Президентом РФ В.В. Путиным перед топливно-энергетическим комплексом России была поставлена задача по опережающему хозяйственному развитию регионов Восточной Сибири и Дальнего Востока РФ. В соответствии с поставленной задачей российские научные исследования, опираясь на выявленную корреляционную взаимосвязь пространственного расположения месторождений нефти и газа и морфоструктур центрального типа (МСЦТ) [1, 2] пытаются показать нефтегазодобывающим компаниям РФ возможные перспективы для поисков новых нефтегазовых месторождений на территории Восточно-Сибирской платформы, которые будут способствовать ускоренному хозяйственному развитию различных регионов Сибири и Дальнего Востока РФ.
Методы исследования
Для выявления морфоструктур центрального типа на территории Восточно-Сибирской платформы, помимо геолого-геофизических (магнитных, гравитационных, геотермических) данных, автором были использованы материалы дешифрирования космических снимков. Различными авторами [1, 3-5, 7, 8] было отмечено, что с уменьшением разрешающей способности космических изображений, то есть генерализацией космических изображений, из них может быть извлечена информация о структуре земной коры все более глубоких ее горизонтов. Кроме того, было установлено, что более надежная корреляционная связь проявляется между результатами космических изображений, геофизическими полями, и с геологическими материалами, изображенными на региональных геологических картах. То есть идеи академика Яншина А.Л. относительно важности изучения механизма зондирования по космическим изображениям глубинных геологических структур [5] также показывает актуальность изучения глубинного строения морфоструктур центрального типа.
Исходные данные
На территории Восточно-Сибирской платформы (ВСП) различными авторами [3-8] было выявлено множество морфоструктур центрального типа разной формы (кольцевые, эллипсовидные, спиралевидные) и пространственного размера (диаметром от нескольких сотен метров до нескольких тысяч километров) на основе использования методики дешифрирования космических снимков поверхности рельефа Земли (рис. 1).
РИС. 1. Фрагмент карты морфоструктур центрального типа на территории Восточно-Сибирской платформы (ВСП) [4].
Можно выделить разные поверхностные морфологические особенности МСЦТ на территории Восточно-Сибирской платформы: кольцевые, валообразные, спиралевидные, конусообразные поверхностные структуры (рис. 1). Пространственные размеры основных выявленных МСЦТ, наблюдаемые на территории Восточно-Сибирской платформы колеблются от десяти, до тысячи километров в диаметре. Большинство этих морфоструктур центрального типа возникло в различные геологические периоды времени, в процессе геологической эволюции Земли.
К морфоструктурам центрального типа 3-го и 4-го порядка на территории Восточно-Сибирской платформы (Восточно-Сибирского астенокона – МСЦТ 2-го порядка) можно отнести Анабарскую (11а), Восточно-Тунгусскую (11b), Хатангскую (11с), Лаптевскую (12), Присаяно-Енисейскую (13), Янскую (14), Вилюйскую (15), Алданскую (17), Непско-Ботубинскую (18) и некоторые другие (рис. 1). Кроме того, на территории Восточно-Сибирской платформы имеются и морфоструктуры центрального типа меньшего порядка (5-го – 7-го порядков) [9], такие как Таймырская, Камовская, Бахтинсская, Нижнеянская, Среднеянская, Олондинская, Алдано-Амгинская, Учурская и некоторые другие.
Морфоструктуры центрального типа Восточно-Сибирской платформы имеют различный возраст и различные виды физических механизмов их образования, определяющих глубину их «корней» и горизонтальные пространственные размеры (рис. 2).
РИС. 2. Схема расположения глубинных плюм-тектонических структур на разрезе вдоль профиля, пересекающего территорию Восточно-Сибирской платформы (Восточно-Сибирского астенокона) [4].
Реальное расположение морфоструктур цегтрального типа (МСЦТ) на территории Восточно-Сибирской платформы (Восточно-Сибирского астенокона), выделенных по данным дешифрирования космических снимков подтверждается независимыми геолого-геофизическими данными о расположении этих морфоструктур на глубине поверхности Мохоровичича, приведенным на рис. 3, по данным работы [9].
