзы конгломерато-брекчий. Cristatisporites triangularis (Allen) té Me. Gregor et Cornfield, Cheilinospora concinna Allen. Мощность 0-45 м ч:
СРЕДНИЙ ЖИВЕТ- ский ЭЙФЕЛЬ- ский D 2cb • ü O O O O O 0114 Чибьюская свита. Песчаники, алевролиты, аргиллиты, в основании - прослои конгломератов. Archaeozonotriletes extensas Naum., Hymenozonotriletes polymorphus Naum.
i/VWVWWVW ,—1 ,—' >—' r~> r~> r~> !—> !—> /—> ,—Д—1 '—' ,—' ,—' ,—' r~> --- ,--
ВЕНДСКАЯ НИЖНИЙ V,ii/ 1772 Лунвожская свита. Сланцы кварц-хлорит-серицитовые, серицит-хлорит-кварцевые, углеродистые, флишоидные алевро-песчано-сланцевые отложения, прослои и пачки кварцитопесчаников. Bavlinella faveolata Schep., Asperatopsophosphaera magna Schep.
Рис. 2. Стратиграфическая колонка разреза венда - верхнего девона в пределах Ухтинской антиклинальной складки (Использованы картографические материалы Ф.Л. Юманова, Н.С. Сиваш, Н.Ф. Иванова и др., масштаб 1:200 000, лист Р-39-У1) (Юманов и др., 2013).
Радиогеохимические методы входят в состав поисково-оценочных и разведочных работ на углеводороды, рудные тела и алмазы. В практике радиогеохимических и геохимических исследований широко применяются расчетные показатели, определяемые на основе отношений значений той или иной величины. По литературным данным, для осадочных пород установлены следующие значения показателя торий-уранового отношения (ТИ/и): кремнистые породы - 0,7, карбонатные породы — 1,1, глины и глинистые сланцы — 2,2, песчаники — 3,4 (Григорьев, 2003). В целом, наиболее высоким значением показателя ТИ/и (>7) обладают осадочные отложения прибрежно-морских фаций и грубозернистые окисленные породы, тогда как глинистые и карбонатные отложения характеризуются низкими значениями показателя (<1—3). Минимальные значения показателя ТИ/и установлены в вулканогенных образованиях океанских впадин (<2), а его максимальные значения — в редкометалльных гранитах и некоторых типах щелочных пород (от 5 до 10 и выше). В метаморфических породах значения показателя ТИ/и зависят от степени метаморфизма. В породах эклогитовой и гранулитовой фаций они изменяются в диапазоне от 1 до 3, в породах эпидот-амфиболитовой фации — от 3 до 5 (Геологический словарь, 1973).
Вместе с тем, существуют ограничения для более широкого применения радиогеохимических методов в поисковой геологии. Они связаны как с особенностями
геохимии урана (образование органометаллических соединений, переменная валентность и др.), так и с большими трудозатратами при исследовании изотопов радиоактивных элементов.
Установленная корреляционная зависимость в сланцах, доманиковых фациях, между ураном и органическим веществом (Неручев, 1982) дает ключ к оценке ряда геологических процессов по изменению содержания этих компонентов в породе.
результаты исследования зависимости содержания урана (Суханов и др., 2014) от содержания органического вещества в диктионемовых сланцах Ленинградской области различной зрелости привели к следующим заключениям: уран-238 содержится преимущественно в органическом компоненте диктионемовых сланцев; содержание тория-232 составляет менее 10 % от содержания урана-238, который является основным источником радиоактивности диктионемовых сланцев; между содержанием урана-238 и зрелостью органического вещества в исследуемых образцах диктионемовых сланцев прослежена обратная корреляция, т.е. чем более зрелое органическое вещество (ОВ), тем меньше в нём содержится урана-238 и продуктов его распада. На основании установленной обратной корреляции между содержанием урана-238 и зрелостью органического вещества сделано предположение о том, что радиоактивность не могла быть основным фактором более интенсивного созревания ОВ в отдельных
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
.geors.ru ГЕОРЕСУРСЫ
прослоях диктионемовых сланцев. Зрелость отдельных прослоев сланцев на 1,5-2,0 градации катагенеза выше (по сравнению с другими пластами сланцевой толщи) объясняется влиянием гидротермальных растворов с растворенным в них кремнезёмом. Наличие кремнезёма прослеживалось по интенсивной полосе с двумя максимумами - при 800 и 780 см-1, что вызвано колебаниями SiO-связей в кремнезёме. При этом отношение интенсив-ностей полос поглощения кремнезёма к интенсивностям полос поглощения органического вещества в разных образцах оказывалось постоянным. Это возможно только при встраивании кремнезёма в структуру органического вещества граптолитов при гидротермальном воздействии. Аналогичные данные по скачкообразному изменению степени зрелости органического вещества прослежены в разрезе доманикового горизонта в пределах южной части Колвинского мегавала Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (Прищепа, Суханов, Макарова, 2014).
Данная работа является продолжением изучения разновозрастных сланцев гамма-спектроскопическим и ИК-спектроскопическим методами. Хорошо известно, что к началу циклов уранонакопления приурочены отложения, обогащенные рядом металлов (Неручев, 1982). В отложениях доманика Ухтинского района прослежена положительная корреляция между содержанием урана и содержанием ванадия, также выявлена положительная корреляция между содержанием тория и содержанием редкоземельных элементов (Лаптев и др., 2017).
Для повышения эффективности результатов исследований геологических объектов авторами статьи в более ранних работах (Макарова и др., 2015; Makarova, 2017) предложен комплекс геолого-геофизических и геохимических методов. Гамма-спектроскопический метод входит в этот комплекс как один из первоочередных экспрессных методов. С учетом важности вопроса остановимся подробнее на результатах более ранней публикации авторов
статьи. В ней приведена апробация применения показателя Аи/АТИ (отношение активности урана к активности тория) на примере изучения доманиковых отложений из глубокой скважины (табл. 1).
Следует отметить некоторые преимущества показателя Аи/АТИ. Он отличается от рассмотренного выше тори-ево-уранового отношения (ТИ/и) значительно большим диапазоном изменения значений - от 0,4 до 75,0, а также характеризует процессы, связанные с поступлением и накоплением урана. В результате по распределению значений Аи/АТИ по разрезу удается выделять уровни с повышенным содержанием урана. В комплексе с данными по гамма-каротажу эти уровни являются реперными рубежами пяти циклов уранонакопления в доманиковом морском бассейне. Они уверенно сопоставляются с пятью этапами повышенной интенсивности накопления урана в стратотипическом разрезе доманика (Ухтинский район) (Неручев, 1982; Макарова и др., 2015).
Определение путей поступления металлов в отложения и установление характера их распространения в высокоуглеродистых толщах является весьма актуальной задачей при поиске залежей углеводородов и рудных тел. Частично эта задача решается при определении металлов в составе флюидов трещиноватых зон (Горобец и др., 2018). В результате миграции и разгрузки флюидов по разломам и в зонах повышенной трещиноватости накапливаются уран, редкие и рассеянные металлы. В связи с этим, отметим важное значение работ Н.С. Сиваш с соавторами (Сиваш, Берг, 2010; Берг, Сиваш, Богданов, 2012; Сиваш, Макарова, Муравьева, 2016) с убедительными геологическими доказательствами миграции глубинных рудоносных растворов и углеводородов по единым каналам. В них на модели геофлюидальной системы (на примере Ухтинского района) показано, что наличие флюидопроводящих каналов является одним из определяющих факторов, благоприятных для образования как скоплений нефти, так и рудопроявлений.
№ Глубина, м Порода НОП, % ГК(мкр/ч)/ A(U)/ Щ10-4%)/ Уровень Циклы
п/п АЦ)(Бк) A(Th) Сорг (%) повышенной поступ-
активности и ления U
содержания и
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 3228,3 мергель 20,98 0,25 6,2 2,6 5 V
2 3230,1 аргиллит 72,11 н.д. н.д. 1,7 4* IV
3 3232,2 карбонатно-кремнистая 67,32 4,88 1,5 0,5
4 3234,1 карбонатно-кремнистая 69,72 0,49 1,15 1,1
5 3235,5 силицит 87,9 0,81 2,3 3,2
6 3237,4 аргиллит н.д. 0,34 3,5 н.д.
