10 мин
57
0

Арктические острова как основные реперы для изучения геологического строения и оценки нефтегазоносности слабоизученных областей арктического шельфа

Арктические острова как основные реперы для изучения геологического строения и оценки нефтегазоносности слабоизученных областей арктического шельфа

Сдерживающим фактором изучения и освоения ресурсов углеводородов Арктической зоны является отсутствие прямых данных о литологии, стратиграфии и нефтегазоносности осадочных бассейнов в пределах большинства перспективных нефтегазоносных областей Арктики. В ближайшие годы необходимо выполнить полевые ревизионно-аналитические работы на арктических островах – Северная и Новая Земля, Новосибирские острова, что позволит актуализировать модели геологического строения, получить новые данные о свойствах нефтегазоносных систем и повысить достоверность ресурсных оценок нераспределенного фонда недр на арктическом шельфе.

Арктика – одно из приоритетных направлений экономического развития страны на ближайшие десятилетия. При любых сценариях развития минерально-сырьевой базы для восполнения неизбежного падения добычи углеводородов необходимо активное вовлечение в разработку месторождений арктического шельфа. Основным сдерживающим фактором изучения и освоения ресурсов углеводородов Арктической зоны является сохраняющаяся низкая степень изученности арктического шельфа, особенно его северных областей в пределах западного сектора и повсеместно для акваторий восточно-арктических морей. Это связано в первую очередь с прекращением с 1990-х годов параметрического бурения, завершением программы региональных опорных профилей (последние региональные опорные профили 5АР, 1ОМ и 2ДВ-М выполнены в 2008–2010 гг.), отсутствием работ по обобщению цифровых геолого-геофизических материалов и построению согласованных моделей геологического строения и нефтегазоносных систем в пределах перспективных осадочных бассейнов.

Сложившееся положение не позволяет повысить достоверность количественной оценки ресурсов углеводородов на современном этапе работ (рис. 1), поскольку по сумме имеющейся геолого-геофизической информации для большинства перспективных нефтегазоносных областей арктического шельфа – Северо-Карской самостоятельной перспективной нефтегазоносной области (СПНГО), Лаптевской СПНГО, Новосибирской, Южно-Чукотской, Северо-Чукотской ПНГО и ПНГО Де Лонга – корректность оценок плотностным методом вызывает сомнение, а применение математических методов имеет ряд существенных ограничений. Так, проведенные в последние два года тематические работы «ВНИИОкеангеология» по апробации технологии бассейнового моделирования и программного обеспечения TemisFlow (Beicip FranLab) показали, что применение этой технологии, являющейся стандартом в нефтегазовой отрасли и за рубежом, и в нашей стране, для построения моделей в пределах континентального шельфа ограничено многими допущениями и неопределенностями, связанными с отсутствием данных о стратиграфии, литологии, петрофизических и геохимических параметрах осадочного разреза. Необходимо признать, что использование современного математического инструмента и передового программного обеспечения не позволяет в настоящее время оценивать ресурсы большой части арктического шельфа и определять перспективные области на будущие десятилетия.

1.jpg
Такая ситуация обозначает наметившуюся стагнацию в изучении углеводородного потенциала основного резерва нашей страны – арктического континентального шельфа. В этих условиях необходимо искать нестандартные решения для преодоления сложившегося положения. На сегодняшний день необходимо признать, что в условиях высокой степени залицензированности арктического шельфа и действия западных экономических санкций положение с откладываемым параметрическим бурением ожидаемо будет сохраняться в обозримое время. Все это доказывает, что единственным источником получения прямой геологической информации могут быть только площади арктических островов – важнейших реперов в изучении геологии Арктики.

Такими реперами для изучения стратиграфии, литологии, тектоники и нефтегазоносности слабоизученных восточно-арктических акваторий являются острова Анжу (о. Котельный), острова Де Лонга (о. Беннета) и о. Врангеля. Для неразбуренных северных областей западного сектора Арктики главными реперами в изучении разрезов осадочного чехла будут острова арх. Северная Земля (о. Октябрьской Революции, Пионер и Комсомолец), острова арх. Новая Земля и Земля Франца-Иосифа.

