О возможности внедрения рентгеновской компьютерной микротомографии в практику биостратиграфических исследований

В настоящее время методы, применяемые для извлечения и изучения конодонтов, находящихся в кремнистых породах, сопряжены с рядом проблем. Это затрудняет решение многих задач в областях развития вулканогенных и вулканогенно-осадочных пород, где кремни, яшмы и фтаниты являются единственными осадочными образованиями, по которым возможно определить возраст на основе биостратиграфического метода. Рентгеновская компьютерная микротомография позволяет избежать большинства проблем и получить превосходные изображения конодонтов в виде их объемных моделей, срезов в любом направлении, а также в формате видео, на котором конодонт вращается в разных плоскостях. Показано, что аналогичные материалы можно получать и по пустотам, оставшимся в породе после растворения конодонта.
Применение рентгеновской компьютерной микротомографии просто, когда конодонты уже найдены на поверхности образца, внутри него, или их содержание в породе заведомо велико и позволяет провести сканирование без предварительного поиска. Для тех случаев, когда конодонты редки, предлагается следующая методика их обнаружения. Порода распиливается на пластинки. На их поверхности, смоченной смесью глицерина и воды, под бинокулярным микроскопом ищутся конодонты. Результат при необходимости (если порода не прозрачная) проверяется химической реакцией – на поверхность образца наносится 5–10 % соляная кислота и 1–2 кристалла молибденовокислого аммония. Появление желтого осадка свидетельствует о наличии фосфора, соответственно вероятность того, что обнаруженный объект является конодонтом, увеличивается. Далее образец следует отмыть от кислоты, сократить в размере и провести собственно микротомографическое исследование.

1. Артюшкова О.В. (2014). Девонские конодонты из вулканогенно-кремнистых отложений Магнитогорской мегазоны Южного Урала. Уфа: ДизайнПресс, 152 с.

2. Журавлев А.В. (2013). Возможности использования компьютерной микротомографии для изучения конодонтовых элементов. Литосфера, 2, с. 163–166.

3. Журавлев А.В., Вевель Я.А. (2012). Возможности использования вычислительной микротомографии в микропалеонтологических и литологических исследованиях. Нефтегазовая геология. Теория и практика, 7(2). http://www.ngtp.ru/rub/2/21_2012.pdf.

4. Журавлев А.В., Герасимова А.И. (2016). Рентгенотомографический метод микропалеонтологического изучения кремнистых пород. Вестник ИГ КНЦ УрО РАН, 3, с. 26–32.

5. Заватский М.Д., Пономарев А.А., Попов И.П., Леонтьев Д.С. (2016). Перспективы повышения обоснованности проведения гидроразрыва пласта с использованием результатов комплексной компьютерной томографии и наземных геохимических исследований. Нефтегазовое дело, 2, с. 9–15.

6. Иванов К.С. (1987). Методы поисков и выделения конодонтов: Методические рекомендации. Свердловск: УНЦ АН СССР, 118 с.

7. Королев Э.А., Ескин А.А., Стаценко Е.О., Плотникова И.Н. (2014). Флюидодинамические каналы восходящей миграции глубинных растворов в плотных карбонатах башкирского яруса. Нефтяное хозяйство, 10, с. 6–8.

8. Корост Д.В., Калмыков Г.А., Япаскурт В.О., Иванов М.К. (2010). Применение компьютерной микротомографии для изучения строения терригенных коллекторов. Геология нефти и газа, 2, с. 36–42.

9. Маслакова Н.И., Горбачик Т.Н., Алексеев А.С., Барсков И.С., Голубев С.Н., Назаров Б.Б., Петрушевская М.Г. (1995). Микропалеонтология: учебник. М.: изд. МГУ, 256 с.

10. Маслов В.А., Артюшкова О.В. (2010). Стратиграфия и корреляция девонских отложений Магнитогорской мегазоны Южного Урала. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 288 с.

