We report the results of permeability measurements of fault gouge and tonalitic cataclasite from the fault zone of the Median Tectonic Line, Ohshika, central Japan, carried out during triaxial compression tests. The experiments revealed marked effects of deformation on the permeability of the specimens. Permeability of fault gouge decreases rapidly by about two orders of magnitude during initial loading and continues to decrease slowly during further inelastic deformation. The drop in permeability during initial loading is much smaller for cataclasite than for gouge, followed by abrupt increase upon failure, and the overall change in permeability correlates well with change in volumetric strain, i.e., initial, nearly elastic contraction followed by dilatancy upon the initiation of inelastic deformation towards specimen failure. If cemented cataclasite suffers deformation prior to or during an earthquake, a cataclasite zone may change into a conduit for fluid flow. Fault gouge zones, however, are unlikely to switch to very permeable zones upon the initiation of fault slip. Thus, overall permeability structure of a fault may change abruptly prior to or during earthquakes and during the interseismic period. Fault gouge and cataclasite have internal angles of friction of about 36j and 45j, respectively, as is typical for brittle rocks.

A crustal-scale ductile shear zone network in the Precambrian granulite-facies crust of Madagascar is examined to determine the nature of the connections between the mantle arid lower crust. Based on three independent data sets - field and satellite mapping, C- and O-isotope geochemistry and gravimetry - this crust is divided into three zones: (1) outside of shear zones; (2) minor shear zones that are <140 km long and 7 km wide; and (3) major shear zones mat are >350 km long (up to 1000 km) and 20-35 km wide. The mantle is uplifted by about 10 km beneath the major shear zones. The major shear zones are rooted in and are inferred to be controlled by the mantle; they directly tapped mantle-derived C02. The small-scale minor shear zones were controlled by crustal processes and focused crustally derived H20-rich±C02 fluids. The regular distribution of the shear zones on a crustal scale is in agreement with models of buckling of the continental lithosphere in a compressional context. The propagation of these mechanical instabilities promoted and channelled fluid flow. These major Pan-African shear zones thinned the crust and were reactivated during the subsequent drifting of Madagascar and opening of the Indian Ocean during Jurassic to Cretaceous times. They also controlled many of the brittle fault zones in the overlying sedimentary basins. Mantle-rooted large-scale shear zones are inferred to be a general feature of cratonic areas reactivated by shear zone systems.

Предлагаемая читателю книга посвящена весьма актуальной проблеме современной геологии — флюидному режиму в земной коре. Огромная роль флюидов в образовании и преобразовании слагающих земную кору магматических и метаморфических горных пород, их химизма и структуры, в формировании большинства месторождений полезных ископаемых очевидна, и авторы попытались показать это в своей интересной и оригинальной работе. Авторы поставили перед собой сложную задачу — учесть совместное воздействие многих факторов на формирование природных объектов. Используя в своих геологических исследованиях достижения точных наук, они в то же время не увлекаются формальным математическим описанием геологических явлений, чем часто страдают работы подобного рода.

Обобщены результаты многолетних исследований по проблеме участия флюидов земной коры в геофизических и тектонических процессах и влияния этих процессов на флюидный режим. Рассмотрен широкий круг вопросов: роль флюидов в формировании сейсмических и электрических неоднородностей земной коры; распространение и характерные особенности флюидных систем в консолидированной коре континентов; взаимодействие флюидных потоков и геодинамических процессов; влияние деформаций геологической среды на режим флюидов. Большое внимание уделено участию флюидов в развитии очагов землетрясений, реакции флюидов на деформации земной коры, в частности деформации сейсмической природы. В этой связи дано обоснование метаморфогенной модели сейсмоактивного слоя земной коры, рассмотрено его положение относительно волноводов и электропроводящих зон, обобщен опыт исследований гидрогеодинамических предвестников землетрясений.

Для специалистов в области геофизики, тектоники и гидрогеологии.

Сборник содержит материалы докладов, представленных на Всероссийскую конференцию с международным участием «Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды; нефть и газ; углеводороды и жизнь» посвященную 100-летию со дня рождения академика П.Н. Кропоткина, октябрь 2010 г. В представленных докладах изложены результаты обширного спектра исследований последних лет по проблеме дегазации Земли. На юбилейной, седьмой конференции по этой проблеме в ее «эпицентре» оказались идеи П.Н. Кропоткина, связанные с углеводородной ветвью дегазации Земли и ролью тектонических факторов в процессах нефтегазонакопления, с участием углеводородов в возникновении жизни на Земле. Эти фундаментальные идеи базируются на результатах петрологических и геохимических исследований, связанных с глобальными аспектами дегазации Земли, охватывая геофлюидодинамические аспекты энергетики и механизмов процессов глубинной дегазации, флюидогеохимические аспекты формирования глубинных восстановленных систем, роль глубинных флюидов в процессах нефтегазообразования и нефтегазонакопления. Новые разработки охватывают и практические приложения, связанные с оценкой углеводородных ресурсов и перспектив нефтегазоносности, прогнозом и стратегией проведения нефтегазопоисковых работ.

