A review of the results of seismic surveys on the territory of Kazakhstan’s part of the Caspian Depression showed high efficiency of seismic exploration in the study of the subsalt sediments and assessing their oil and gas potential. Seismic exploration in conjunction with parametric drilling and clarified the geological structure of the pre-salt strata, outline border spread of major oil and gas complexes and exploration targets. The study of the subsalt sediments on the eastern side of the Caspian Depression has successfully completed the opening in the region of a number of large and small oil and gas fields. Actively introduced in recent years, the method of 3D seismic has shown itself a powerful tool for detailed study of the geological structure of the deposit, the evaluation of hydrocarbon reserves and the development of oil and gas fields. © National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, 2016.

A composite intelligence scoring framework for identifying high-potential individuals using multi-metric predictive models

The results of electrical exploration carried out using the method of magnetotelluric sounding at a deposit in Western Kazakhstan are presented. Based on processing and interpretation of the electrometric data, a digital geoelectric model of the exploration area is developed and a geoelectric section of the test profile is constructed. It is shown that MT soundings, along with a seismic survey and well-log data, can be effectively used to define a geological structure and to identify prospective oil-and-gas bearing segments in Mesozoic terrigeneous-sedimentary complexes.

In this article, we consider the roles of transcrustal magma- and fluid-conducting faults (TCMFCFs) in the formation of mineral deposits, showing the importance of deep sources of heat and hydrothermal solutions in the genesis and history of deposit formation. As a result of the impact on the lithosphere of mantle plumes rising along TCMFCFs, intense block deformations and tectonic movements are generated; rift systems, and volcanic-plutonic belts spatially combined with them, are formed; and intrusive bodies are introduced. These processes cause epithermal ore formation as a consequence of the impact of mantle plumes rising along TCMFCF to the lithosphere. At hydrocarbon fields, they play extremely important roles in conductive and convective heat, as well as in mass transfer to the area of hydrocarbon generation, determining the relationship between the processes of lithogenesis and tectogenesis, and activating the generation of hydrocarbons from oil and gas source rock. Detection of TCMFCFs was carried out using MMSS (the method of microseismic sounding) and MTSM (the magnetotelluric sounding method), in combination with other geological and geophysical data. Practical examples are provided for mineral deposits where subvertical transcrustal columns of increased permeability, traced to considerable depths, have been found; the nature of these unique structures is related to faults of pre-Paleozoic emplacement, which determined the fragmentation of the sub-crystalline structure of the Earth and later, while developing, inherited the conditions of volumetric fluid dynamics, where the residual forms of functioning of fluid-conducting thermohydrocolumns are granitoid batholiths and other magmatic bodies. Experimental modeling of deep processes allowed us to identify the quantum character of crystal structure interactions of minerals with "inert" gases under elevated thermobaric conditions. The roles of helium, nitrogen, and hydrogen in changing the physical properties of rocks, in accordance with their intrastructural diffusion, has been clarified; as a result of low-energy impact, stress fields are formed in the solid rock skeleton, the structures and textures of rocks are rearranged, and general porosity develops. As the pressure increases, energetic interactions intensify, leading to deformations, phase transitions, and the formation of chemical bonds under the conditions of an unstable geological environment, instability which grows with increasing gas saturation, pressure, and temperature. The processes of heat and mass transfer through TCMFCFs to the Earth's surface occur in stages, accompanied by a release of energy that can manifest as explosions on the surface, in coal and ore mines, and during earthquakes and volcanic eruptions.

Current data reveals about a hundred gold-bearing geological bodies have been identified in the Akmola region of Kazakhstan. Such ore-bodies are characterized by various quartz veins that occur often as stockworks, and new genetic types. The region looks promising in terms of the formation of gold-bearing rocks in deep horizons, since favorable factors of ore-forming geological structures have been identified. This assertion is supported by the known gold occurrences, and historic data from detailed exploration work, which prove the prospects for identifying economically viable gold deposits for development. Irrespective of the promising gold-rich terrain, the existence of complex geological structures, presence of extensive colluvium or loose sediments cover, coupled with poor geological to geophysical information, impedes exploration successes. This paper shows that considering the aforementioned challenges, a composite geophysical methods of aeromagnetic, and electrical techniques through unmanned aerial vehicle (UAV), marked by induced polarization in the modification of the median gradient can be effective. The results made it possible to solve the problems of detailing the geological and tectonic structure of the area, the spatial positions, and identification of deeply buried ore bodies. The adopted combined-approach projects subtle geological structure of the site, identifies promising geological bodies of interest for steppe-type gold mineralization, and demonstrated the applicability of geophysical methods in the search for gold-bearing zones

