Полезные ископаемые Израиля: Миф или реальность?
advertisement
Полезные ископаемые Израиля: Миф или реальность? Assoc Prof. Lev Eppelbaum Кафедра Геофизики, Тель-Авивский Университет (материалы лекции, прочитанной 21 декабря в Доме Ученых Реховота) 1 Ранее считалось, что месторождений полезных ископаемых в Израиле нет (или почти нет). На одном из Lake Kinneret составляет около 27,000 км2 (рис. 1). Easte rn M editer ranea n Территория государства Израиль российских интернетовских сайтов Dead Sea приведены две следующие фразы: «Израиль имеет очень невыгодное географическое положение. Полезные Рис. 1. Израиль: Обобщенная геологическая карта (составлена коллективом авторов Геологического Института Израиля) ископаемые Израиля немногочисленны в силу преобладания в геологической структуре страны осадочных пород». Давайте рассмотрим, как обстоит дело в действительности. 2 Gulf of Eilat Строительное сырье Гранит: добывают преимущественно в эйлатских горах Базальт: добывается главным образом в Галилее и на плато Голан Известняк: этот строительный материал, отличающийся высоким качеством, добывают по всей стране Гипс: добывают в карьерах каньона Махтеш-Рамон (Негев) и Гешер (южнее озера Киннерет) Глина и кварцевый песок: большинство карьеров находится в Негеве (эти разновидности строительного сырья отличаются высоким качеством) 3 Строительный песок: в последние годы, помимо грубого прибрежного песка типа зифзиф, для строительных работ используют и песок дюн, значительные массы которого залегают вдоль побережья и в низменности Негев Эксплуатируются также небольшие месторождения барита и боксита, а также отделочных пород. 4 Фосфаты Интересно отметить, что по добыче фосфатов Израиль входит в первую семерку стран мира. Общие запасы фосфатов оцениваются в несколько млрд. тонн. Только Rotem Amfert Negev Ltd. вырабатывает более 6 млн. тонн/год в трех карьерах северного Негева: Цин (вблизи структуры Эйн-Яхав), Орот (вблизи Махтеш Гадоль) и Арад. Крупнейшее месторождение фосфатов в Израиле, Арад-Ротем, оценивается в 300 млн. тонн (Yager, 2000). 5 Урановое сырье Уран в низких концентрациях обнаружен в фосфатах (Gill and Griffits, 1984). Помимо этого, вторичные урановые минералы (карнотит, раувит, салеит и др.) были найдены на площади «Хатрурим» к юго-западу от Мертвого моря и в Махтеш Катан (Gross and Ilani, 1987). 6 A Sea of Galilee ISRAE L Haifa Tel Aviv Jerusalem He letz Oil Field LP3557 Dead Sea LP3 551 Рис. 2. Обзорная карта: нефтяное месторождение Хелец 5 0 km JORDAN M ed i te rr a n e an S ea LE B NO N Нефть и газ Нефтяное месторождение Хелец (рис. 2) расположено к юго-востоку от Ашкелона (10 км от береговой лини и 50 км от ТельАвива). Интересно отметить, что эта площадь была идентифицирована как перспективная в нефтегазовом отношении на основе анализа гравитационного поля (Tschopp, 1956). Выраженный ЮЮЗ – ССВ тренд позитивных аномалий ∆gB был обнаружен на площади расположенной параллельно береговой линии Израиля (этот тренд частично представлен на рис. 3 & 4). Залежи нефти находятся главным образом нижне-меловых песчаниках, и в меньшей степени – в доломитах, на глубинах от 1.5 до 2.0 км (Feinstein et al., 2002). Источником нефти являются или нижнемеловые сланцы формации Gevar-Am или юрские 7 мелкозернистые карбонаты формации Barnea (Bein and Sofer, 1987). 12 0 5000 10000 15000 Distance, m 20000 B 20 10 0 -10 -20 5000 140 10000 15000 Distance, m 20000 C 120 100 80 60 40 0 5000 10000 15000 Distance, m 20000 Figure 3. Profile LP3551: Gravity field in the Bouguer reduction (A) and first horizontal derivative of gravity field (B) over surface relief (C). Location of this profile is shown in Figure 2. (10-5 m/s2) A NW SE 15 10 5 0 -5 0 .gx, Eotvos (10-9 1/s2) 16 .gBouguer, mGal 20 20 0 Height, m NE 4000 40 8000 12000 Distance, m 16000 B 20 0 -20 0 Height, m A SW Berkovitch, Binkin, Eppelbaum et al., 2004 .gBouguer , mGal (10 -5m/s 2) .gx, Eotvos (10-9 1/s2) 24 4000 8000 12000 Distance, m 16000 C 140 120 100 80 60 40 20 0 4000 8000 12000 Distance, m 16000 Figure 4. Profile LP3557: Gravity field in the Bouguer reduction 8 (B) over (A) and first horizontal derivative of gravity field surface relief (C). Location of this profile is shown in Figure 2. Запасы месторождения Хелец составляют примерно 40 миллионов баррелей (около 6 млн. тонн), оно уже более 50 лет находится в эксплуатации. Это в мировом масштабе даже не мелкое, а очень мелкое месторождение... Ежедневное потребление нефти в Израиле составляет 250 тысяч баррелей или 12 миллионов тонн в год (оценка д-ра В. Барьюдина). Значит, Хелец таким образом может удовлетворить потребности страны лишь на полгода. Исторический факт: когда был завоеван Синай, там открыли месторождение Бурадез, большое богатое месторождение, которое давало Израилю возможность жить за счет своей нефти. Но затем Синай вернули, а вместе с ним и этот источник нефти (В. Барьюдин). Результаты комплексного сейсмо-гравитационного анализа (результаты некоторых сейсмических построений приведены на рис. 5А,B) свидетельствуют, что на глубоких горизонтах могут находиться неучтенные дополнительные запасы углеводородов (Berkovitch, Binkin, Eppelbaum et al., 2004). 