История изучения и освоения Арктики – это история великих открытий именно по островам арктических архипелагов. И это огромная, интереснейшая и не до конца раскрытая страница истории нашей страны. Занимаясь вопросами геологической изученности островов Анжу и Северной Земли, мы в полной мере ощущаем свою сопричастность к тем великим свершениям наших предшественников, положивших все силы и порою и собственные жизни во имя этих открытий и на благо Родины. В последние годы Русским географическим обществом многое сделано для устранения «белых пятен» в истории географических открытий в Арктике, однако многое еще предстоит сделать для восстановления всех исчезнувших в истории имен исследователей Арктики.

Основополагающими исследованиями геологии Новосибирских островов следует считать результаты Русской полярной экспедиции под руководством Э.В. Толя на яхте «Заря». Несмотря на гибель летом 1902 г. Э.В. Толя, усилиями участника той легендарной экспедиции А.В. Колчака коллекции были доставлены на материк, и в дальнейшем К.А. Воллосович обобщил все геологические материалы и составил первую геологическую карту о. Котельного в масштабе 20 верст в дюйме. Долгие годы на этих данных о распространении разновозрастных отложений, характере дислокаций и выводах о структурных особенностях архипелага и прилегающей суши базировались все обобщения по северу Восточной Сибири.

С образованием в 1948 году Научно-исследовательского института геологии Арктики (НИИГА) и далее на базе института объединения «Севморгеология» начался новый этап системного изучения арктических архипелагов (рис. 2). Необходимо подчеркнуть, что на сегодняшний день трудно переоценить значимость и уровень проведенных в 50-е и 70-е годы прошлого века мелкомасштабных геологических исследований (Д.А. Вольнов, Д.С. Яшин, Д.С Сороков, Г.С. Ермолаев и др.) и групповых геологических съемок масштаба 1:200 000 (В.Л. Иванов, М.К. Косько, Г.В. Труфанов, Н.С. Бондаренко, В.А. Виноградов и др.). Созданные в те годы геологические карты и отчетные материалы остаются единственной основой для наших представлений о геологии и нефтегазоносности бассейнов моря Лаптевых и Восточно-Сибирского и Чукотского морей [4, 5].

РИС. 2. Отряды Восточно-Сибирской комплексной партии в долине реки Балыктах (июль 1972 г., фото Н.С. Бондаренко)

История изучения островов Северной Земли не менее величественна и увлекательна, а порою столь же драматична. Первые данные о геологии архипелага получены в результате открытия в 1913 г. Гидрографической экспедицией Северного Ледовитого океана (ГЭСЛО) под руководством Бориса Андреевича Вилькицкого этой неизвестной земли, названной Тайвай по началу названий судов «Вайгач» и «Таймыр». Л.М. Старокадомским велись некоторые геологические наблюдения, однако за исключением южного и восточного берегов о. Большевик вся остальная часть архипелага еще долго оставалась «белым пятном». После Октябрьской революции у Советской республики появилась необходимость организации в срочном порядке экспедиции на острова Северной Земли для подтверждения приоритета СССР в изучении Арктического региона. Честь обстоятельного изучения Северной Земли принадлежит участникам легендарной Североземельской экспедиции Севморпути, в ее состав входили всего четверо участников: Г.А. Ушаков – начальник экспедиции, Н.Н. Урванцев – геолог, С.П. Журавлев – каюр-промышленник и В.В. Ходов – радист. За два года Николаем Николаевичем Урванцевым было изучено геологическое и морфологическое строение Северной Земли с составлением топографической и гляциологической карт масштаба 1:7 500 000 и геологической карты масштаба 1:500 000 [12].

Планомерное и системное изучение островов Северной Земли совпало с образованием в том же году НИИГА и образованием Североземельской экспедиции под руководством выдающегося геолога Бориса Христофоровича Егиазарова (рис. 3). В результате этих работ составлена Государственная геологическая карта СССР масштаба 1:1 000 000 (листы T-U-46, 47, 48; Северная Земля), а в 1957 году вышел 81 том Геологии Советской Арктики с подробной характеристикой геологии Северной Земли [2, 3].