7 3238,1 карбонатно-кремнисто- 58,28 0,45 6,0 1,7 3-а III
О глинистая 7П ГК А 11 П 1 ^
ö 9 3239,9 3240,7 аргиллит аргиллит 70,05 75,02 0,21 0,19 0,6 3,9 1,5 1,9 3
10 3242,0 карбонатно-глинистая 77,74 0,57 9,2 0,7
11 3243,9 аргиллит 73,45 0,51 0,7 0,2
12 3246,3 мергель 42,31 1,80 12,0 0,2 II
13 3246,9 карбонатно-глинистая 53,49 0,29 75,0 0,9 2
14 3248,4 аргиллит 75,16 0,40 1,2 0,7
15 3249,5 силицит 80,21 1,32 1,0 0,4 I
16 3250,0 мергель 12,79 1,16 0,4 3,4
17 3250,2 карбонатно-глинистая 52,26 0,06 2,0 4,3 1
Табл. 1. Результаты изучения радиоактивности пород доманикового горизонта по данным гамма-каротажа, активностям урана и тория в керне (Макарова и др., 2015, с дополнениями). * - уровень определен по значениям радиоактивного каротажа, 3-а - подуровень поступления урана в III цикле. НОП - нерастворимый осадок породы, ГК - значения гамма-каротажа в скважине.
Материалы и методы
Представляемые авторами статьи материалы содержат результаты комплексного изучения девонских и доманико-вых отложений из четырех обнажений и четырех скважин, которые приведены на карте донеогеновых образований Ухтинской складки (рис. 1).
Реперные образцы сланцев из эталонной коллекции авторов статьи стали основой для разработки гамма-спектроскопическим методом новых показателей. Образцы экспериментально изучены несколькими методами, и по ним получены взаимодополняющие гамма-спектроскопические, ИК-спектроскопические, геохимические данные. Материалы и образцы из старых скважин, пробуренных в 60-е годы прошлого века, для исследований любезно предоставила Н.С. Сиваш. Следует отметить, что наиболее древние породы (метаморфизованные сланцы и перекрывающие их песчаные и глинистые породы) в скважинном материале не имеют четкой фаунистической характеристики. В связи с этим они отнесены, соответственно, к верхнему рифею-нижнему венду и к среднему-верхнему девону по положению в разрезе. Вышерасположенные в разрезе образцы доманиковой свиты представлены наиболее широко. Они отобраны нами из карьеров «Лесник», «Ярега», «Кербадиёль» и «Ветласян» совместно с Н.С. Сиваш в 2015-2016 годах. Таким образом, в статье сопоставлены новые данные по единичным сохранившимся образцам из скважин и более представительной коллекции образцов доманиковой свиты из карьеров.
Метод гамма-спектроскопии. В методической части данной работы представлены характеристики 7 реперных образцов сланцевых пород. По ним проведен анализ значений торий-уранового отношения по значениям активности и предложены два новых показателя:
- показатель отношения активности урана к активности тория, переведенный в г/т;
- показатель накопления урана-тория.
Измерения образцов пород (навеска не менее 50 г)
проводится на гамма-спектрометре с полупроводниковым HPGe-детектором с чувствительным объемом 51 см3.
Апробированный ранее показатель отношения активности урана к активности тория (Аи/АТИ) определяется по ин-тенсивностям гамма-линий в распаде дочерних нуклидов в цепочках распада тория и урана.
Предложенный нами методический подход для применения новых показателей состоит в пересчете значений активностей урана и тория (Бк) в общепринятые для геохимических исследований величины - в весовые показатели содержания урана и тория (г/т). Гамма-спектроскопические данные для определения весового содержания урана, тория и калия (г/т) по отношению интенсивностей гамма-линий приведены в таблице 2.
Полученные расчетные величины рассматриваемых показателей для реперных образцов сланцев разных стратиграфических уровней и их интерпретация приведены в таблице 3.
Показатель иТК В обогащенных органическим веществом осадочных породах среднее значение содержания урана относится к среднему значению содержания тория как один к трем (1:3) (Макарова, Грохотов, 2017).
Данное соотношение справедливо для определенных «равновесных» состояний. Это соотношение нарушается при накоплении в осадке значительного количества син-генетичного органического вещества и связанного с ним аутигенного урана (иа). Процессы накопления аутиген-ного урана контролируются значениями показателя и/ТИ более 0,3 (от 0,4 до 14,6).
Близкие к 0,3 значения показателя и/ТИ отражают равновесие между содержанием поступающего в зону осадконакопления урана и тория.
Нуклид Ет, кэВ Т1/2, 1017, сек Р, % 8, %
238и 63,29 1,4 4,8 1,0
1п 40к 911,21 1460,82 4,4 0,94 2,58 10,66 0,5 0,4
Табл. 2. Гамма-спектроскопические данные для определения весового содержания урана, тория и калия (г/т). Е - энергия гамма-линий (кэВ), Т - период полураспада (сек), Р - число гамма-квантов на распад, е - абсолютная эффективность.
№ U г/т ТЬ ть/и Интерпретация значений и/ть Интерпретация значений ПНи-гн, Интерпретация
обр г/т ть/и и/ть г/т значений ПНи-тн
1 2 3 4 5 6 7 8 9
3г 7 24 3,4 превышение кларковых 0,3 обогащение пород U и ТИ, -1,0 интенсивность
значений, песчаники, общий источник накопления урана
повышение щелочности, минерализации отстает от
метаморфизм накопления тория
1г 4 11 2,8 аргиллиты 0,4 обогащение пород U и ТИ 0,4 сорбция Ца
55г 3 4 1,3 карбонатные породы 0,7 обогащение пород и 1,7 накопление ^
7г 7 9 1,3 карбонатные породы 0,8 обогащение пород и и 1Ъ 4,0 накопление ^
13г 26 16 0,6 Кремнистые породы 1,6 эндогенный источник 20,7 накопление ^ Кк>10
поступления U и ^
(трещины)
6г 8 3 0,4 Кремнистые породы 2,6 эндогенный источник 7,0 Накопление №
поступления U (трещины)
3сг 44* 3 <0,1 Кремнистые породы 14,6 эндогенный источник 43,0 накопление № Кк>20
поступления U (разлом)
1г,3г,6г,7г,13г - рифейские сланцевые породы; 55г - доманик, 3сг - верхняя юра, баженовская свита; ПНи-Тк - показатель относительного накопления урана-тория; ^ - уран аутигенный; Кк - коэффициент концентрации U по отношению к кларку в земной коре.
Табл. 3. Содержание урана и тория в реперных образцах высокоуглеродистых пород по гамма-спектроскопическим данным
НЮЧНО-ТЕХНИЧЕСЩЙ ЖУРНАЛ
www.geors.ru ГЕОРЕСУРСЫ
Значения показателя и/ТИ менее 0,3 свидетельствуют о выносе урана. Такие значения не установлены среди обогащенных органическим веществом реперных образцов сланцевых пород, но характеризуют подстилающие доманик породы.
Таким образом, показатель и/ТИ (уран-ториевое отношение) применяется для определения уровней с повышенным содержанием урана, связанным с циклами уранонакопления.
Показатель относительного накопления урана-тория (ПНип). Данный показатель применяется для оценки содержания урана по отношению к торию в катагенетически и метаморфически преобразованных сланцевых породах.
В природных условиях величина общего количества урана зависит от разных факторов и включает уран разного происхождения. Содержание общего урана в породе складывается из содержания минерализованного урана и аутигенного урана. Количество аутигенного урана складывается из содержания осаждающегося из морских вод растворенного урана и урана в составе органических остатков отмирающей биоты.
Расчет содержания общего урана проводится по формуле (Макарова, Грохотов, 2017):
иОбщий иАутигенный 1/3 ТИ. (1)
В общем виде процессы относительного повышения или понижения содержания урана относительно тория оцениваем по значениям показателя ПН П, который определяется по следующей формуле:
ПНи-ТИ = Цбщ* _ 1/3-™. (2)
Величины показателя ПНип изменяются в широком диапазоне от отрицательных до положительных значений:
- значения показателя ПНип > 0 характеризуют процессы накопления урана относительно тория;
- значения показателя ПНип < 0 характеризуют процессы понижения содержания урана относительно содержания тория.