9 SW sp gr p X gr p Y NE 1320 1112878 1108663 1294 1113589 1109679 1269 1114304 1110692 1247 1115022 1111703 1219 1115734 1112717 1200 1116439 1113711 1191 1117159 1114720 1145 1117879 1115730 1121 1118596 1116741 1095 1119308 1117755 400 800 1200 1600 2000 2400 Figure 5. Seismic profile LP3551 (middle part): 2800 A 3200 SW sp gr p X gr p Y NE 1320 1112878 1108663 400 800 1294 1113589 1109679 1269 1114304 1110692 1247 1115022 1111703 1219 1115734 1112717 1200 1116439 1113711 1191 1117159 1114720 1145 1117879 1115730 1121 1118596 1116741 1095 1119308 1117755 A – Conventional time section, B – Multifocusing time section (Berkovitch, Binkin, Eppelbaum et al., 2004) 1200 1600 2000 2400 2800 3200 B 10 Газовое месторождение Зоар Небольшого газовое месторождение Зоар (около 1.9 млрд. м3 газоконденсата) было открыто в 1961 г. на западном берегу Мертвого моря в известняковой антиклинали юрского возраста на глубине 500-700 м. Этих запасов хватает для обеспечения газом города Арад. На рис. 6 показана стратиграфическая корреляция между скважинами Зоар и Хелец. Fig. 6. Facies correlation (data from wells) along a section extending from Zohar-1 well (E Israel, interior) to Heletz-22 well (W Israel, coast; section length 11 80 km; Picard & Eliezri, 1964). Поиски углеводородов в бассейне Мертвого моря Поиски коммерческих залежей углеводородов в Мертвом море ни со стороны Израиля, ни со стороны Иордании не дали положительных результатов, не смотря на наличие многокилометровых толщ осадочных толщ и соленосных отложений, а также благоприятных температурных факторов (рис. 7). Очевидно, что активная тектоника в районе разлома Мертвого моря не способствует аккумуляции залежей углеводородов, представляющих коммерческий интерес. 1996 Рис. 7 12 Нефтяное месторождение Цук-Тамрур Israeli Oil Company эксплуатирует месторождение ЦукТамрур вблизи ЮЗ побережья Мертвого моря (рис. 8). Дневная добыча составляет около 200 баррелей высококачественной нефти. Последние сообщения компании говорят о нахождении нового нефтяного резервуара с запасами около 10 млн. баррелей. Нефтяное месторождение Рош-Ха-Айн Компания «Гивот Олам Лтд» под руководством Товия Люскина полагает, что на площади Рош-Ха-Айн на глубинах 4.5-5.5 км залегает коммерческое месторождение нефти. Однако многолетние исследования успеха пока не принесли (в январе 2010 г. в печати опять появились сообщения об открытии месторождения на этой площади). 13 Поиски нефти на площади Маанит – Хар-Амир В течение 15 лет компания Zion Oil&Gas проводит комплексные геологогеофизические исследования на площади Маанит – Хар-Амир (северный Израиль). На сегодняшний момент найдены лишь небольшие скопления нефти. Автор этого доклада провел детальный анализ гравитационных и магнитных полей этой площади с целью создания опорных геологических моделей (например, рис. 8). Рис. 8. Поверхность Gevanim Formation построенная на основе комплексного трехмерного анализа гравитационного и магнитного полей (Ginzburg and Eppelbaum, 1994) 14 Рис. 9. Расположение основных месторождений нефти и газа (после Zion Oil, Israel (2007)), с добавлениями. Газовые месторождение комплекса «Тетис», разбуренные скважинами Noah-1 и Mari-B1 (рис. 9), составляет около 35 млрд. м3 газоконденсата. bсf is the billion cubic feet tсf is the trillion cubic feet 35 bсf = 1 billion (milliard) m3 MMBO = million barrels of oil POBD = Procedures for Obtaining, Processing, and Output of Data 15 Наиболее ценным месторождением Израиля является, очевидно, газовое месторождение Тамар-1, расположенное в Средиземном море в 90 км к западу от Хайфы (рис. 10). Толщина водного слоя составляет здесь почти 1.7 км; залежь газа находится на глубине 4.9 км в подсолевых отложениях (толщина соли составляет 1,400 м). Запасы этого месторождения, по последним уточненным данным составляют около 170 млрд. м3 газа. Это большое месторождение, но не гигантское (как утверждалось в израильской печати). Например, запасы действительно гигантских месторождений «Северное» (Катар) и «Уренгой» (Россия) оцениваются как 10.6 и 10.2 триллиона м3 соответственно. Наконец, результаты последних изысканий показывают возможность обнаружения газового месторождения в море в 60 км на запад от Хадеры. Ожидаемый объем запасов газоконденсата – около 20 млрд. м3. 