11. Пономаренко Е.С., Стаценко Е.О., Уразаева М.Н. (2014). Гидрозойная интерпретация Palaeoplesina (проблематика) на основе строения системы каналов. Палеонтологический журнал, 2, с. 20–25.

12. Пучков В.Н. (1979). Рекомендации по поискам и обработке конодонтов на поверхностях слоистости бескарбонатных пород. Конодонты Урала и их стратиграфическое значение. Свердловск: УНЦ АН СССР, с. 132–140.

13. Савицкий Я.В. (2015). Современные возможности метода рентгеновской томографии при исследовании керна нефтяных и газовых месторождений. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело, 15, с. 28–37.

14. Сергеева С.П. (1966). О методике извлечения конодонтов из пород. Ученые записки Ленинградского государственного педагогического института, с. 360–363.

15. Фазлиахметов А.М., Стаценко Е.О., Храмченков Э.М. (2014). О применении рентгеновской компьютерной томографии при изучении конодонтов. Геология, геоэкология и ресурсный потенциал Урала и сопредельных территорий: Мат. Всеросс. молодежной геологической конф. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, с. 174–177.

16. Фазлиахметов А.М. (2020). Франские граувакки Худолазовской мульды. Сообщение 1. Краткая характеристика отложений. Геологический вестник, 2, с. 3–23. http://doi.org/10.31084/2619-0087/2020-2-1

17. Фазлиахметов А.М., Стаценко Е.О. Храмченков Э.М. (2016). Новый подход к изучению конодонтов с применением рентгеновской компьютерной микротомографии. 100-летие Палеонтологического общества России. Проблемы и перспективы палеонтологических исследований. Мат. LXII сессии Палеонтологического общества при РАН. СПБ: ВСЕГЕИ, с. 185–186.

18. Фазлиахметов А.М., Стаценко Е.О., Храмченков Э.М., Тагариева Р.Ч. (2015). К методике изучения конодонтов, заключенных в кремнистых породах. Геология. Известия Отделения наук о Земле и природных ресурсов, 21, с. 113–115.

19. Якупов Р.Р., Стаценко Е.О., Фазлиахметов А.М. (2014). О применении рентгеновской компьютерной томографии для исследования хитинозой. Геологический сборник № 11, с. 37–40.

20. Якушина О.А. (2012). Методика и технология изучения природного и техногенного минерального сырья методом рентгеновской томографии. Автореф. дис. докт. техн. наук. Дубна: Государственный университет «Дубна», 50 с.

21. Якушина О.А., Хозяинов М.С. (2014). Анализ возможностей томографии для петрофизических исследований керна нефтегазовых скважин. Каротажник, 2(236), с. 107–121.

22. Carlos W.D. (2006). Three-dimensional imaging of earth and planetary materials. Earth and Planetary Science Letters, 249, pp. 133–147. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2006.06.020

23. Clark D.L. (1981). Introduction to the Conodonta. General aspects. Treatise on invertebrate Paleontology, pt. W, Minecellanea. Geol. Soc. Amer., pp. 3–4.

24. Collinson C.W. (1963). Collection and preparation of conodonts through mass production techniques. Illinois Geological Survey, 343, pp. 1–16.

25. Cnudde V., Boone M.N. (2013). High-resolution X-ray computed tomography in geosciences: A review of the current technology and applications. Earth-Science Reviews, 123, pp. 1–17. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2013.04.003

26. Tafforeau P., Boistel R., Boller E., Bravin A., Brunet M., Chaimanee Y., Cloetens P., Feist M., Hoszowska J., Jaeger J.-J., Kay R.F., Lazzari V., Marivaux L., Nel A., Nemoz C., Thibault X., Vignaud P., Zabler S. (2006). Applications of X-ray synchrotron microtomography for non-destractive 3D studies of paleontological specimen. Applied Physics, A 83, pp. 195–202. https://doi.org/10.1007/s00339-006-3507-2