The volume includes the collection of brief papers, presented at the 7th Conference on the Problem ―Degassing of the Earth‖, devoted the centenary of Academician P.N. Kropotkin. The results of a wide range of the latest investigations, on different aspects of the prob-lem ―Degassing of the Earth‖ are presented in these publications. Kropotkin’s ideas about the hydrocarbon branch of the Earth degassing and about the role of the tectonic factors in the processes of oil and gas accumulation and about the hydrocarbon participation in the emer-gence of the life on the Earth appeared to be in the centre of this conference. These fundamen-tal ideas are based on the results of petrological and geochemical investigations related with the global aspects of the Earth degassing. These ideas also include the geofluid dynamic as-pects of energetics and the mechanisms of the processes of deep degassing, fluid geochemical aspect of the formation of the deep reduced systems, the role of deep fluids in the processes of oil and gas generation and accumulation. New practical aspects are related with the estima-tions of the hydrocarbon resources. The renovation of the strategy of the exploration of hy-drocarbon accumulations are contained in the papers of this conference.

При освещении вопроса нахождения месторождений углеводородов и рассмотрим, прежде всего, такие важные моменты, как возможную нефтегазоносность в зонах коллизии на границах Охотской литосферной плиты, расположенной в зоне перехода и положение ослабленных зон повышенной проницаемости (каналов дегазации и флюидов) в Курило Охотском регионе этой зоны.

Обсуждаются вопросы зарождения трансмагматических флюидопотоков при инициальном мантийном магмообразовании и их участия в формировании и эволюции магматических очагов. На конкретном геологическом материале рассматриваются процессы метамагматизма, т.е. флюидно-магматического взаимодействия, магматического замещения боковых пород, приводится их классификация и признаки. Важная роль трансмагматических флюидов в эндогенном рудообразовании показана на примере медно-никелевых месторождений Норильска и Австралии, гшатиноидной минерализации Бушвельда, апатитовых месторождений Хибин и Сибири. Обсуждается возможность использования гипотезы трансмагматических флюидов для понимания генезиса и разработки признаков крупных рудных узлов и эндогенных месторождений.

Книга представляет интерес для специалистов по эндогенному петрогенезису и рудообразованию.

Рассматривались процессы рудообразования, связанные с эндогенными флюидными потоками, проявляющимися в связи со становлением рифтогенных (при расширении) и контракционных (при сокращении) структур земной коры. При этом условия формирования рудных концентраций в околорудных флюидизитовых и метасоматических породах анализировались с учетом геохимических (кислотно-щелочных и температурных) литологических и структурных критериев. Основной раздел книги включал описание основных типов руд различных комплексов.

Монография предназначена для широкого круга геологов и студентов высших учебных заведений, изучающих проблемы поисков полезных ископаемых.

Приведены сведения о геолого-физических свойствах пластов-коллекторов, пластовых флюидах, термодинамической обстановке в залежах и энергетических особенностях пластовых систем. Изложены методы геолого-промыслового анализа, обеспечивающие детальное изучение геологического строения залежей, и методы подсчета запасов нефти и газа. Рассмотрены вопросы контроля за разработкой нефтяных и газовых залежей, охраны недр и окружающей среды, геологического обеспечения планирования лобычи нефти и газа.

В книге изложены разработанные к настоящему времени методы поисковой геофлюидодинамики. При описании методов основной упор сделан на их существо, на их физический смысл, определяющий и область применения каждого метода. Подробные сведения даны о принципах построения математических моделей. Приведены основные черты природных течений флюидов и их геологическая обусловленность. Рассмотрены некоторые вопросы геофлюидодинамических аномалий. Дан ряд рекомендаций по обработке материала, а также по выбору методов в зависимости от наличия фактического материала и стадии поисковых исследований. Кроме того, в книге в краткой и доступной форме изложены основные сведения из математики и термодинамики неравновесных процессов, необходимые для решения задач поисковой геофлюидодинамики. Книга предназначена для геологов и гидрогеологов, занятых прогнозом и поиском полезных ископаемых.