16 Рис. 10. Cейсмический разрез на участке расположения скважины Тамар-1 (Tamar oil find…, 2009) Tamar-1 gas deposit 17 Горючие битуминозные сланцы Горючие сланцы (позднемеловые битуминозные мергели формаций Мишаш и Гареб) содержат до 12-25% органики. При нагревании до 500º она разлагается на нефть, газ и другие ингредиенты (Shirav and Ginzburg, 1983). Таким образом могут быть получены большие объемы источников энергии. С другой стороны, из горючих сланцев можно получить такие ценные химикаты как смазочные материалы, фенолы, растворители и т.п. Месторождения горючих сланцев, как это видно из рис. 11, сконцентрированы в Негеве и центральном Израиле. Запасы горючих битуминозных сланцев в Негеве весьма велики. Оценивают их примерно 12 в миллиардов баррелей (≈ 1.65 млрд. тонн). Другие (неофициальные оценки) дают цифру примерно в 40 миллиардов баррелей (≈ 5.5 млрд. тонн). 18 Рис. 11. Нефтесодержащие сланцы Израиля Author: Dr. Tsevi Minster, Geological Survey of Israel, 2008 19 Работы по их промышленному освоению горючих сланцев ведутся с восьмидесятых годов прошлого века. Эти работы пока не завершены – стоимость барреля нефти, добытого из сланцев, значительно превышает стоимость барреля нефти, добытого из обычного нефтяного месторождения. К сожалению, весьма перспективный пилотный проект в Негеве, посвященный извлечению углеродного сырья из горючих сланцев (руководимый Михаилом Соминым), был недавно закрыт. Однако тут имеются свои положительные стороны – когда во всем мире закончится нефть – Израиль сможет приступить к освоению своих горючих сланцев. 20 Медное месторождение Тимна Рис. 12. Место, где древние «рудознатцы» извлекали и складировали медную руду (рис. из http://www.biblewalks.com/Sites/Timna.html) Медные рудники Тимны (30 км севернее Эйлата) эксплуатировались уже несколько тысячелетий тому назад (рис. 12). В медной руде в небольших количествах содержится золото и некоторые авторы называют их копями царя Соломона. Содержание меди в руде составляет около 1.3%; эти рудники были открыты в 1958 г. и закрыты в 1982 г. из-за падения цен на медь (израильским компаниям стало более выгодно закупать медь в Южной Африке). 21 Шахты в Тимне, закрытые в 1982 г., возобновили работу в сентябре 2007 г., после того, как мексиканская компания AHMSA получила лицензию от государства на добычу меди в Араве. Расконсервация древних шахт стала возможной благодаря десятикратному росту цен на медь за последние годы. В настоящее время (2009 г.) работы опять приостановлены. В условиях мирового экономического кризиса инвестиционный фонд объявил, что компания AHMSA не соответствует новым критериям. 22 Месторождения железа Наиболее представительное месторождение железа Хар-Рамин было обнаружено вблизи Кирьят-Шмона (существенную роль сыграл анализ магниторазведочных данных). Общие запасы руды оцениваются в 40 млн. тонн (содержание оксида железа в руде – около 28%) (Gill and Griffiths, 1984). Рудопроявления железа были обнаружены на площади Паран вблизи разлома Мертвого моря (Grosz et al., 2006) (Рис.13). Исследования продолжаются, но судя по всему эти рудопроявления не носят промышленный характер. Рис. 13. Обзорная карта района Паран (после Grosz et al., 2006) 23 Незначительные по количеству и качеству залежи железных руд были найдены в окрестностях горы Тавор, Махтеш Гадоль (нагорье Негева). Рудопроявления галенита Рудопроявления галенита (PbS) (Magaritz, 1975) были обнаружены в доломитах на горе Хермон. Промышленное значение этих рудопроявлений еще не определено, но этот факт отмечен во многих справочниках. В античное время галенит использовался женщинами в косметических целях, что безусловно, опасно для здоровья (сегодня на распространителей подали бы в суд и выиграли бы дело). 24 Месторождения угля Месторождение бурого угля среднего качества было найдено в долине Хула на севере Израиля. Запасы этого месторождения оцениваются в 440 млн. тон. Небольшие угольные пласты (около 1 м толщиной) идентифицированы в северном Негеве на глубинах 300350 м. Помимо малого размера и больших глубин залегания, они характеризуются низкими тепловыми свойствами и коммерческого значения не имеют. 25 Торф Значительные запасы пластов торфа были изучены в долине Хула на севере Израиля. Эти пласты используются лишь в качестве удобрения, так как их топливный коэффициент невысок. 