Отрицательные значения показателя иллюстрируют, на какую величину содержание урана отстает от содержания тория при среднем отношении урана к торию, равном 1:3. Причина относительно пониженного содержания урана может быть связана с разными процессами. К основным из них относятся:
- переход связанного урана в растворимые формы и его вынос из пород гидротермальными растворами;
- формирование условий, неблагоприятных для осаждения урана по сравнению с торием;
- процессы накопления тория в результате разрушения кор выветривания относительно содержания урана.
Дополнительно для апробации предложенных показателей и/ТИ, ПНип проведено сравнение расчетных значений разными методами. Мы привлекли для сопоставления данные энергодисперсионного анализа (Спектроскан МАКС-GV), данные хромато-масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ГСР MS) и данные ней-тронно-активационного метода, полученные нами ранее (Горобец и др., 2018).
Метод ИК-спектроскопии. Метод инфракрасной спектроскопии применяется для уточнения вопроса: с каким именно процессом связаны отрицательные значения показателя ПН , а также для оценки степени
преобразованности органического вещества в разновозрастных сланцах.
Измерения образцов пород проведены на Фурье ИК-спектрометре ФСМ-2202 по стандартной методике с приготовлением прессованной таблетки порошка породы в смеси с КВг. В смеси содержание порошка пород составляет 1мг и относится к содержанию бромида калия как 1:300.
Интерпретация графиков ИК-спектров проведена с предварительным их нормированием на спектр бромида калия для исключения влияния примесных компонентов в воздухе. ИК-спектры измерены в диапазоне волновых чисел от 4000 до 400 см-1.
При интерпретации на графике ИК-спектров рассматриваются два диапазона волновых чисел.
Первый рассматриваемый нами диапазон находится в области волновых чисел от 3100 см-1 до 2800 см-1. Появление полос поглощения в этих диапазонах свидетельствует о наличии связей -СН2 и -СН групп в составе органических веществ (Тарасевич, 2012).
В основе оценки степени метаморфизма, качества углей лежит измерение интенсивности оптического поглощения волновых чисел в области 4000 см-1, 3040 см-1, 2920 см-1, 2860 см-1, 2000 см-1 (Иванов, 2016). Мы допускаем также возможность применения одного из наиболее простых показателей метаморфизма для сравнительной оценки степени преобразованности органического вещества образцов из доманиковой свиты и из сланцев рифея без их предварительной деминерализации. Из нескольких показателей качества углей нами выбран показатель, «отражающий отношение количества ненасыщенных СН и алифатических СН2 связей в молекулярной структуре сланцев» (Иванов, 2016). По аналогии с определением метаморфизма в углях, степень преобразованности сланцев определяется по отношению интенсивностей волновых чисел двух полос поглощения 3040 см-1 и 2920 см-1. Этот показатель обозначен как ПП3040/2920 и оценивается в условных единицах (ед.).
Второй диапазон волновых чисел от 3700 см-1 до 3600 см-1 соотносится с гидроксильными группами (ОН) глинистых минералов каолинитовой группы.
Интенсивные полосы поглощения с максимумами в области волновых чисел 3696 см-1 и 3620 см-1 являются признаками присутствия каолинита в образцах (Плюснина, 1967; Плюснина, 1977; Руми и др., 2018). В наших спектрах отмечается сдвиг максимума 3696 см-1 на 2 см-1. Полосы поглощения в области волновых чисел 3670-3652 см-1 рассматриваются некоторыми специалистами как наиболее чувствительные к возмущениям водородных связей, обусловленных влиянием разных факторов, в т.ч. и гидротермальных (Сергеева, 2018; Дятлова, Бобкова, Сергиевич, 2019).
Для оценки изменения глинистой составляющей пород в результате гидротермальной проработки применяется расчетный параметр отношения интенсивностей полос поглощения в области волновых чисел 3696 см-1 и 3620 см-1. Такой показатель, аналогично радиографическому индексу Хинкли, позволяет выявить закономерности изменения степени упорядоченности кристаллической структуры каолинитовых минералов (Плюснина, 1967; Дятлова и др., 2019). По экспериментальным данным установлено, что
чем выше значения этого отношения, тем совершеннее структура каолинитовых минералов (Плюснина, 1967; Дятлова и др., 2019). В наших материалах отмечается сдвиг максимума волнового числа на 2 см-1. Применяемый нами показатель обозначен как ПК . Он также из-
3698/3620
меряется в условных единицах.
результаты
На примере 19 образцов пород из девонских отложений и нерасчлененных отложений верхнего рифея -нижнего венда Ухтинского района проведена апробация применения новых показателей и их комплексный анализ с данными ИК-спектроскопии.
По данным о распространении урана и тория, приведенным в таблице 4, установлено, что образцы сланцев верхнего рифея-нижнего венда пограничных
отложений среднего девона-верхнего девона ф2-Э3^) джьерской свиты (Р3^) существенно отличаются от вы-шезалегающих толщ доманиковой свиты ф^т). Они также отличаются по значениям показателей ТИ/и, и/ТИ
и ПНи.т„.
В ряде изученных образцов по данным анализа ИК-спектров установлено наличие каолинитовых глин (табл. 4, графа 4). Как будет показано ниже, каолинитовые глины и их структурные особенности являются важными показателями ряда геологических и геохимических процессов.
На графике ИК-спектра образца каолинитовых глин №19/37 (рис. 3, а) приведены полосы поглощения в области волновых чисел 3698 см-1, 3670 см-1, 3652 см-1, 3620 см-1, которые обусловлены колебаниями связей ги-дроксильных групп (рис. 3, б).
По данным ИК-спектроскопии в графе 10 таблицы 4 приведены значения показателя преобразованности органического вещества (показатель ПП3040/220).
В графе 11 таблицы 4 приведена характеристика кристалличности каолинитовых глин (показатель ПК3698/3620). Изменение этих показателей не имеет четкой зависимости от состава и возраста образцов.
Обсуждение результатов
В таблице 4 в графе 9 по распределению значений показателя ПНип прослеживается разделение разреза на две части.
В нижней части разреза D2-D3dz, D3dz ) пре-
обладают отрицательные значения показателя ПНи п - от -4,3 до -0,2. В верхней части разреза (за единичными исключениями) преобладают положительные значения этого показателя (1,6-5,2). Это означает, что в нижней части разреза преобладает торий, а в его верхней части преобладает уран. Хорошо известно, что торий, как и уран, накапливается в кислых изверженных породах, а в глинах и сланцах содержание тория близко к кларку.
Свита, № обр. Порода КГ* и, г/т ТИ, г/т ТЬ/и и/ТИ ПНи-т11, г/т ПП3040/2920 ПК3698/3620
индекс
12 3 456789 10 11
D3vt Кв/7в кремнисто-глинисто-карбонатная КГ н.о н.о н.о н.о н.о 5,0 0,8
D3vt 15/2 кремнисто-глинистая - 4,2 1,4 0,3 3,0 3,7 1,2 0,7
D3dm 15/6 карбонатно-кремнистая КГ 4,5 20,4 4,5 0,2 -2,3 8,2 1,1
Dзdm Кк/2м кремнисто-глинистая - 5,7 1,4 0,2 4,0 5,2 1,8 0,3
Dзdm Кк/4с глинисто- кремнистая КГ 4,5 0,7 0,1 6,4 4,3 1,9 0,7
D3dm Кл/133 глинисто-карбонатно-кремнистая КГ н.о н.о н.о н.о н.о 3,6 1,2
D3dm Кя/6н глинисто- карбонатно-кремнистая КГ 2,8 0,2 0,1 14,0 2,7 0,1 0,7
D3dm Кя/7н известняк - 2,6 0,7 0,3 3,5 2,5 0,3 н.о.
D3dm Кя/8с карбонатно-кремнистая - н.о н.о н.о н.о. н.о. 0,3 н.о.
D3dm Кя/8н глинисто-кремнисто-карбонатная - 2,7 3,2 1,2 0, 8 1,6 0,1 н.о.