Аннотация. Район исследования – Западное Прибалхашье – находится на сочленении Бурылтасского мегантиклинория, входящего в систему Шу-Илийского складчатого пояса, и Моинтинского синклинория – структурой Западно-Балхашского мегасиклинория Центрально-Казахстанского девонского вулканического пояса. Геологические исследования в Западном Прибалхашье были начаты в конце XIX века, известны месторождения железа, олова, свинца, цинка, меди, висмута, флюорита и волластонита, а также проявления меди, серебра и золота. Они отнесены к двум формационным типам: шолпанскому и прибалхашскому. Поисково-съёмочные исследования сопровождались опережающими или одновременными геофизическими и геохимическими работами – литогеохимическими съёмками, магниторазведкой, гравиразведкой, локально электроразведкой. В последние годы исследованиями охвачены территории известного Биеского и потенциального Бесобинского рудных полей. Относительно слабая опоискованность северо-западной части территории, недооцененность района по экономическим причинам (отсутствие крупных месторождений, слабая инфраструктура), возникновение новых взглядов и разработка современных моделей образования и размещения месторождений цветных и редких металлов – основные факторы, которые определили контур площади исследования. Целью статьи является изучение поисково-оценочных возможностей, уровней информативности геофизических методов при выявлении рудных площадей на примере медного оруденения в Бие-Бесобинском поле. Для этого были использованы опубликованные и фондовые материалы по району исследования, проанализированы результаты гравимагнитных исследований последних лет совместно с данными литогеохимических работ. Оценка информативности гравимагнитных полей при выделении рудных участков сводилась к расчету вероятностно-статистических параметров распределения их наблюденных значений (ΔТ, нТл и Δg, мГал). Для проведения расчетов выделены 2 участка. Они выбраны по данным геохимических работ по признаку уровня концентраций в них меди. Таким образом, один участок представляет поисковый интерес, другой поискового интереса не представляет, так как геологические тела являются источниками ложных аномалий с точки зрения меденосности. В первом случае имеет место ненулевая гипотеза (объект обнаружения), во втором – нулевая гипотеза (ложный объект). При этом аномалии геофизических полей рудных и безрудных объектов сходны по форме и знаку. По фактическим материалам их физические свойства и напряженности гравимагнитных полей имеют следующие количественные характеристики: значения плотности для рудоносного комплекса пород находятся в пределах 2,57-2,61 г/см3 , среднее – 2,60 г/см3 ; магнитной восприимчивости – 0-3000·10-6 ед. CGSM, среднее – 630·10-6 ед. CGSM; значений магнитного и гравитационного аномальных полей по району варьируют в диапазонах, соответственно, от -50 до 500 нТл и от -4.5 до 5 мГал. Расчеты статистических параметров анализируемых полей показали более высокую степень отражения рудоконцентрирующих сред в магнитном поле. Результаты расчетов позволили определить наиболее рациональный комплекс геофизических методов для решения задачи и оптимизировать размеры поисковых N E W S of the Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan 78 площадей. Так, для оконтуривания площадей медных оруденений, как более информативный метод, предложена магниторазведка, для дальнейшей детализации глубинного положения рудоконцентраций рекомендована электроразведка – вертикальное электрическое зондирование (дипольная модификация) совместно с методом вызванной поляризации, с использованием данных геохимии. Подтверждена, что к наиболее перспективным объектам в поисках медных рудолокализаций относятся гранитоиды, слагающие малые тела. Имеющиеся на данное время фактические материалы геолого-геофизических, геохимических съемок по Бие-Бесобинскому рудному полю, а также объемы данных опробования на содержание цветных и других металлов позволяют применить данную методику при решении задачи выбора геофизических методов для других объектов поиска. Так, в статье изложены условия её применения для оценки возможностей геофизических методов при исследованиях золоторудных объектов района: необходимость дополнительного анализа геолого-геофизических материалов и более детального изучения петрофизических параметров рудных и безрудных горных пород по участкам исследования.

Аннотация. Одним из важнейших задач современной седиментологии является изучение развития процесса условий осадконакопления во времени и в пространстве. Решение данной задачи имеет важное практическое значение для успешного прогнозирования геометрии природных резервуаров нефти и газа, что особенно важно при построении корректных геологических моделей. В данной работе важными источниками информации, предоставляющими эти сведения, являются данные глубокого бурения, керновые материалы, геофизика, сейсмика, представления о седиментологических закономерностях распределения литологических осадочных ассоциаций в определенных фациальных зонах. По результатам данной работы по данным новых пробуренных скважин позволили уточнить и подтвердить литолого-палеографические карты, представленные в трудах советских ученых Атласа СССР.

