Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов

Рис. 17. 3D-модель температурного распределения в Евразийском секторе Арктики

Трехмерное геотермическое моделирование позволяет прогнозировать глубину поверхностей, ограничивающих интервал возможного нахождения углеводородных залежей, и этим оно отличается от двухмерного моделирования, которое не позволяет «заглянуть» за линию профиля. Особенно сильные различия в результатах оценки перспектив нефтегазоносности по геотермическим данным могут быть в случае изометричных, а не линейных структур. При изометричности, которая характерна для осадочных бассейнов Западно-Арктического региона, оценки глубин нахождения катагенетических температур по двухмерной модели дают значения относительного расхождения с оценками по трехмерной модели на 10–15 %. Этот факт не требует специальных доказательств, т. к. хорошо известен из классических работ по теории теплопроводности (Карслоу, Егер, 1964).

На шельфе Западно-Арктических морей выявляется единая тенденция приуроченности крупных месторождений углеводородов к зонам повышенного термического потенциала. Этот факт можно использовать как дополнительный признак при поисково-разведочных работах на арктическом шельфе.

Выводы

1. Геотермическое поле изометричных или мозаичных областей может быть корректно отражено только в трехмерной геометрии; этот способ предоставляет возможность оценить изменения теплового поля как по латерали, так и по глубине.

2. Температурные аномалии и аномалии теплового потока формируются за счет неравномерного распределения тепловых источников, а также за счет структурно-теплофизических неоднородностей, обусловленных литолого-фациальным и тектоническим факторами.

3. Котловины Подводников, исходя из имеющихся данных о строении земной коры, а также на основании моделирования толщины литосферы, можно рассматривать как структуры пассивной континентальной окраины Атлантического типа. Анализ термического режима литосферы этих структур не позволяет говорить о проявлениях новейшей тектонической активности. По-видимому, Котловины Подводников сформированы на месте континентального блока, существовавшего в геологическом прошлом, при прогибании верхней части литосферы.

4. Термотомографический анализ нефтегазоносных бассейнов показал, что промышленные скопления углеводородного сырья локализуются над зонами подъема изотерм, над «термическими куполами», которые впервые выделены с помощью 3D-моделирования геотермического поля в Баренцевом и Карском морях.

5. Температурный интервал катагенеза органического вещества в Западно-Арктическом бассейне наиболее приближен к дну в Южно-Баренцевской впадине (4,5–5,5 км). Этим, по-видимому, обусловлен высокий нефтегазоносный потенциал этой впадины.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 08-05-00012)

Литература

Березин В.В., Попов Ю.А. Геотермический разрез Печенгской структуры // Изв. АН СССР. Физика Земли, № 7, 1988. С. 80–88.

Богданов Н.А. Тектоника Арктического океана // Геотектоника. 2004. № 3. С. 13–30.

Боголепов А.К., Мурзин Р.Р, Хачатрян С.С. Глубинное строение Восточно-Баренцевской и Южно-Карской рифтовых систем. // М-лы Конгресса «300 лет российской геологической службе». С.-Пб, 2000, т. 3. С. 18–20.

Боголепов А.К., Шипилов Э.В., Юнов А.Ю. Новые данные о соленосных бассейнах Западно-Арктического шельфа Евразии // Докл. АН СССР. 1991. Т.317, № 4. С. 718–722.

Верба В.В. Сравнительная геолого-геофизическая характеристика Североморского и Баренцевоморского осадочных соленосных бассейнов // Нефтегазоносность Мирового океана. Л.: ПГО «Севморгеология», 1984. С. 34–39.

Верба В.В., Астафурова Е.Г., Леонов В.О., Мандриков В.С., Хлюпин Н.И. Строение северной континентальной окраины Баренцевского шельфа в районе архипелага Земля Франца-Иосифа // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. Тр. НИИГА-ВНИИОкеангеология, т. 203, СПб., 2004. С. 169–175.

Верба М.Л., Шаров Н.В. Состояние изученности и основные проблемы глубинного строения Баренцевского региона. – Апатиты, Геол. Ин-т КНЦ РАН, ч.1, 1998. С. 11–41.

Гидрогеология, инженерная геология, геоморфология архипелага Шпицберген. Л:. Изд-во ПГО «Севморгеология», 1983. 82 с.

Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (новая серия). Лист R-38-40 – Колгуев. Объяснительная записка // Под ред. Б. Г. Лопатина. СПб, ВСЕГЕИ, 2003, 203 с. (МПР России, ВСЕГЕИ, МАГЭ, ВНИИОкеангеология, ПМГРЭ).