D3dm Кя/9н глинисто-кремнисто-карбонатная КГ 2,2 7,1 3,2 0,3 -0,1 0,3 0,7
D3dm Кя/10н кремнисто-карбонатная - 4,9 3,6 0,7 1,2 3,7 0,2 н.о.
D3dm Кя/11н глина КГ н.о н.о н.о н.о н.о 0,3 0,3
D3dz 1004 песчаник - 3,7 11,8 3,1 0,3 - 0,2 н.о. н.о
D3dz 1-НШ- 2б/35а глина (цемент) КГ н.о н.о. н.о н.о. н.о. 1,0 0,8
D2 19/37 глина КГ 2,4 19,0 7,9 0,1 -3,9 10,5 1,1
D2 19/49 глина КГ 1,5 17,5 11,2 0,1 -4,3 4,0 1,1
R3-V1lv 19/61 сланец - 2,7 21,0 7,1 0,1 - 4,3 6,8 н.о.
Rз-Vllv 19/63 сланец - 2,2 8,7 3,9 0,3 -0,7 0,6 н.о.
Табл. 4. Характеристика высокоуглеродистых образцов пород и вмещающих отложений по данным ИК-спектроскопического метода, нейтронно-активационного и метода 1СР MS. КГ - каолинитовая глина; «-» - отсутствие признака; н.о. - нет определений; ПП3040/Ш0 - показатель преобразованности органического вещества; ПК3698/3Ш показатель кристалличности каолинитовых глин; ПНип, г/т - показатель относительного накопления урана - тория. Номера скважин, номера и названия карьеров приведены в условных обозначениях к рис. 1.
НЮЧНО-ТЕХНИЧЕСЩЙ ЖУРНАЛ
www.geors.ru ГЕОРЕСУРСЫ
Интенсивность, А
=
О U ä
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
а
Волновое число, см 1
Рис. 3. ИК-спектр поглощения каолинитовой глины: а - общий вид ИК-спектра поглощения каолинитовой глины в диапазоне волновых чисел 4000-400 см-1; А - безразмерная величина, отражающая интенсивность поглощения; б - часть ИК-спектра в диапазоне 4000-3000 см-1 с максимумами полос поглощения в области волновых чисел 3698 см-1, 3670 см-1, 3652 см-1, 3620 см-1, характерных для колебаний связей ОН-групп каолинитовых глин (образец 19/37).
Чем же тогда могут быть обусловлены различия в содержании тория и урана в пределах изучаемого стратиграфического диапазона? По всей вероятности, их повышенное или пониженное содержание контролируется кислотно-щелочными параметрами и окислительно-восстановительными условиями среды. Торий относится к группе малоподвижных элементов - комплексообразователей и гидролизатов (а именно: Т^ Сг, ТИ, Ga, Sc и др.). Эти элементы частично мигрируют в сильнокислых и сильнощелочных водах. Кроме того, торий в земной коре участвует в постмагматических высокотемпературных гидротермальных процессах.
Уран относится к группе анионогенных элементов (а именно: V, и, Мо, Аи и др.), подвижных в окислительной обстановке и инертных в восстановительной (Перельман, Касимов, 1999).
То есть, если поступление тория и урана в породах связывается с кислым магматизмом и последующими гидротермальными процессами, то их повышенное или пониженное содержание контролируется кислотно-щелочными параметрами и окислительно-восстановительными условиями среды. В подтверждение этого можем отметить, что на сопредельной территории с районом работ в нижней части разреза D2-D3dz с повышенным содержанием тория выявлено не только месторождение титана, но также повышенные содержания Сг, Ga, Sc и других элементов в породах. В перекрывающей доманиковой свите в породах, наряду с повышенными значениями урана, отмечаются повышенные содержания V, Мо, Аи (Завьялов, 1966; Юманов и др., 2013). В частности, в донных пробах р. Нижняя Чуть определено самородное золото, а для района Ухтинской складки проведена предварительная оценка ресурсов ванадия (Юманов и др., 2013).
Наиболее древние породы отличаются высоким содержанием тория, изменяющимся от 8,7 до 21,0 г/т. Значения торий-уранового отношения также высокие (3,9-11,2). Как это было показано выше, значения более 7 соответствует окисленным породам и породам, формирующимся в прибрежно-морских фациях, а значения показателя 3-5 отвечают метаморфизованным породам.
По показателю и/ТИ рассматриваемый интервал разреза имеет самые низкие значения - 0,1-0,3, что, в
совокупности с данными по содержанию тория, свидетельствует о преимущественном накоплении тория.
Здесь же показатель ПНитИ характеризуется низкими отрицательными значениями, которые изменяются от -4,3 до -0,7 г/т. Отрицательные значения показывают более медленное накопление урана в сравнении с накоплением тория, когда происходит «отставание» накопления урана от тория с учетом среднего соотношения этих элементов в породе 1:3.
Это также подтверждает преимущественное накопление тория по сравнению с ураном.
В образцах из доманиковой свиты содержание ТИ изменяется от 0,2 г/т до 7,1 г/т; содержание урана изменяется от 2,2 г/т до 5,7 г/т.
По торий-урановому отношению большинство образцов доманиковой свиты и один образец ветласянской свиты характеризуются очень низкими значениями, менее 1, что отражает наличие кремнезема в образцах. В трех образцах значения показателя ТИ/и больше 1. При этом значение показателя, равное 1,2, характеризует глинисто-кремнисто-карбонатные породы, тогда как значения, равные 3,2 и 4,5, определенные в образцах глинисто-кремнисто-карбонатных и карбонатно-кремнистых пород, по каким-то причинам не соответствуют в полной мере осадочным породам данного состава.
Отрицательные значения показателя ПНип (-2,3 и -0,1) установлены в двух образцах (обр. №15/6, обр. №Кя/9н). Такие значения рассматриваются как количественная характеристика «отставания» накопления урана по отношению к накоплению тория при среднем соотношении этих элементов в породе 1:3.
Показатель преобразованности органического вещества (ПП304д/2920). Значения показателя варьируют в диапазоне от 0,1 до 10,5.
Образцы из карьера «Ярега» (обр. №№ Кя/6н, Кя/7н, КЯ/8н, Кя/8с, Кя/9, Кя/10н, Кя/11н) характеризуются низкими значениями показателя преобразованности органического вещества 0,1-0,3.
В доманиковой свите относительно высокие значения (1,8-3,6) установлены в единичных образцах из карьеров «Ветласян» (обр. № Кв/7в), «Лесник» (обр. № КЛ/133), «Кербадиёль» (обр. №№ Кк/2м, Кк/4с).
Наибольшие значения данного показателя - 8,2 и 10,5 - определены в ИК-спектрах из образцов каолини-товых глин доманикового горизонта и из глин джъерского горизонта.
Следует отметить, что образец каолинитовой глины из отложений ветласянской свиты верхнего девона (обр. № Кв/7в) по параметру преобразованности органического вещества имеет высокое значение - 5,0, сопоставимое со значением показателя преобразованности органического вещества в метаморфически измененном сланце (6,8). Мы предполагаем, что наличие каолинитовых глин может быть признаком влияния на породы гидротерм, в результате которых органическое вещество верхнего девона ветласянского горизонта более сильно преобразовано, чем в подстилающих отложениях доманикового возраста. В неизмененных гидротермами породах значения показателя преобразованности органического вещества зависят от состава одновозрастных пород: более низкие значения показателя прослеживаются в известняках и глинах, а более высокие - в кремнистых породах.
Характеристика каолинитовых глин по показателю кристалличности (показатель ПК3698/362д). Значения, характеризующие каолинитовые глины по степени их структурных особенностей, степени совершенства кристаллической структуры, изменяются от 0,3 до 1,2. Наименьшие значения показателя, равные 0,3, определены в преимущественно глинистых породах доманиковой свиты (обр. № КК/2м).
Наибольшие значения показателя 1,1 и 1,2 установлены в глинах D2-D3dz и глинисто-карбонатно-кремнистых образцах доманиковой свиты.
Из представленных данных в таблице 4 следует, что значения 0,7-0,8 распространены по всему девонскому разрезу, т.е они не зависят от возраста и литологического состава пород. По нашему мнению, такой характер распространения данного показателя по изученным образцам может быть связан с наложенными гидротермальными процессами.