26 Месторождения золота Зона повышенной концентрации золота была выявлена вблизи г. Арад (Gilat and and Dvorachek, 1987). Израильские археологи, а потом и геологи идентифицировали участок повышенной минерализации золота (генетически связанного с кварцем) – Таль Карра Хадид (10 км севернее Эйлата). Здесь добывали золото много веков назад. Применение пьезоэлектрического метода разведки на участке развития золотоносной кварцевой жилы показано на рис. 14. В нескольких км от этого участка (Roded Quartz Field (Bogoch et al., 2005)) канадская компания KiTov Resources получила лицензию на эксплуатацию небольшого месторождения золота со средним содержанием 4 г на тонну породы. Общие запасы золота не приводятся. 27 APES (µV) 500 Рис. 14. Пьезоэлектрические наблюдения над золотоносной кварцевой жилой на участке древней золотодобычи (Тель Кара Хадид, 10 км к северу от Эйлата, южный Израиль) 400 300 200 100 0 Depth (m) 0 1 -1.6 3 Distance (m) 4 5 Осадочные образования 0 -0.8 2 Quaternary sediments shales of basic composition 0 1 (Neishtadt, Eppelbaum and Levitski, 2006) shales of basic composition 2 3 quartz vein with gold mineralization 4 5 Сланцы основного состава 28 Мертвое море как источник значительных запасов минерального сырья Основателем заводов Мертвого моря является инженер (выходец из России) Моше Новомейский. Первая лицензия на добычу была получена им в 1929 г. Из анализа таблицы 1 следует, что добыча бромидов, кальция и магния наиболее перспективна. Table 1. Some typical chemical analyses of the Dead Sea (DS) and the Mediterranean Sea (MS) (after Abu-Khader, 2005, with modifications) Element DS concentrations MS concentrations Ratio, (mg/l) (mg/l) DS/ML Chloride 224,000 22,900 9.78 Magnesium 44,000 1,490 29.53 Sodium 40,100 12,700 3.16 Calcium 17,650 470 37.55 Potassium 7,650 470 16.28 Bromide 5,300 76 69.74 29 Заводы Мертвого моря ежегодно производят около 3 млн. тонн химического сырья (углекислый калий, бромиды, магний, каустическая сода, хлорид натрия, и т.п.). Общие запасы магния в Мертвом море оцениваются как 23,000 млн. тонн, бромидов – 1,000 млн. тонн, углекислого калия – 7,300 млн. тонн, соли – 13,000 млн. тонн (Yager, 2000). В Мертвом море содержится также литий, на который может возникнуть спрос для нужд ядерной энергетики. Думаю, что не надо говорить о косметической продукции, приготовленной на основе «мертвоморского рассола» - она известна во всем мире. Огромные запасы кристаллической поваренной соли в горе Сдом разрабатывают в открытой каменоломне. Заводы Мертвого моря ежегодно поставляют на рынок 100 тысяч 30 тонн поваренной соли. Мертвое море как источник золота Многие независимые исследователи приводят цифры концентрации золота в 40-55 мг/м3 в “рассоле” Мертвого моря (среднее содержание золота в «обычной» морской воде составляет 0.2-0.3 мг/м3). При этом концентрации золота в отходах предприятий Мертвого моря будут во много раз больше. Необходимо специально отметить, что несколько десятилетий назад была предпринята попытка коммерческого извлечения золота из отходов предприятий Мертвого моря. Эта попытка оказалась неудачной. Вполне возможно, что организация добычи золота на Мертвом море с использованием современных технологий принесет успех. Однако не надо забывать, что помимо технологических (тактических) операций необходимо будет провести некоторые политические (стратегические) маневры – каким то образом решить этот вопрос с Хашимитским Королевством (путем выплаты процентов или возведения такого же предприятия на восточном 31 берегу). Комплексное месторождение Махтеш-Рамон Многолетние геологические, геохимические, минералогические, петрографические, геофизические и другие исследования, проведенные в каньоне Махтеш-Рамон израильской компанией KVGRS Ltd (президент компании – д-р Владимир Ваксман) при непосредственном участии автора позволяют говорить о площади Махтеш-Рамон как о комплексном месторождении. Каньон Махтеш-Рамон находится (согласно тектонической схеме Бен-Аврахама (рис. 15)) на стыке двух крупных тектонических единиц – Негева и Иудеи-Самарии. Геологическое строение этой площади (тектоно-эрозионной структуры) очень сложное (рис. 16) 10 km и не до конца исследованное. 32 African Plate Plat e Ara bian L ISR AE Eastern Mediterranean Рис. 15. Районирование территории Израиля и Восточного Средиземноморья на основе тектоники плит (после BenAvraham et al. (2002), с некоторыми дополнениями) Makhteshim 33 Fragment of the Geological Map of Israel Scale 1:200,000 Sheet 3 Shen, A., Bartov, Y., Weissbrod, T. and Rosensaft, M., 1998 Ministry of National Infrastructure Geological Survey of Israel Рис. 16. Фрагмент геологической карты Израиля (площадь МахтешРамон) (Шен и др., 1998) 1000 990 34 120 130 На рис. 17 показана первичная интерпретация магнитной аномалии наблюденной в каньоне Махтеш-Рамон (Bayer et al., 1989) и ее последующая переинтерпретация (Eppelbaum et al., 2002). Полученные результаты весьма схожи с обобщенной моделью кимберлитовой трубки (рис. 18). Следует отметить весьма сложный характер магнитного поля на площади Махтеш-Рамон и ее ближайшем окружении (рис. 19). Тем не менее, применение современных методов количественной интерпретации магнитных аномалий, позволило в ряде случаев определить положение верхней кромки геологических тел, аппроксимируемых тонким пластом (например, рис. 20). Весьма интересно также сопоставить результаты моделирования магнитного поля приведенного на рис. 21 (Gvirtzman et al., 1994) с моделью кимберлитовых тел (рис. 18). 