РИС. 3. Маршруты Североземельской экспедиции НИИГА под руководством Б.Х. Егиазарова 

Системное изучение островов Северной Земли было продолжено партиями в составе НПО «Севморгеология» в 70-е годы с проведением групповой геологической съемки масштаба 1:200 000. Огромную роль в изучении геологии Северной Земли внесли геологи «Севморгеологии» – В.А. Марковский, А.Ф. Хапилин, Ю.Г. Самойлович, Л.Н. Петрунин, А.А. Макарьев и др., а также сотрудники лаборатории геологии нефти и газа Северо-Восточного комплексного научно-исследовательского института АН СССР Б.А. Клубов, Е.Н. Качанов и В.Н. Воропаев, детально изучившие разрезы силурийских и девонских пород на о. Пионер в районах установленных в 1950-е годы Б.Х. Егиазаровым битумопроявлений [9].

Резюмируя краткий обзор проведенных в прошлом веке геологических исследований и геолого-съемочных работ НИИГА и «Севморгеологии», необходимо подчеркнуть значимость результатов для изучения геологии островов и во многом сохраняющуюся актуальность геологических карт как миллионного масштаба, так и по результатам ГГС-200. Проведенные на рубеже веков работы по созданию цифровых карт ГГК-1000 новой серии и ГГК-1000/3 носили исключительно камеральных характер и, на наш взгляд, не привнесли ничего нового для решения проблем в стратиграфии и тектоники арктических архипелагов как реперов для изучения шельфовых областей.

Необходимо констатировать, что имеющиеся результаты ГГК-1000/3 и ГГС-200/1 абсолютно недостаточны для современной литолого-стратиграфической характеристики неразбуренных осадочных бассейнов, оценки генетического типа РОВ и уровня его катагенеза, являющихся основными показателями нефтегазогенерационного потенциала осадочных толщ. Уровень проведенных в семидесятые годы геохимических исследований РОВ [7, 8] в настоящее время представляется весьма поверхностным, результаты специализированных геохимических исследований по оценке генетического типа РОВ и уровня его катагенеза (исследования биомаркеров) отсутствуют. Все это создает на сегодняшний день патовую ситуацию, когда отсутствие каменного материала для изучения его на основе современных аналитических методов будет и далее сдерживать изучение Арктики и неминуемо вести к стагнации научного и производственного процесса.

На рисунках 4 и 5 приведены разработанные во ВНИИОкеангеология характеристики элементов перспективных нефтегазоносных систем с обобщенными по материалам всех ретроспективных работ данными о литологии и геохимии разрезов. По этим характеристикам видно, насколько мы нуждаемся в получении качественно новых данных по литологии и геохимии палеозойских пород островов Северной Земли и палеозойско-мезозойских и в первую очередь – кайнозойских пород островов Анжу. За прошедшее время каменный материал коллекций утрачен, а в настоящее время появились технологически новые аналитические методы – абсолютная геохронология на основе изучения обломочных цирконов и треков апатитов, электронная диагностика минералов, пиролиз, биомолекулярная геохимия .

1.jpg1.jpg

1.jpg1.jpg


Необходимость новых полевых исследований на островах Арктической зоны продиктовано этой сложившейся ситуацией. В последние годы «ВНИИОкеангеология» выполнил большой объем аналитических работ по имеющемся материалам, в том числе разработаны Атлас биостратиграфических данных по островам Анжу (в форме ГИС-проекта) и Альбом биостратиграфических данных по островам Северной Земли, сводные геологические карты в масштабе 1:500 000 и литолого-стратиграфические колонки [1, 10, 11]. Весь материал является обоснованием для проведения полевых ревизионно-аналитических работ в ближайшие годы (рис. 6).