образование каолинитовых глин обычно связано с разрушением кор выветривания и переотложением глинистых минералов. Вместе с тем, по последним данным, новообразование каолинита происходит и в случае современных гидротермальных процессов (Чернов и др., 2019). Кроме того, экспериментально показано, что для «всех каолинов» индекс кристалличности каолинита (индекс Хинкли) повышается в результате гидротермального воздействия (Евтушенко и др., 2012).
Влияние низкотемпературных гидротерм в доманико-вой свите наглядно проявляется в данных, полученных нами по карьеру «Кербадиёль». Так, в образце доманико-вой свиты № Кк/2м значение показателя кристалличности составляет 0,3, а в образце Кк/4с его значение составляет 0,7, что свидетельствует о более высокой степени кристалличности второго образца. Образцы отличаются и визуально: в первом образце проявляются признаки пластичности и отмечаются выпоты битумоидов. Эти образцы также отличаются по литологическому составу: первый образец - более глинистый, второй - более кремнистый (табл. 4). Значение показателя преобразованности органического вещества во втором образце несколько выше по сравнению с первым, т.е. 1,9. По показателю накопления
урана-тория второй образец имеет более низкое значение (4,3 г/т), чем первый образец (5,2 г/т). По нашему мнению, такие изменения в образцах, расположенных в одном разрезе, связаны с неоднозначным результатом гидротермальной проработки преимущественно глинистых и преимущественно кремнистых пород.
Обобщая результаты исследований и данных, приведенных в таблице 4, отметим следующее: каолинитовые глины гидротермальной природы характеризуются сравнительно высокими значениями показателя кристалличности и показателя преобразованности органического вещества. При сопоставлении этих показателей с содержанием тория и урана отмечаются различия в их содержании в зависимости от состава пород. В терригенных отложениях прослеживаются отрицательные значения показателя накопления урана-тория - ПНип, а в карбонатных отложениях, наоборот, установлены в основном его положительные значения. Наличие источника поступления тория в карбонатных породах девона оценивается по отрицательным значениям ПНи и высоким значениям показателя торий-уранового отношения.
Что касается сопоставления показателей в таблице 4, таких как КГ (каолинитовая глина), ПК3698/3620, ПП3040/2920, ПНип, то можно выявить определенную связь между ними. Существует прямая связь между наличием каоли-нитовых глин и наименьшими (отрицательными) значениями показателя накопления урана-тория - ПНип (от -4,3 до -2,3); при этом отмечается высокое содержание тория в породе (до 17,5-21,0 г/т), что в целом характерно для высокотемпературных гидротермальных процессов.
Одновременно с наименьшими отрицательными значениями ПНи тк образцы пород характеризуются высокими значениями (от 3,6 до 10,0) показателя преобразованности органического вещества ПП3040/2920, а также относительно высокими значениями (1,1-1,2) показателя кристалличности каолинитовых глин ПК .
3698/3620
В совокупности такие значения могут свидетельствовать о термическом преобразовании минеральной матрицы породы и органического вещества в результате гидротермального воздействия. Такое преобразование ведет к выщелачиванию ряда элементов и образованию пустотного пространства, т.е. к улучшению коллекторских свойств породы. Это напрямую может быть связано с наличием коллекторов в отложениях D2-D3dz, заполняемых углеводородными компонентами.
Сопоставляя наши материалы с результатами других исследователей, следует привести данные по характеру преобразования глин под воздействием кислого флюида гидротермальных глин современной Нижне-Кошелевской термоаномалии. Так, в приповерхностных условиях гидротермальных глин «часто формируется каолинит, отличающийся высокой дефектностью структуры, плохой окристаллизованностью частиц и их высокой дисперсностью...» (Чернов и др., 2019). Установлено, что пласты таких глин обладают довольно высокими гидрофильными свойствами и пластичностью по сравнению с хорошо окристаллизованным каолинитом в нижней части разреза. При этом пластичные глинистые слои с гидрофильными свойствами глин рассматриваются в качестве противо-фильтрационного экрана и геохимического барьера. Они препятствуют быстрому выносу глубинного флюида и
НАУЧНО-ТВШИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
www.geors.ru ГЕОРЕСУРСЫ
создают благоприятные условия для минерало- и рудо-образования в современных обстановках (Чернов и др., 2019).
Таким образом, не исключается важная рудоформи-рующая роль каолинитовых глин при наложенных гидротермальных процессах и в сходных древних обстановках.
С другой стороны, в практике нефтегазопоисковых работ в пределах Татарского свода в Республике Татарстан выявлено влияние наложенных гидротермальных процессов, которое «проявилось в формировании специфического комплекса глинистых минералов». В частности, установлено, что «повышенные значения пористости связаны с участками и интервалами пород с преобладанием каолинитовой составляющей» в корах выветривания кристаллического фундамента (Сидорова, Ситдикова, 2013).
В связи с этим нами рассматривается другая важная роль гидротермальных каолинитовых глин с высокой кристалличностью, а именно как признака увеличения эффективной пористости в сланцах, что актуально при выявлении вторичных коллекторов. В сланцах фундамента в районе Ухтинской складки также, как в пределах Татарского свода, установлены разломы и многочисленные трещины. Кроме того, они значительно приподняты по сравнению с прилегающей нефтегазоносной Ижма-Печорской впадиной, что также предполагает возможность миграции углеводородов по флюидопроводящим зонам и разломам. В связи с этим не исключено, что древние метаморфизованные сланцы могут стать перспективными нефтегазопоисковыми объектами.
Выводы
В данной работе обосновано применение гамма-спектроскопического метода и ряда показателей, в том числе и двух новых, в качестве надежного экспрессного инструмента для выявления факторов регионального и локального накопления урана в доманиковых и других высокоуглеродистых отложениях.
1. В методической части работы показаны широкие возможности применения гамма-спектроскопических и ИК-спектроскопических данных для выявления поисковых критериев в нефтяной и рудной геологии. Предложены новые показатели, которые, в отличие от торий-уранового отношения, позволяют определять процессы преимущественного накопления урана или тория, что дает возможность более обоснованно выявлять источники поступления этих элементов.
2. На примере отложений верхнего рифея-нижнего венда и среднего-верхнего девона Ухтинской складки проведена апробация этих показателей в комплексе с ИК-спектроскопическими данными. Показана различная информативность показателей торий-уранового отношения, уран-ториевого отношения, а также показателя накопления урана-тория для карбонатных и терригенных пород. Два последних показателя наиболее информативны для карбонатных пород верхнего девона, а торий-урановое отношение является информативным показателем преимущественно для терригенных пород.
3. По данным ИК-спектроскопического метода в разных частях разреза от верхнего рифея-нижнего венда до ветласянского горизонта верхнего девона установлено наличие каолинитовых глин. Для образцов пород
получены характеристики по показателю преобразован-ности органического вещества (ПП364д/292д) и показателю кристалличности каолинитовых глин (ПК3698/3620).
4. В материалах отмечаются два способа образования каолинитовых глин: они могут образовываться в результате разрушения кор выветривания и гидротермальных процессов, в связи с этим важно различать эти процессы. При анализе фактического материала из скважин и обнажений на основе данных ИК-спектроскопического метода установлено, что высокие значения показателя преобразован-ности органического вещества в ряде случаев не зависят от возраста и состава пород. Этот факт рассматривается нами как признак гидротермального воздействия на породы среднего и верхнего девона в данном районе.
5. Выявленные нами признаки каолинитовых глин, обусловленные гидротермальным влиянием, характеризуются сравнительно высокими значениями показателя кристалличности. Показатель преобразованности органического вещества для ряда образцов также повышен. При этом в терригенных отложениях прослеживаются отрицательные значения показателя накопления урана-тория ПНип, а в карбонатных отложениях, наоборот, установлены в основном его положительные значения.
6. Если в карбонатных породах верхнего девона значения показателя ПНип отрицательны, а показатель торий-уранового отношения высокий, то можно предполагать наличие источника поступления тория, в т.ч. и в связи с размывом и переотложением более древних пород.
В целом оценка содержания урана и тория неразру-шающим гамма-спектроскопическим методом в совокупности с данными ИК-спектроскопии открывает широкие возможности для выявления корреляционных зависимостей между составом пород, радиоактивными элементами и металлами, определяемыми другими методами.