35 Рис. 17. Результаты моделирования магнитного поля на участке в восточной части Махтеш-Рамон (Eppelbaum et al., 2002) Рис. 18. Обобщенная модель кимберлитовой трубки (после Hawthorne, 1975) 36 A Western part of Makhtesh Ramon B 10 km Рис. 20. Количественная интерпретация магнитных аномалий по профилю А - В NW SE I Рис. 19. Фрагмент аэромагнитной карты Израиля (после Folkman and Yuval, 1976) и положение интерпретационного профиля A – B Total magnetic field, nanoTesla 2100 d1 II A B 2000 d2 1900 d4 d3 1800 0 2 4 6 8 10 8 10 Distance, km Basalts 800 700 M akhtesh Ramon + 600 ↓ (Eppelbaum et al., 2003) Height, m 900 I ≅1800 mA/m 500 0 2 4 6 Distance, km 37 Results of 2-5D modeling of magnetic f ield in the central part of the Makhtesh Ramon area ( af ter Z . Gvirtzman et al., 1994) ∆T, nT NW SE Рис. 21. Результаты 2.5D моделирования магнитного поля в центральной части площади МахтешРамон (Gvirtzman et al., 1994) ∆T, nT NW SE 38 На рис. 22-25 показаны фотографии различных эпизодов полевых работ в каньоне Махтещ-Рамон, включая отбор геологических проб из приповерхностного слоя. На рис. 26 проф. А Сурков, известный эксперт-минералог, проводит первичный анализ отобранных минералов на базе в Махтеш-Рамон с использованием бинокулярного микроскопа. В каньоне Махтеш-Рамон было найдены многочисленные минералы – спутники алмаза. Некоторые характерные экземпляры приведены на рис. 26-41 (для ряда минералов показан их электродисперсионный спектр). На рис. 42-44 показан кристалл фосфата иттрия – важнейшего индикатора близкого залегания кимберлитов. В каньоне был обнаружен меймечит – породы наиболее близкой по своему составу к кимберлиту (рис. 45). Отобранные образцы из каньона были подвергнуты разнообразной обработке с целью выделения искомых компонент. Технологический цикл обработки приведен на рис. 46. Следует отметить, что применение кислот было одним из важнейших этапов применяемых процедур. 39 40 Рис. 22. Комплексные геолого-минералого-геофизические исследования в Махтеш-Рамоне (2001-2003) Рис. 23. Значительную часть дороги приходилось преодолевать без транспортных средств Рис. 24. Отбор геологических проб из приповерхностного слоя 41 Рис. 25. В конгломератах Махтеш-Рамона было пробурено несколько «ручных скважин» до глубины в один метр 42 Рис. 26. Проф. А.В. Сурков на бинокулярном микроскопе проводит первичный анализ отобранных проб 43 2 mm Рис. 27. Гранат (Eppelbaum et al., 2002a) 2 mm Рис. 28 Гранат 44 Рис. 29. Хромдиопсид 2 mm (Eppelbaum et al., 2002b) 2 mm Рис. 30. Хромдиопсид 45 2 mm Black spinel Рис. 30. Чёрная шпинель (Eppelbaum et al., 2002b) 46 2 mm Рис. 31. Ильменит (Eppelbaum et al., 2002b) 47 Рис. 32 48 (Eppelbaum et al., 2006b) (Eppelbaum et al., 2002b) Рис. 33. Турмалин (снимок сделан в отраженных лучах) Энергодисперсионный спектр Рис. 34. Гранат (снимок сделан в отраженных лучах) Энергодисперсионный спектр 49 Рис. 35. Муассанит (снимок сделан в отраженных лучах) Рис. 36. Корунд (снимок сделан в отраженных лучах) (Eppelbaum et al., 2002a) Энергодисперсионный спектр Энергодисперсионный спектр 50 (Eppelbaum et al., 2002b) Энергодисперсионный спектр Рис. 37. Диопсид (снимок сделан в отраженных лучах) Энергодисперсионный спектр Рис. 38. Турмалин (снимок сделан в отраженных лучах) 51 Рис. 40. Шпинель Рис. 39. Циркон (Eppelbaum et al., 2003) 52 Рис. 41. Образцы циркона, оливина и хромдиопсида идентифицированных в каньоне Махтеш-Рамон (Eppelbaum et al., 2003) 53 Рис. 42. Кристалл фосфата иттрия (снимок сделан в отраженных лучах) (Eppelbaum et al., 2003) (Eppelbaum et al., 2003) Рис. 43 & 44. Энергодисперсионный спектр кристалла фосфата иттрия 54 Рис. 45. Идентифицированный меймечит – породы, наиболее близкой по своему составу к кимберлиту (Eppelbaum et al., 2006) 55 Initial sample Ranging of grains by their size Dry magnetic separation in intensive field (I = 10 A) High magnetic fraction Low-magnetic fraction Non-magnetic fraction Non-magnetic ultraconcentrate Boiling in special solution (3HCL+HNO3). Dissolution of carbonates, Fe compounds, easy-dissolated minerals and removing of coatings Filtration and drying Boiling in HF solution. Dissolution of silicates and removing of coatings Filtration and drying Visual identification X-ray luminescence (Eppelbaum et al., 2003) Electronic