РИС. 3. Морфоструктуры центрального типа на территории Восточной Сибири, изображенные на фоне рельефа поверхности верхней мантии [9], такие как Анабарская (11а), Восточно-Тунгусская (11b), Хатангская (11с), Среднеенисейская (11d), Лаптевская (12), Присаяно-Енисейская (13), Янская (14), Вилюйская (15), Алданская (17). Цветная шкала условных обозначений под рисунком показывает глубину расположения изогипс поверхности верхней мантии (в километрах)
Глубинные морфологические особенности плюм-тектонических морфоструктур центрального типа, выявленных на территории Восточно-Сибирской платформы, в общем виде можно представить следующим образом (рис. 4).
РИС. 4. Схематический разрез глубинного строения центральной (астенокон) и «дочерних» (геоконы) плюм-тектонических морфоструктур центрального типа (МСЦТ). 1 – породы «осадочного» слоя земной коры; 2 – кора выветривания пород «гранитного» слоя земной коры; 3 – породы «базальтового» слоя земной коры; 4 – породы литосферного слоя Земли; 5 – породы астеносферного слоя Земли; 6 – скопления жидких углеводородных флюидов на пересечении субгоризонтальных границ физических слоев Земли и субвертикальных границ МСЦТ; 7 - скопление газообразных углеводородных флюидов на пересечении субгоризонтальных границ физических слоев Земли и субвертикальных границ МСЦТ; 8 – границы, разделяющие физические слои земной коры; 9 – границы, разделяющие физические слои мантии Земли; 10 – направление тепломассопереноса вещества и потока углеводородных флюидов из нижних слоев к поверхности Земли.
В недрах Земли, в результате продвижения из недр к поверхности Земли магматических и гидротермальных образований [7] образуется усеченная конусообразная глубинная структура, по граничным зонам которой винтообразно продвигаются к поверхности газо-термальные и гидротермальные флюидные потоки (рис. 5).
РИС. 5. Схема движения углеводородных флюидов в пределах Московского и Павлодарского плюм-тектонических структур (астеноконов) [7].
Подобные морфоструктуры центрального типа, образованные активными в настоящее время термальными плюм-тектоническими структурами, были также детально проанализированы в ряде работ [1, 2, 7].
Геолого-геофизическая интерпретация данных по МСЦТ, расположенных в пределах Восточно-Сибирской платформы
Рассмотрим результаты геолого-геофизической интерпретации некоторых морфоструктур центрального типа 3-го - 7-го порядков, расположенных на территории Восточно-Сибирской платформы (Восточно-Сибирского астенокона), выявленных по комплексу геолого-геофизических данных и данных дешифрирования космических снимков. По результатам проведенного геолого-геофизического анализа различных физических полей (рис. 6б) и данных дешифрирования космических снимков (рис. 6а) был построен схематический глубинный разрез земной коры (рис. 6в), пересекающий Янскую и более мелкие морфоструктуры центрального типа (МСЦТ) по профилю вдоль 67.5 градуса северной широты. Результаты этого геолого-геофизического анализа показаны на рис. 6.
РИС. 6. а). Комплексная геолого-геофизическая схема расположения некоторых морфоструктур центрального типа (МСЦТ) на территории Восточно-Сибирской платформы (ВСП), тектонических нарушений, изолиний аномального магнитного и гравитационного полей в пределах территории Верхоянского региона ВСП: 1 – глубинные тектонические разломы коро-мантийного уровня, 2 – зоны коллизии между Сибирской платформой и Верхоянским геоблоком по геофизическим данным и дистанционному зондировании Земли, 3 – надвиги и шарьяжи, 4 – «ядро» Янской морфоструктуры центрального типа (МСЦТ), 5 – шовная зона, ограничивающая Колымский микроконтинент, 6 – трансрегиональные разломы сквозного типа, 7 – осевые зоны повышенной магматической проницаемости, 8 – рифтогенные неоген-четвертичные формации, 9 – область повышенных значений геотермического поля, 10 – область высоких значений геотермического поля, совпадающая с областью поздне-мезозойской гранитизации, 11 – сдвиг по разлому, 12 – профиль исследования, А – Алазейская МСЦТ, образовавшаяся на протяжении двух геодинамических режимов (инициального и островодужного); б). Результаты корреляционного анализа комплекса различных физических полей вдоль широтного профиля, пересекающего территорию Янской МСЦТ и ее восточного обрамления по 67.5 градусу северной широты; в). 1 – горные хребты, расположенные выше уровня Мирового океана, 2 –неконсолидированные осадочные породы, 3 – консолидированные осадочные породы, 4 – гранитоидные породы, 5 – базальтовые породы, 6 – породы мантии Земли, 7-8 – направление простирания блоков земной коры, 9 – глубинное расположение тектонических разломов, 10 – рельеф складчатых структур на поверхности Земли, h – значения высота рельефа поверхности Земли (в километрах) вдоль профиля; d – значения глубины (в километрах) нижней границы осадочного чехла, складчатого основания фундамента, границы Мохоровичича (в километрах); dQ – аномальные значения теплового потока из недр Земли; dg – значения аномалий гравитационного поля Земли (в относительных единицах) [9].