Ключевые слова: плюмовый магматизм, мантийные флюиды, горячие точки, петрохимия, офиолиты, активные окраины, батолиты, габброиды, нефелиновые сиениты, месторождения. Аннотация. Рассмотрены плюмовые магматические проявления в различных структурах Казахстана: офиолитовых поясах, ареалах развития гранитоидных батолитов, активных окраинах континентов, структурах активизации. Наиболее надежным их признаком являются отношения изотопов гелия и неона и петрохимические характеристики. В частности к первично плюмовым проявлениям относятся базиты, по составу отвечающие внутриплитным океаническим базальтам и базальтам океанических островов. Они встречаются среди пород различных структур и легко распознаются на петрохимических диаграммах по высоким содержаниям титана и калия. Интрузивные продукты менее глубинных плюмов (горячих точек) образуют массивы щелочных и нефелиновых сиенитов, щелочных гранитов и габброидов, нередко ассоциирующие с гранитоидными батолитами окраинно-континентального типа. Они сопровождаются многочисленными рудными проявления и представляют поисковый интерес.

This work presents a generalization and analysis of the physical properties of rocks and ores from the Zhezkazgan ore district. Studies were carried out to identify general patterns in variations in the magnetic, density, velocity, and electrical parameters of the rocks that make up the geological section of the region. Based on the physical parameter measurements of the rock samples and drill cores collected in large quantities evenly throughout the region, a spatial analysis and quantitative assessment were conducted for the magnetic susceptibility, density, specific electrical resistivity, polarizability, and seismic velocity of the rocks. These properties were systematized at the level of formations, individual suites, and lithological heterogeneities. Correlations between the physical properties of the rocks, their composition, and the conditions of their formation were established. This study demonstrated the potential of using petrophysical characteristics in tectonic studies, geological mapping, and the identification of the exploration and ore-controlling factors in copper mineralization. It was found that the deposits of the productive horizons of the Zhezkazgan and Taskuduk suites are characterized by consistent physical parameters across the entire area, due to their relative homogeneity in lithological, structural–textural, and other features. The physical parameters of the rocks are influenced by several factors associated with mineralization processes, including changes in the total porosity, structure, and texture of the host rocks, alteration of the original mineral composition of the ores, fragmentation, fracturing, fissuring, and others. The obtained results significantly improve the reliability of geologically interpreting geophysical anomalies, especially in areas covered by loose sediments and where productive horizons are deeply buried. The detailed petrophysical analysis of the region has made it possible to provide recommendations for selecting an optimal set of geophysical methods for further successful work at the prospecting-evaluation and exploration stages in the Zhezkazgan ore district. Keywords: physical properties; systematization; variation curves; statistical processing; patterns; Zhezkazgan; stratiform deposits; productive horizon

Dye wastewater pollution has become a significant environmental issue threatening aquatic ecosystems and human health. To achieve green and efficient removal of organic dye (e.g., methylene blue (MB)), bio-based magnetic composite beads (Fe3O4/SiO2@SA) were prepared through HCl-assisted SiO2 extraction, co-precipitation and ion-crosslinking under mild conditions, without high pressure, high reaction temperature or toxic chemicals. Batch adsorption studies of MB were used to explore the adsorption performance and mechanism of Fe3O4/SiO2@SA. The experimental results demonstrate that the MB removal rate of Fe3O4/SiO2@SA composite beads reaches 91.75% under optimised adsorption conditions (25 ℃, pH 9, 100 mg/L initial MB concentration, 20 mL solution volume, and 10 mg adsorbent dosage). Compared to Fe3O4 and Fe3O4/SiO2 powders, the adsorption capacity is much higher at 183.77 mg/g. Physisorption and monolayer adsorption were demonstrated. The optimal adsorption capacity of Fe3O4/SiO2@SA on MB is 925.77 mg/g. In addition, Fe3O4/SiO2@SA enabled rapid and efficient solid-liquid separation through an external magnetic field and exhibits excellent reusability. The removal efficiency stayed at 80.1% after six cycles of adsorption and desorption, and reached 81.1% in river water. The Fe3O4/SiO2@SA composite beads possess excellent adsorption capability, rapid magnetic separability and good reusability, providing a sustainable solution for dye water treatment. This research provides novel viewpoints and experimental supports for the evolution of low-cost, recyclable, environmentally friendly adsorbents.