microscopy Final Identification Рис. 46. Fractionation of selected samples of titanomagnetite association: A technological scheme 56 После многоэтапного анализа из отобранного геологического материала были выделены несколько десятков микроалмазов (размером меньше, чем 1 мм) и 5 алмазов (размером больше 1 мм; размер самого найденного большого алмаза (на сегодняшний день) составил 1.35 мм) (рис. 47-49). Здесь необходимо подчеркнуть, что первый микроалмаз в Израиле был случайно обнаружен в маастрихских отложениях примерно в 25 км севернее МахтешРамона (Rosenfeld et al., 1989). Интересно отметить, что эксперты Sakawe Mining Corporation (South Africa), приглашенные для независимого анализа, обнаружили в Махтеш-Рамоне главные минералы – спутники алмаза высокого качества (рис. 50). Проф. А Сурков нашел в западной части Махтеш-Рамона нескольких небольших пластинок золота и провел их подробное описание (рис. 51). Результаты детальных геохимических исследований показали также повышенное содержание редкоземельных элементов в приповерхностном слое каньона. В 2002 г. д-р Лев Эппельбаум впервые сделал доклад на Междун. Геофиз. конференции об обнаружении алмазоносных отложений в каньоне МахтешРамон (рис. 52). 57 Diamond location Diamond (increased perspective) Quartz crystal Рис. 47. Микроалмаз No. 55. Снимок в отраженных лучах Рис. 48. Микроалмаз No. 56. Снимок в отраженных лучах (Eppelbaum et al., 2003) 58 Рис. 49. Наиболее представительный кристалл алмаза выявленный до настоящего времени в приповерхностных отложениях каньона Махтеш-Рамон (1.35 мм по наибольшей оси) (Eppelbaum et al., 2006) 59 Рис. 50. Независимый анализ, проведенный в Махтеш-Рамоне Sakawe Mining Corporation (South Africa) 60 Рис. 51. Формы пластинок природного золота, найденные в русловых отложениях каньона Махтеш-Рамон (Surkov et al. (2008)) 61 Рис. 52. Д-р Лев Эппельбаум представляет доклад об открытии алмазоносных ассоциаций в Махтеш-Рамоне на Международной Геофизической Конференции в Ницце (Франция), 23.04.2002 62 На стр. 63-68 приводятся первые страницы наших публикаций о результатах произведенных исследований в каньоне Махтеш-Рамон. Необходимо отметить, что повышенное содержание золота и редкоземельных элементов было отмечено ранее в работе (Lavi et al., 1987). Adatte et al. (2005) обнаружили в каньоне Махтеш-Гадоль (без сомнения, имеющего такую же геологическую природу, как и Махтеш-Рамон) высокие концентрации элементов платиновой группы и редкоземельных элементов) (с. 69). Все вышеприведенные данные свидетельствуют о перспективности проведения дальнейших исследований на этой площади. 63 64 Статья, опубликованная в докладах Российской Академии Наук 65 66 67 67 68 Independent conclusion on anomalous concentration of Au and REE in the Makhtesh Ramon sediments It should be note that Adatte et al. (2005) have been discovered in Makhtesh Gadol high concentration of platinum group elements and REE 69 Источники пресной воды в Израиле как месторождения полезных ископаемых Почти 30% пресной воды высокого качества мы получаем из озера Киннерет (общая площадь озера составляет 166 км2, а объем – 4·109 м3 (на 2001 г.)). Геологическое строение бассейна Киннерета и его окружения весьма сложно как с тектоно-структурной, так и с литолого-фациальной позиций. Бурение же геологических скважин в самом озере запрещено и большая часть информации может быть получена лишь с использованием геофизических методов разведки. Как это было показано в наших статьях, наиболее перспективным является для района озера Киннерет является комплекс включающий (1) магниторазведку, (2) палеомагнитные методы исследований и (3) радиометрическое датирование горных пород (Eppelbaum et al., 2004a, 2004b, 2007). Я хочу привести здесь два наиболее характерных рисунка, показывающих сложность геологического строения этой площади: палеомагнитный разрез вдоль озера Киннерет (рис. 53) и схему магнитных, палеомагнитных и радиометрических характеристик базальтовых формаций (рис. 54). Хочу отметить только, что при подготовке к печати рис. 54 было использовано около 100 авторских схем, результатов интерпретаций и моделирования. 