К морфоструктурам центрального типа 3-го порядка в восточной части территории Сибири можно отнести Обскую, Анабарскую, Янскую, Алданскую и другие. На территории Верхоянского региона ВСП имеется множество МСЦТ меньшего порядка, изображенных на рис. 6а, которые образуются в бортовых зонах Янской МСЦТ 3-го порядка. На схеме дешифрирования космического снимка отчетливо выделяются кольцевые МСЦТ, расположенные вдоль краевого шва Верхоянского хребта, а также вдоль береговой линии Северного Ледовитого океана. Эти кольцевые МСЦТ обусловлены образованиями фундамента, по-видимому, связанными с Янской плюм-тектонической системой, куда входит и Момский плюм. На территории Верхоянского региона, в районе верхней части Лено-Янского междуречья, отчетливо выделяются кольцевые МСЦТ 4-го - 7-го порядков, осложняющие Янскую спиралевидную МСЦТ 3-го порядка (рис. 6а).
Из построенного геолого-геофизического разреза, пересекающего МСЦТ Верхоянского региона (Среднеянский батолит) можно видеть, что на границе Мохоровичича имеется депрессия, являющаяся основанием этой МСЦТ в земной коре, а в слое осадочного чехла наблюдается внедрение гранитоидных образований. Спиралевидные ветви, оконтуривающие, на поверхности Земли, Янскую МСЦТ вместе с аналогичными структурами в глубине земной коры позволяют наметить субвертикальные глубинные границы этой МСЦТ.
Также по результатам комплексных геолого-геофизических исследований (аэромагнитные, гравиметрические исследования) были построены глубинные аэромагнитные разрезы земной коры, пересекающие Олондинскую, Алдано-Амгинскую, Учурскую МСЦТ 5-го порядка и другие (в пределах Алданской МСЦТ 3-го порядка) [10, 11]. На (рис. 7) представлен один из аэромагнитных разрезов земной коры.
РИС. 7. Глубинный аэромагнитный разрез земной коры через территорию Олондинской МСЦТ [10, 11].
Из построенного геолого-геофизического разреза, пересекающего Олондинскую морфоструктуру центрального типа (рис. 7) можно видеть, что на глубинных границах земной коры имеется уступы фундамента, ограничивающие глубокую ассиметричную воронкообразную депрессию (плюм-тектоническая структура), являющуюся основанием («корнями») этой МСЦТ в земной коре. Из рис. 7 видно, что в центре Олондинской плюм-тектонической структуры расположена так называемая «труба дегазации» по которой углеводороды могут мигрировать к поверхностным «ловушкам» углеводородов в породах осадочного чехла.
РИС. 8. Схема сопоставления выделенных морфоструктур центрального типа 3-го и 4-го порядков на территории Восточной Сибири, с расположением нефтегазовых месторождений в пределах известных геологических структур, представленных на карте [12]. Морфоструктуры центрального типа: 11а – Анабарская, 11b - Тунгусская, 11с - Хатангская, 11d - Среднеенисейская, 12 – Лаптевская, 13 - Присаяно-Енисейская, 14 – Янская, 15 - Вилюйская, 16 – Непско-Ботубинская, 17 – Алданская.