Изучение вещественного состава, петрофизических свойств и геолого-геохимических параметров элементов нефтегазоносных систем (генерирующих и коллекторских свойств и флюидоупоров) позволит актуализировать модели геологического строения, базирующиеся в настоящее время на результатах региональных геофизических работ, получить новые данные о свойствах нефтегазоносных систем и повысить достоверность ресурсных оценок нераспределенного фонда недр на арктическом шельфе.

1.jpg

Литература

1. Атлас палеонтолого-стратиграфических данных по островам Анжу. Авторы: А.К. Алексеева, А.В. Турова, М.К. Косько и др. (гл. редактор – член-корр. РАН Каминский В.Д.). СПб.: Изд-е ВНИИОкеангеология. 2020. 348 с.

2. Геология Советской Арктики. 81 том. Редакторы: Марков Ф.Г., Наливкин Д.В. Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, Москва, 1957 г., 520 с.

3. Государственная геологическая карта СССР масштаба 1:1000000 листы T/U-46 47 48 (Северная Земля). Составил Б.Х. Егиазаров. Объяснительная записка изданная. Л.: НИИГА. 1955. Карта утверждена Научно-редакционным советом ВСЕГЕИ 24.07.1953 г.

4.  Государственная геологическая карта СССР м-ба 1:200 000. Серия Новосибирские острова. Листы T-54-XXXIV, XXXV, XXXVI; Т-56-ХХХШ; S-54-IV, V, VI, X, XI, XII; S-55-I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII; S-56-III, VII. Объяснительная записка. ‒ М., 1986. 106 с. (авторы Г.В. Труфанов, К.Н. Белоусов, В.Ф. Непомилуев).

5. Государственная геологическая карта СССР, м-б 1:200 000. Серия Новосибирские острова. Листы T-54-XXXI, XXXII, XXXIII; S-53-IV, V, VI; S-53-XI, XII; S-54-I, II, III; S-54-VII, VIII, IX, XIII, XIV, XV. Объяснительная записка. ‒ М., 1985. 161 с. (авторы М.К. Косько, В. Ф. Непомилуев, Н.С. Бондаренко).

6.  Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Серия Лаптево-Сибироморская. Лист S-53 (о. Столбовой), 54 (Ляховские о-ва). Объяснительная записка. – СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2016. (авторы А.Г. Бургуто (отв. исп.), В.В. Авдюничев, В.К. Дорофеев и др.; научн. ред. М.К. Косько, Е.А. Гусев).

7. Грамберг И.С. Иванов В.Л., Преображенская Э.Н. Потенциальные возможности нефтегазообразования в осадочных толщах морей Лаптевых и Восточно-Сибирского // Геология шельфа Восточносибирских морей Л., НИИГА, 1976. С. 65–77.

8. Иванов В.Л., Непомилуев В.Ф. Новые данные о битумопроявлениях в триасовых отложениях Новосибирских островов // В: Геология и полезные ископаемые Новосибирских островов и острова Врангеля, НИИГА, 1975, 77 с.

9. Клубов Б.А. Природные битумы Севера. – Москва: Изд-во Наука, 1983. – 205 с.

10. Косько М.К., Алексеева А.К., Турова Е.С., Хохлова Ю.Н. Западная область Лаптевского седиментационного бассейна – новые данные и традиционные проблемы // Проблемы тектоники и геодинамики земной коры и мантии. Том 1. Материалы L Тектонического совещания. М.: ГЕОС, 2018. С. 320–326.

11. Турова Е.С., Алексеева А.К., Басов В.А., Косько М.К., Нехорошева Л.В., Соболевская Р.Ф., Турова А.В. Геология геодинамического полигона острова Анжу: актуализация стратиграфической модели // Проблемы тектоники и геодинамики земной коры и мантии. Том 2. Материалы 51 (LI) Тектонического совещания. М.: ГЕОС, 2019. С. 309–313.

12. Урванцев Н.Н. Северная Земля. Краткий очерк исследований. Л., 1933. 53 с.

 



Статья «Арктические острова как основные реперы для изучения геологического строения и оценки нефтегазоносности слабоизученных областей арктического шельфа» опубликована в журнале «Neftegaz.RU» (№11, Ноябрь 2021)

Авторы:
Комментарии

Читайте также