70 Рис. 53. Палеомагнитный профиль вдоль линии I–I’ (Eppelbaum et al., 2007) (1) поздне-плиоцено-четвертичные терригенные отложения, (2) поздне-миоценовые терригенные отложения, (3) поздне-миоценовая соль, (4) эоценовые отложения, (5) меловые формации, (6) юрские отложения, (7) зона 3n нормально намагниченных Cover basalts, (8) зона 3r обратно 71 намагниченных Cover Basalts, (9) ранне-плиоценовые габброидные тела, (10) ранне-плиоценовые вулканические образования, (11) радиометрический возраст магматических формаций (в млн. лет) Рис. 54. Озеро Киннерет: Схема магнитных, палеомагнитных и радиометрических характеристик базальтовых формаций (схема представлена на основе геологической карты Израиля) (1) нормально намагниченные базальты, (2) обратно намагниченные базальты, (3) неогеновые базальты со сложными палеомагнитными характеристиками, (4) осадочные образования, (5) предполагаемые границы палеомагнитных зон в озере, (6) разломы, (7) радиометрический возраст базальтов, (8) данные поверхностных палеомагнитных измерений: a обратная намагниченность, b прямая намагниченность, (9) результаты анализа магнитного поля в озере: a - обратная намагниченность, b - прямая намагниченность; (10) скважины, (11) направление падения базальтовой плиты, (12) положение палеомагнитного профиля. PF – Poria fault, HF – Haon fault, WMF – western marginal fault, EMF – eastern marginal fault, KNF – KfarNahum fault, AF – Almagor fault, SAF – Sheikh Ali fault. 1n, 2n, 3n, 1Ar, 2Ar и 3Ar обозначают индексы палеомагнитных зон. HTB и HHCC показывают вычисленную глубину базальтовых тел в бассейне: верхнюю кромку тонкого пласта и центр кругового горизонтального цилиндра, соответственно. (Eppelbaum et al., 2007) 72 И в заключение – многие израильские археологи полагают, что наиболее «полезные ископаемые» Израиля – это археологические объекты и артефакты различных культур и эпох. Для обнаружения и классификации археологических объектов в Израиле были успешно применены различные геофизические методы (Eppelbaum, 2000; Eppelbaum et al., 2000, 2001, 2003, 2010) Однако, это является темой отдельной лекции 73 Список Литературы Abu-Khader, M.M., 2005. Viable engineering options to enhance the NaCl quality from the Dead Sea in Jordan. Jour. of Cleaner Production, 14, 80-86. Adatte, T., Keller, G., Stüben, D., Harting, M., Kramar, U., Stinnesbeck, W., Abramovich, S. and Benjamini, C., 2005. Late Maastrichtian and K/T paleoenvironment of the eastern Tethys (Israel): mineralogy, trace and platinum group elements, biostratigraphy and faunal turnovers. Bull. Soc. Geol. France, 176, No. 1, 37-55. Bayer, G., Frieslander, U. and Goldman, M., 1989. The Red Valley – an Early Cretaceous Caldera in eastern Makhtesh Ramon. Isr. J. Earth Sci., 38, 163-171. Bein, A. and Sofer, Z., 1987. Origin of oils in the Heletz region, Israel – implication for exploration in the eastern Mediterranean. Amer. Assoc. Petrol. Geol. Bull., 71, 65-75. Ben-Avraham, Z., Ginzburg, A., Makris, J. and Eppelbaum, L., 2002. Crustal structure of the Levant basin, Eastern Mediterranean. Tectonophysics, 346, 23-43. Berkovitch, A., Binkin, I., Eppelbaum, L., Scharff, N. and Guberman, E., 2005. Integration of advanced multifocusing seismics with potential field analysis: Heletz oil field (central Israel) example. Journal of the Balkan Geophysical Society, 8, Suppl. 1, 593-596. Bogoch, R., Shirav, M., Gilat, A. and Halicz, L., 2005. The Roded gold occurrence, southern Israel. Israel Journal of Earth Sciences, 54, 35-45. Eppelbaum, L.V., 2000. Applicability of geophysical methods for localization of archaeological targets: An introduction. Geoinformatics, 11, No.1, 19-28. Eppelbaum, L., Ben-Avraham, Z. and Itkis, S., 2003. Ancient Roman Remains in Israel provide a challenge for physical-archaeological modeling techniques. First Break, 21 (2), 51-61. 74 Eppelbaum, L., Ben-Avraham, Z. and Katz, Y., 2004a. Integrated analysis of magnetic, paleomagnetic and KAr data in a tectonic complex region: an example from the Sea of Galilee. Geophysical Research Letters, 31, No. 19, L19602. Eppelbaum, L., Ben-Avraham, Z., Katz, Y. and Marco, S., 2004b. Sea of Galilee: Comprehensive analysis of magnetic anomalies. Israel Journal of Earth Sciences, 53, No. 3, 151-171. Eppelbaum, L.V., Ben-Avraham, Z. and Katz, Y.I., 2007. Structure of the Sea of Galilee and Kinarot Valley derived from combined geological-geophysical analysis. First Break, 25, No. 1, 21-28. Eppelbaum, L.V., Itkis, S.E. and Khesin, B.E., 2000. Optimization of magnetic investigations in the archaeological sites in Israel, In: Special Issue of Prospezioni Archeologiche “Filtering, Modeling and Interpretation of Geophysical Fields at Archaeological Objects”, 65-92. Eppelbaum, L.V., Khesin, B.E. and Itkis, S.E., 2001. Prompt magnetic investigations of archaeological remains in areas of infrastructure development: Israeli experience. Archaeological Prospection, 8, No.3, 163-185. Eppelbaum, L.V., Khesin, B.E. and Itkis, S.E., 2010. Archaeological geophysics in arid environments: Examples from Israel. Journal of Arid Environments, 74, No. 5. Eppelbaum, L.V., Kouznetsov, S.V., Vaksman, V.L., Klepatch, C.A., Smirnov, S.A., Sazonova, L.M., Korotaeva, N.N., Surkov, A.V., Itkis, S.E. and Shemesh, M., 2003. Results