Это особенно актуально ввиду того, что накопление урана в рифейских и в девонских высокоуглеродистых толщах сопровождается накоплением ряда элементов в рудогенных и бортовых концентрациях (Лаптев и др., 2017; Горобец и др., 2018).
Более подробно характеристики ассоциаций металлов с рудогенным и бортовым содержанием в разрезах Ухтинского района мы планируем представить в последующих публикациях.
Благодарности
Авторы благодарят сотрудника геологического музея Ухтинского государственного технического университета Н.С. Сиваш и старшего научного сотрудника ФГБУ НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ И.С. Окунева за предоставление материалов и оказанную помощь. Данная работа подготовлена при финансовой поддержке ООО «ПЕТРОФИЗИК» в рамках выполнения договора по теме «Обработка и интерпретация оптимизированного комплекса изучения полезных ископаемых (и рудных залежей) с применением экспрессного метода инфракрасной спектроскопии».
Коллектив авторов благодарит рецензента статьи, главного редактора журнала "Георесурсы" Л.М. Ситдикову и секретаря журнала Д.А. Христофорову за полезные советы и замечания, которые были учтены авторами в целях улучшения текста данной статьи.
литература
Берг Н.В., Сиваш Н.С., Богданов Б.П. (2012). Взаимосвязь сульфидной минерализации и скоплений углеводородов на примере отдельных районов Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. Нефтегазовая геология. Теория и практика, 7(3). http://www.ngtp.rU/rub/4/49_2012.pdf
Геологический словарь. (1973). Под редакцией К.Н. Паффенгольца и др. Москва: Недра.
Горобец С.А., Макарова И. Р., Сиваш Н. С., Лаптев Н. Н., Валиев Ф. Ф., Яфясов А. М., Соколов М.А., Зиппа А. И., Сергеев В.О., Суханов Н.А., Макаров Д. К., Михайловский В.Ю. (2018). Способ определения металлов в породах и флюидах зон трещиноватости. Патент РФ RU 2659109 от 28.06.2018.
Григорьев Н.А. (2003). Среднее содержание химических элементов в горных породах, слагающих верхнюю часть континентальной коры. Геохимия, 7, с. 785-792.
Дятлова Е.М., Бобкова Н.М., Сергиевич О.А. (2019). ИК-спектроскопическое исследование каолинового сырья Белорусских месторождений. Проблемы недропользования, 2, с. 143-149.
Евтушенко Е. И., Сыса О. К., Ляшенко О. В., Новоселов А. Г. (2012). Комплексный анализ структурных изменений гидротермально-стабилизированных каолинов. Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 3, с. 150-154.
Завьялов В.А. (1966). Геохимия и микроэлементы доманиковых отложений Южного Притиманья. М.: Наука, 156 с.
Захаров В.Д., Козулин A.H. (1979) Нефть и газ Коми АССР: Сборник документов и материалов. Сыктывкар: Коми книжное издательство, 44 с.
Иванов В.П. (2016). Комплексная оценка каменноугольно-пермских угленосных отложений и разработка промышленно-энергетической классификации ископаемых углей. Автореф. дисс. доктора геол.-мин. наук. Томск, 43 с.
Лаптев Н.Н, Чалов Д.Ю., Чалов Ю.В, Турцевич К.Г., Зубов А.А., Горобец С.А., Голдобин А.Я., Миляев В.Л., Сиваш Н. С., Сергеев В.О., Валиев Ф. Ф., Зиппа А.И., Суханов Н.А., Макаров Д.К., Макарова И. Р. (2017). Способ определения содержания ванадия и редкоземельных элементов по гамма-активности осадочных пород. Патент РФ RU 2636401 от 23.11.2017.
Макарова И.Р., Суханов А.А., Челышев С.С., Валиев Ф.Ф., Сергеев В.О., Зиппа А.И. (2015). Физические и геофизические методы оперативного определения зон генерации и миграции углеводородов в до-маникоидных породах. Сб. докл. Междун. конф. «Трудноизвлекаемые запасы и нетрадиционные источники углеводородного сырья». Санкт-Петербург: ВНИГРИ, 8 с.
Макарова И.Р., Грохотов Е.И. (2017). Определение типов домани-китов как элементов геофлюидальной системы. Совместный семинар EAGE/SPE: Наука о сланцах. Проблемы разведки и разработки. Москва, 2017, 4 с.
Неручев С.Г., Рогозина Е.К. (1986). Нефтегазообразование в отложениях доманикового типа. Л.: Недра, 247 с.
Неручев С.Г. (1982). Уран и жизнь в истории Земли. Л.: Недра, 208 с.
Пармузин Н.М., Якобсон К.Э., Вовшина А.Ю., Воинова О.А. и др. (2016). Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Мезенская серия - Лист Р-39 (Сыктывкар). Объяснительная записка. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 478 с.
Перельман А.И., Касимов Н.С. (1999). Геохимия ландшфта. М.: Астрея-2000, 763 с.
Плюснина И.И. (1967). Инфракрасные спектры силикатов. М.: МГУ, 189 с.
Плюснина И.И. (1977). Инфракрасные спектры минералов. М.: МГУ, 175 с.
Прищепа О.М., Суханов А.А., Макарова И.Р. (2014). Подходы к оценке доманиковых отложений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции как нетрадиционных источников углеводородов. Нефтегазовая геология. Теория и практика, 9(4). https://doi. org/10.17353/2070-5379/46_2014
Руми М.Х., Ирматова Ш.К., Зуфаров М.А., Файзиев Ш.А., Мансурова Э. П., Уразаева Э. М., Нурматов П. Р., Провоторов Д.А. (2018). Исследование композиций на основе паркентской каолинитовой глины. Новые огнеупоры, 11, с. 29-33.
Сергеева А. В. (2018). Диккит Верхне-Кошелевской термоаномалии (Южная Камчатка). Мат. XXIрегиональной научной конф., посв. Дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский: Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, с. 204-206.
Сиваш Н.С., Берг Н.В. (2010). Минералогия полиметаллических рудопроявлений Ухтинской площади. Межд. научная конф. XI Съезд РМО «Современная минералогия: от теории к практике». Санкт-Петербург: РМО, с. 19-21.
Сиваш Н.С., Макарова И.Р., Муравьева М.К. (2016). Модель распределения углеводородной и рудной составляющих геофлюидальных систем в осадочном чехле Ухтинского района. V Кудрявцевские Чтения. Всеросс. конф. по глубинному генезису нефти и газа: Тезисы докладов. М.: ЦГЭ. http://conference.deepoil.m/index.php/abstracts?start=4
Сидорова Е.Ю., Ситдикова Л.М. (2013). Ассоциации глинистых минералов древних кор выветривания - потенциальных коллекторских зон кристаллического фундамента Татарского свода. Георесурсы, 5, с. 3-7. http://dx.doi.Org/10.18599/grs.55.5.1
Суханов А.А., Сергеев В.О., Валиев Ф.Ф. , Макарова И.Р., Яфясов
A.М. (2014). Применение физических методов для характеристики органического вещества диктионемовых сланцев Ленинградской области Вестник СПбГУ, сер. 4, 1, с. 32-36.
Тарасевич Б.Н. (2012) ИК-спектры основных классов органических соединений. Справочные материалы. М.: МГУ, 55 с.
Чернов. М.С., Крупская В.В., Кузнецов Р. А., Рычагов С.Н., Соколов
B.Н. (2019). Каолинит гидротермальных глин Паужетско-Камбально-Кошелевского геотермального района (Южная Камчатка). Мат. XXII Всеросс. научной конф. «Вулканизм и связанные с ним процессы». Петропавловск-Камчатский: Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, с. 240-243.
Юманов Ф. Л., Сиваш Н. С., Иванов Н. Ф. и др. (2013). Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 200 000. Серия Тиманская. Лист P-39-VI (Ухта). Объяснительная записка. М.: МФ ВСЕГЕИ, 251 с.
Юричев А.Н. (2015). Метасоматизм (основные аспекты). Томск: Изд. Дом ТГУ, 116 с.
Юхтанов П.П., Антошкина А.И., Салдин В.А., Цыганко В.С., Бурцев И.Н. (2008). Геологическое наследие Республики Коми. Сыктывкар: Институт Геологии УрО РАН, 358 с.