В результате, судя по данным работы [6] можно видеть, что как Ноябрьская МСЦТ, расположенная на территории Западной Сибири, так и Янские МСЦТ (14 а, б, с), Вилюйская МСЦТ (15), расположенные на территории Восточной Сибири, связаны с активными в настоящее время термальным плюмами, что и позволяет по аналогии с Ноябрьской МСЦТ прогнозировать в их пределах большое количество богатых месторождений нефти и газа. Аналогичными высокоперспективными на поиски залежей нефти и газа могут являться прибортовые МСЦТ Восточно-Сибирского астенокона: Присаяно-Енисейская МСЦТ, Камовская МСЦТ, Бахтинская МСЦТ и восточные битумные поля Анабарской МСЦТ, образованные активными термальными плюм-тектоническими структурами.
На территории Восточно-Сибирской платформы построены геолого-геофизические (аэромагнитные) разрезы земной коры. По результатам применения комплексных данных дешифрирования космических снимков и анализа аномального магнитного, гравитационного полей на территории Восточно-Сибирской платформы и результатам исследования комплексных геолого-геофизических разрезов земной коры выявлены основные структуры центрального типа 3-го - 7-го порядков, которые могут быть связаны с месторождениями углеводородов различного вида (газ, нефть, угольный метан).
Литература:
1. Харитонов А.Л. Изучение геолого-геофизического строения некоторых морфоструктур центрального типа, расположенных на территории Восточно-Европейской платформы // Сборник материалов Всероссийской научной конференции с международным участием «Геодинамика, вещество, рудогенез Восточно-Европейской платформы и ее складчатого обрамления». Институт геологии Коми НЦ УрО РАН Сыктывкар, 2017. C. 229 - 231..
2. Харитонов А.Л., Харитонова Г.П. Результаты определения электромагнитных и температурных параметров мантийных очагов генерации глубинных углеводородов и каналов их вертикальной миграции // Глубинная нефть, 2013, Т. 1, № 11, С. 74-88.
3. Макаров В.П., Скобелев С.Ф., Трифонов В.Г. и др. Исследование природной среды космическими средствами // Геология и геоморфология. М.: Наука, 1974, т. 2, с. 9 – 42.
4. Соловьев В.В. Карта морфоструктур центрального типа территории СССР. Масштаб 1: 10 000 000, (Объяснительная записка). Л.: Изд-во ВСЕГЕИ, 1982. 44 с.
5. Яншин А.Л., Зятькова Л.К. Развитие и использование исследований природных явлений и ресурсов Сибири и на Дальнем Востоке // Исследование Земли из космоса, 1980, № 1, с. 40-48.
6. Карта прогнозных ресурсов геотермальной энергии РФ.
7. Горный В.И. и др. Модель мантийно-литосферного взаимодействия по данным комплексирования на геотраверсе Уралсейс сейсморазведки и дистанционного геотермического метода. Глубинное строение и геодинамика Южного Урала. Тверь. 2001. с. 227-238.
8. Кац Я.Г., Тевелев А. В., и др. Основы космической геологии. М.: Недра, 1988. 200 с.
9. Серокуров Ю.Н., Калмыков В.Д., Зуев В.М. Дистанционный прогноз кимберлитового магматизма. Москва. 2017. 311 с.
10. Харитонов А.Л. Комплексный геофизический анализ структур центрального типа на территории Верхоянского региона // М 20 «Малышевские чтения»: Материалы III Всероссийской научной конференции «Малышевские чтения», Старооскольский филиал ФГБОУ ВО МГРИ-РГГРУ, Старый Оскол, Из-во РОСА, УДК 55, ББК 26.3, ISBN 978-5-905922-98-5, 18-19 мая 2017 г., C. 202-205.
11. Хассан Г.С., Харитонов А.Л., Серкеров С.А. Тектоническое районирование Алданского щита по данным аномального магнитного и гравитационного полей // Геология и разведка, 2002, № 3, С. 112-115.
12. Карнюшина Е.Е., Коробова Н.И., Фролов С.В., Бакай Е.А., Ахманов Г.Г., Крылов О.В. Седиментационный контроль нефтегеологических свойств вендско-кембрийских формаций севера Лено-Тунгусского бассейна // Георесурсы, 2015, 2(61), С. 28-40.