of integrated geological-geophysical examination of Makhtesh Ramon area (southern Israel) on diamond-bearing associations. Collection of Selected Papers of the SPIE Conference, Section: Geology and Remote Sensing, Barcelona, Spain, 109-120. Eppelbaum, L.V., Modelevsky, M.M. (Jr.) and Pilchin, A.N., 1996. Thermal investigation in petroleum geology: the experience of implication in the Dead Sea Rift zone, Israel. Journal of Petroleum Geology, 19, No.4, 425-444. Eppelbaum, L.V., Vaksman, V.L., Klepatch, C.A., Kouznetsov, S.V., Surkov, A.V., Smirnov, S.A., Bezlepkin, B.A. and Itkis, S.E., 2002a. May diamondiferous associations occur in the central Negev (Israel)? Trans. of the XXVII EGS Meet., Nice, France, A-02349, p.111. 75 Eppelbaum, L.V., Vaksman, V.L., Klepatch, C.A., Modin, I., Kouznetsov, S.V., Surkov, A.V. Korotaeva, N.N., Smirnov, S.A. and Bezlepkin, B.A., 2002b. Discovering of diamondiferous association in the Makhtesh Ramon area, Negev desert (Southern Israel). Romanian Journal of Mineral Deposits, 80, 25-28. Eppelbaum, L.V., Vaksman, V.L., Kouznetsov, S.V., Sazonova, L.M., Smirnov, S.A., Surkov, A.V., Bezlepkin, B., Katz, Y., Korotaeva, N.N., and Belovitskaya, G., 2006b. Discovering of microdiamonds and mineralssatellites in Canyon Makhtesh Ramon (Negev desert, Israel). Doklady Earth Sciences (Springer), 407, No. 2, 202204. Feinstein, S., Aizenstat, Z., Miloslavsky, I., Gerling, P., Slager, J., McQuilken, J., 2002. Genetic characterization of gas shows in the east Mediterranean offshore of southwestern Israel. Organic Geochemistry, 33, 1401-1413. Folkman, Y., Yuval, Z., 1976. Aeromagnetic map of Israel, 1:250000. Israel Institute for Petroleum Research and Geophysics, Holon. Gilat, A. and Dvorachek, M., 1987. Gold bearing mineralization related to halite in the Rogem Valley. Arad Area, Israel. Report for the Ministry of Energy and Infrastructure of Israel, 29 pp. Gill, D. and Griffiths, J.C., 1984. Areal value assessment of the mineral resources endowment of Israel. Mathematical Geology, 16, No. 1, 37-89. Ginzburg, A. and Eppelbaum, L., 1994. A 3D reinterpretation of Maanit anomaly. Report prepared by behalf of Zion Oil&Gas Company. Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel. Grocz, S. and Ilani, S., 1987. Secondary uranium minerals from the Judean desert and the northern Negev, Israel. Uranium, 4, 147-158. Grosz, S., Matthews, A., Ilani, S., Ayalon, A. and Garfunkel, Z., 2006. Iron mineralization and dolomitization in the Paran Fault zone, Israel: implications for low-temperature basinal fluid processes near the Dead Sea Transform. Geofluids, 6, 137-153. Gvirtzman, Z., Bartov, Y., Garfunkel, Z. and Rotstein, Y., 1994. Mesozoic magmatism in the central Negev (southern Israel): implications from magnetic anomalies. Isr. J. Earth Sci., 43, 21-38. 76 Hawthorne, J.B., 1975. Model of a kimberlite pipe. Phys. & Chem. of the Earth., 9, 1-15. Lavi, N., Lipshits, G., Ne’eman, E., Itamar, A. and Baer, G., 1988. Determination of trace amounts of gold in the presence of rare earth elements in rock samples from Makhtesh Ramon (southern Israel), by instrumental epithermal neutron activation analysis. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 120, No. 1, 105-112. Magaritz, M., 1975. Epigenetic dolomitization and mineralization in Jurassic rocks from Mount Hermon and northern Negev, Israel. Chemical Geology, 16, 295-306. Neishtadt, N., Eppelbaum, L. and Levitski, A., 2006. Application of seismo-electric phenomena in exploration geophysics: Review of Russian and Israeli experience. Geophysics, 71, No.2, B41-B53. Picard, L. and Eliezri, J.Z., 1964. Oil exploration of Israel. B’olam Fadelek: Petroleum World, 9-10, 77-103. Rosenfeld, A., Flexer, A., Honigstein, A., Almogi-Labin, A. and Dvorachek, M., 1989. First report on a Cretaceous/Tertiary boundary section at Makhtesh Gadol, southern Israel. N.c.b. Geol. Palaont. Mh., Stuttgart, 474-488. Shirav, M. and Ginzburg, D., 1983. Geochemistry of Israeli oil shales – A review. Trans. of Sympos. on geochemistry and chemistry of oil shale presented before the divisions of fuel chemistry, geochemistry, American chemical society and petroleum chemistry. Seattle Meeting, March 20-25, 20-27. Surkov, A., Samykina, E., Eppelbaum, L. and Semenov, S., 2008. The Main Reason for Mineral Loss in Gravity Dressing. The Open Mineral Processing Journal, No.1, 37-44. Tamar oil find fires interest in East Mediterranean data. First Break, 27, No. 6, p. 47. Tschopp, H.J., 1956. The Oilfind of Heletz, Israel. Bull. Swiss Ass. Pet.-Geol. & Eng., 22, No.63, 41-54. Yager, T.R., 2000. The Mineral Industry of Israel. U.S. Geological Survey Minerals Yearbook, 37.1-37.5. 77