Makarova I.R. (2017). The Integrated Study of the Elements Geofluid System in the South Timan-Pechora Oil and Gas Region by Complex Physical Methods. 3-rd World Congress on Materials Science, Engineering, Oil, Gas and Petrochemistry. Spain, Barcelona, р. 94.
сведения об авторах
Ирина Ральфовна Макарова - кандидат геол.-мин. наук, ведущий геолог, ООО «Петрофизик»
Россия, 169347, Ухта, пгт Ярега, пос. Нижний Доманик, ул. Шевченко, д. 5 е-mail: [email protected]
Николай Николаевич Лаптев - директор, ООО «Петрофизик»
Россия, 169347, Ухта, пгт Ярега, пос. Нижний Доманик, ул. Шевченко, д. 5
Семен Алексеевич Горобец - заместитель директора, ООО «Петрофизик»
Россия, 169347, Ухта, пгт Ярега, пос. Нижний Доманик, ул. Шевченко, д. 5
Фархат Фагимович Валиев - доктор физ.-мат. наук, профессор кафедры ядерно-физических методов исследования, НИИ физики им. В.А. Фока, Санкт-Петербургский государственный университет
Россия, 198504, Санкт-Петербург, Старый Петергоф, ул. Ульяновская, д. 1
АдильМаликович Яфясов - доктор физ.-мат. наук, профессор кафедры электроники твердого тела, НИИ физики им. В.А. Фока, Санкт-Петербургский государственный университет
Россия, 198504, Санкт-Петербург, Старый Петергоф, ул. Ульяновская, д. 1
Виктор Олегович Сергеев - кандидат физ.-мат. наук, научный консультант, ООО «Петрофизик»
Россия, 169347, Ухта, пгт Ярега, пос. Нижний Доманик, ул. Шевченко, д. 5
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
www.geors.ru ГЕОРЕСУРСЫ
Андрей Иванович Зиппа - инженер кафедры ядерно-физических методов исследования, НИИ физики им. В.А. Фока, Санкт-Петербургский государственный университет
Россия, 198504, Санкт-Петербург, Старый Петергоф, ул. Ульяновская, д. 1
Никита Алексеевич Суханов - инженер
ООО «Петрофизик»
Россия, 169347, Ухта, пгт Ярега, пос. Нижний Доманик, ул. Шевченко, д. 5
Дмитрий Константинович Макаров - аспирант кафедры геологии и геоэкологии
Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена
Россия, 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, д. 48
Александр Сергеевич Гришканич - канд. техн. наук, зам. директора
ООО «Системы фотоники»
Россия,192171, Санкт-Петербург, ул. Бабушкина, д.36, корп.1
Статья поступила в редакцию 30.06.2020;
Принята к публикации 25.12.2020; Опубликована 30.03.2021
^ш in English
Application of gamma-ray spectroscopy and IR-spectroscopy methods for the purposes of ore geology in the Timan-Pechora Oil and Gas Province (the case of Ukhta Region)
I.R. Makarova1*, N.N. Laptev1, S.A. Gorobets1, F.F. Valiev2, A.M. Yafyasov2, V.O. Sergeev2, A.I. Zippa2, N. A. Sukhanov1, D.K. Makarov3, A.S. Grishkanich4
1Petrophysic LLC, Ukhta, Russian Federation
2Saint Petersburg University, Saint Petersburg, Russian Federation
3Herzen University, Saint Petersburg, Russian Federation
4Photonics systems LLC, Saint Petersburg, Russian Federation
Corresponding author: Irina R. Makarova, e-mail: [email protected]
Abstract. Two express methods are presented in this paper. The first method is a high-resolution gamma-spectroscopic method based on a germanium detector, the second method is an IR-spectroscopic method. The applied complex of methods allows to determine the sources of uranium and thorium, identify the rhythms of uranium accumulation associated with regional events; identify areas with a high content of uranium due to the influence of local sources (faults, hydrothermal, etc.); determine the amount of authigenous uranium in the composition of total uranium; determine thermal maturity of organic matter in shales without their preliminary demineralization. To identify levels of increased uranium intensity in the high-carbon strata, a set of indicators has been proposed, which includes both applied indicators in practice of geological work and new indicators.
New indicators have been tested on the collection of shale reference samples. For them, values were established that characterize the processes of uranium accumulation and uranium removal. On the example of Ukhta Region according to the proposed indicators, the sections from the Vendian-Riphean to Domanic inclusive were interpreted.
The performed work showed the possibility of comparing the calculated gamma-spectroscopic data with the data of other methods. This opens up a broader perspective for the use of express non-destructive gamma-spectroscopic method for detecting levels with a high content of uranium in the shale rocks, to which ore-bearing concentrations of a number of metals are also confined.
Keywords: uranium, thorium, domanic suite, shale, kaolinite clays, gamma-spectroscopy, IR-spectroscopy, neutron activation method, method of chromatography-mass-spectrometry data with inductively coupled plasma (ICP MS)
Recommended citation: Makarova I.R., Laptev N.N., Gorobets S.A., Valiev F.F., Yafyasov A.M., Sergeev V.O., Zippa A.I., Sukhanov N.A., Makarov D.K., Grishkanich A.S. (2021). Application of gamma-ray spectroscopy and IR-spectroscopy methods for the purposes of ore geology in the Timan-Pechora Oil and Gas Province (the case of Ukhta Region). Georesursy = Georesources, 23(1), pp. 17-29. DOI: https://doi.org/10.18599/grs.2021.L2
Acknowledgments
Authors thank N.S. Sivash, an employee of the geological Museum of Ukhta State Technical University, and I.S. Okunev, a senior researcher of NRC «Kurchatov Institute» - PNPI, for providing a number of materials and an assistance in their processing. This work was prepared with the financial support of Petrophysic LLC within the framework of the contract, topic "Processing and interpretation of an optimized complex for the study of minerals (and ore deposits) using the express method of infrared spectroscopy".
Authors thank the reviewer of the article, as well as editorin-chief of the journal "Georesursy" L.M. Sitdikova and the secretary of the journal D.A. Khristoforova, whose suggestions and comments helped improve the manuscript.
References
Berg N.V., Sivash N.S., Bogdanov B.P. (2012). Interrelation of sulphide mineralization and hydrocarbon accumulations - evidence from Timan-Pechora areas. Neftegazovaya Geologiya. Teoriya I Praktika, 7(3). http:// www.ngtp.ru/rub/4/49_2012.pdf (In Russ.)
Chernov M.S., Krupskaya V.V., Kuznetsov R.A., Rychagov S.N., Sokolov V.N. (2019). Kaolinite of hydrothermal clays of the Pauzhetsko-Kambalno-Koshelevsky geothermal Region (Southern Kamchatka). Proc. XXII All-Russ. Sci. Conf.: Volcanism and the related processes. Petropavlovsk-Kamchatsky: Institute of Volcanology and Seismology DVO RAN, pp. 240-243. (In Russ.)
Dyatlova E.M., Bobkova N.M., Sergievich O.A. (2019). IR-spectroscopic study of kaolin raw materials from Belorussian deposits. problemy nedropolzovaniya, 2, pp. 143-149. (In Russ.)
Geological dictionary (1973). Ed. K.N. Paffenholz et al. Moscow: Nedra. (In Russ.)
Gorobets S.A., Makarova I.R., Sivash N.S., Laptev N.N., Valiev F.F., Yafyasov A.M., Sokolov M.A., Zippa A.I., Sergeev V.O., Sukhanov N.A., Makarov D.K., Mikhailovsky V.Y. (2018). Method for determining metals in rocks and fluids of fracture zones. Patent RF. RU 2659109. (In Russ.)
Grigoriev N.A. (2003). Average content of chemical elements in rocks composing the upper part of the continental crust. Geokhimiya, 7, pp. 785-792. (In Russ.)
Ivanov V.P. (2016). Integrated assessment of Carboniferous-Permian coal-bearing deposits and development of industrial-and-energy classification of fossil coals. Abstract Dr. geol. and min. sci. diss. Tomsk, 43 p. (In Russ.)
Laptev N.N., Chalov D.Y., Chalov Y.V., Turtsevich K.G., Zubov A.A., Gorobets S.A., Goldobin A.Y., Milyaev V.L., Sivash N.S., Sergeev V.O., Valiev F.F., Zippa A.I., Sukhanov N.A., Makarov D.K., Makarova I.R. (2017). Method for determining the content of vanadium and rare-earth elements using gamma activity of sedimentary rocks. Patent RF. RU 2636401. (In Russ.)
Makarova I. R., Sukhanov A. A., Chelyshev S. S., Valiev F. F., Sergeev V. O., Zippa A.I. (2015). Physical and geophysical methods for prompt determination of hydrocarbon generation and migration zones in the domanicoid rocks. Proc. Int. Conf.: Hard-to-recover reserves and unconventional sources of hydrocarbons. Saint Petersburg: VNIGRI, 8 p. (In Russ.)
Makarova I.R. (2017). The Integrated Study of the Elements Geofluid System in the South Timan-Pechora Oil and Gas Region by Complex Physical Methods. 3-rd World Congress on Materials Science, Engineering, Oil, Gas and Petrochemistry. Spain, Barcelona, p. 94.
Makarova I.R., Grokhotov E.I. (2017). The determination of domanicits types as the elements of geofluid system. EAGE/SPE: The science of shale. Problems of exploration and development. Moscow, 4 p. (In Russ.)
Neruchev S.G. (1982). Uranus and Life in the history of Earth. Leningrad: Nedra, 208 p. (In Russ.)
Neruchev S.G., Rogozina E.K. (1986). Oil-and-gas formation in the sediments of domanic type. Leningrad: Nedra, 247 p. (In Russ.)
Parmuzin N.M., Yakobson K.E., Vovshina A.Yu., Voinova O.A. et al. (2016). State geological map of the Russian Federation. Scale 1:1,000,000 (third generation). Mezenskaya series - Sheet P-39 (Syktyvkar). St.Petersburg: VSEGEI, 478 p. (In Russ.)
Perelman A.I., Kasimov N.S. (2000). Geochemistry of the landscape. Moscow: Astreya-2000. 763 p. (In Russ.)
Plyusnina I.I. (1967). Infrared spectra of silicates. Moscow: MSU, 189 p. (In Russ.)
Plyusnina I.I. (1977). Infrared spectra of minerals. Moscow: MSU, 175 p. (In Russ.)
Prishchepa O.M., Sukhanov A.A., Makarova I.R. (2014). Approaches to the estimation of domanic deposits of Timan-Pechora oil-and-gas province as unconventional sources of hydrocarbons. Neftegazovaya Geologiya. Teoriya IPraktika, 9(4). https://doi.org/10.17353/2070-5379/46_2014 (In Russ.)
Rumi M.Kh., Irmatova Sh.K., Zufarov M.A., Fayziev Sh.A., Mansurova E.P., Urazaeva E.M., Nurmatov P.R., Provotorov D.A. (2018). The study of compositions based on parkent kaolin clay. Novye Ogneupory (New Refractories), 11, pp. 29-33. (In Russ.)
Sergeeva A.V. (2018). Dikkit from Verkhne-Koshelevskaya thermal anomaly (Southern Kamchatka). Proc. XXI Regional Sci. Conf. Petropavlovsk-Kamchatsky: Institute of Volcanology and Seismology DVO RAN, pp. 204-206. (In Russ.)
Sidorova E.Yu., Sitdikova L.M. (2013). The clay mineral associations of ancient weathering crusts - potential reservoir zones of the crystalline basement of the Tatar Arch. Georesursy=Georesources, 5, pp. 3-7. http:// dx.doi.org/10.18599/grs.55.5.1 (In Russ.)
Sivash N.S., Berg N.V. (2010). Mineralogy of polymetallic ore occurrences of the Ukhta area. Proc. Russian Mineralogical Society: Modern Mineralogy: from theory to practice. Saint-Petersburg: RMO, pp. 19-21. (In Russ.)
Sivash N.S., Makarova I.R., Muravieva M.K. (2016). Model of distribution of hydrocarbon and ore components of geofluidic systems in the sedimentary cover of the Ukhta District. Proc. V Kudryavtsev's Readings. All-Russian Conference on the deep genesis of oil andgas. Moscow, 4 p. (In Russ.)
Sukhanov A.A., Sergeev V.O., Valiev F.F., Makarova I.R., Yafyasov A.M. (2014). Application of physical methods to characterize the organic matter of dictionem shales in the Leningrad Region. Bulletin of Saint Petersburg University, Series 4, 1, pp. 32-36. (In Russ.)
Tarasevich B.N. (2012). IR-spectra of the main classes of organic
compounds. Reference materials. Moscow: MSU, 55 p. (In Russ.)
Yevtushenko E.I., Sysa O.K., Lyashenko O.V., Novoselov A.G. (2012). Integrated analysis of structural changes in hydrothermal-stabilized kaolins. VestnikBGTUim. V.G. Shukhova, 3, pp. 150-154. (In Russ.)
Yukhtanov P.P., Antoshkina A.I., Saldin V.A., Tsyganko V.S., Burtsev I.N. (2008). Geological heritage of the Komi Republic. Syktyvkar: Institute of Geology, UB RAS, 358 p. (In Russ.)
Yumanov F.L., Sivash N.S., Ivanov N.F. and others (2013). State geological map of the Russian Federation. Scale 1 : 200 000. Timanskaya Series. Sheet P-39-VI (Ukhta). Moscow: VSEGEI, 251 p. (In Russ.)
Yurichev A.N. (2015). Metasomatism (main aspects). Tomsk: TGU Publ., 116 p. (In Russ.)
Zakharov V.D., Kozulin A.H. (1979). Oil and gas of the Komi ASSR:. Syktyvkar: Komi book publ., 44 p. (In Russ.)
Zavyalov V.A. (1966). Geochemistry and trace elements of domanic formations of South Pritimanye. Moscow: Nauka, 156 p. (In Russ.)
About the Authors
Irina R. Makarova - Cand. Sci. (Geology and Mineralogy), Leading Geologist of the Petrophysic LLC
5, Shevchenko st., Nizhnii Domanik vill., pgt Yarega, Ukhta, 169347, Russian Federation e-mail: [email protected]
Nikolay N. Laptev - Director of the Petrophysic LLC 5, Shevchenko st., Nizhnii Domanik vill., pgt Yarega, Ukhta, 169347, Russian Federation
Semen A. Gorobets - Deputy Director of the Petrophysic LLC 5, Shevchenko st., Nizhnii Domanik vill., pgt Yarega, Ukhta, 169347, Russian Federation
Farhat F. Valiev - Dr. Sci. (Physics and Mathematics), Professor of the Department of Nuclear Physics Research Methods, Saint Petersburg State University
1, Ulyanovskaya st., Saint Petersburg, 198504, Russian Federation
Adil M. Yafyasov - Dr. Sci. (Physics and Mathematics), Professor of the Department of Solid State Electronics, Saint Petersburg State University
1, Ulyanovskaya st., Saint Petersburg, 198504, Russian Federation
Viktor O. Sergeev - Cand. Sci. (Physics and Mathematics), Scientific Advisor, Petrophysic LLC
5, Shevchenko st., Nizhnii Domanik vill., pgt Yarega, Ukhta, 169347, Russian Federation
AndreyI. Zippa - Engineer, Department of Nuclear Physics Research Methods, Saint Petersburg State University
1, Ulyanovskaya st., Saint Petersburg, 198504, Russian Federation
Nikita A. Sukhanov - Engineer, Petrophysic LLC 5, Shevchenko st., Nizhnii Domanik vill., pgt Yarega, Ukhta, 169347, Russian Federation
Dmitry K. Makarov - Postgraduate student of the Department of Geology and Geoecology, Herzen University 48, riv. Moika emb., Saint Petersburg, 191186, Russian Federation
Aleksandr S. Grishkanich - Cand. Sci. (Engineering), Deputy Director, Photonics systems LLC
36, build. 1, Babushkina st., Saint Petersburg, 192171, Russian Federation
Manuscript received 30 June 2020;
Accepted 25 December 2020; Published 30March 2021
HWHHO-TEXHMHECmft JKyPHAH
www.geors.ru rEDPECYPChl