Грамберг И.С., Супруненко О.И., Вискунова К.Г. и др. Нефтегазоносность Западно-Арктического шельфа России (углеводородные системы, ресурсы, направления работ) // Мат-лы Всеросс. Конф. «300 лет российской геологической службы». С.-Пб. Кн.3. 2001. С. 30–31

Левашкевич В.Г. Закономерности распределения геотермического поля окраин Восточно-Европейской платформы (Баренцевоморский и Белорусско-Прибалтийский регионы) // Автореф. докт. диссертации. М., 2005. 44 с.

Зорин Ю.А., Осокина С.В. Модель нестационарного температурного поля земной коры Байкальской рифтовой зоны // Изв. АН СССР. Физика Земли, № 7, 1981. С. 17–25.

Карслоу Г, Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Мир, 1964. 528 с.

Каминский В.Д., Мурзин Р.Р., Поселов В.А. и др. Геофизическая изученность основных геоструктур СЛО и обоснованность существующих геологических гипотез. // Тр. Межд. Конфер. «Морфология и геологическая природа глубоководных акваторий и подводных поднятий Арктического бассейна». М.: 2003. С. 14–17.

Кононов В.И., Зверев В.П., Хуторской М.Д. и др. Геотермальная активность и осадочный процесс в Карибско-Мексиканском регионе. М.: Наука, 1990. 192 с.

Любимова Е.А., Александров А.Л., Дучков А.Д. Методика изучения тепловых потоков через дно океанов. М.: Наука, 1973. 174 с.

Методические и экспериментальные основы геотермии. – М.: Наука, 1983. 328 с.

Милановский Е.Е. Рифтовые зоны континентов. – М.:Недра, 1976. 279 с.

Милановский С.Ю., Кременецкий А.А., Овчинников Л.Н. Геотермические исследования и модель теплогенерации континентальной коры на северо-восточной части Балтийского щита // Геохимия глубинных пород. М.: Наука,1986, С. 131–149.

Николаев А.В. Проблемы геотомографии // Проблемы геотомографии. М.: Наука, 1997. С. 4–38.

Подгорных Л.В. Тепловой поток в восточной части Анголо-Бразильского геотраверса // Литосфера Ангольской котловины и восточного склона Южно-Атлантического хребта, Л., ВНИИОкеангеология, 1986, с. 93–101

Подгорных Л.В., Хуторской М.Д., Грамберг И.С., Леонов Ю.Г. Трехмерная геотермическая модель Карского шельфа и прогноз нефтегазоносности // Докл. РАН, т.380, № 2, 2001. С. 333–338.

Подгорных Л.В., Хуторской М.Д. Термическая эволюция литосферы зоны сочленения Балтийского щита и Баренцевоморской плиты // Изв. РАН. Физика Земли, № 3, 1998. С. 56–65.

Поселов В.А., Павленкин А.Д., Буценко В.В. Структура литосферы по геотраверсам ГСЗ в Арктике // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. С-Пб. ВНИИОкеангеология, вып. 1, ч. 2. 1996. С. 145–155.

Пущаровский Ю.М. Нелинейная геодинамика: Кредо автора // Геотектоника, 1993. № 1. С. 3–6.

Смирнов Я.Б., Сугробов В.М. Земной тепловой поток в Курило-Камчатской и Алеутской провинциях. 1. Тепловой поток и тектоника, 2. Карта измеренного и фонового теплового потока, 3. Оценка глубинных температур и мощность литосферы // Вулканология и сейсмология. № 2. 1980, С. 3–18.

Смыслов А.А., Моисеенко У.И., Чадович Т.И. Тепловой режим и радиоактивность Земли. Л.: Недра, 1979. 191 с.

Тараканов Ю.А. Гравитационная томография // Проблемы геотомографии. М.: Наука, 1997. С. 236–265.

Устинов Н.В., Покровская И.Е. Верхнеюрские «черные глины» Баренцевоморского шельфа // Геологическое строение и нефтегазоносность Арктических морей России // СПб, ВНИИОкеангеология, 1994, с. 19–29

Устрицкий В.И., Храмов А.Н. Геологическая история Арктики с позиций тектоники литосферных плит // Моря Советской Арктики. Л.: Недра, 1984. С. 253–265.

Хуторской М.Д., Подгорных Л.В., Ахмедзянов В.Р. Геотермическое поле и термическая эволюция литосферы Баренцевоморского региона // Вестн. РАЕН, № 5, 2000. С. 55–77.

Хуторской М.Д. Геотермия Центрально-Азиатского складчатого пояса. М.: Изд-во РУДН, 1996. 289 с.

Хуторской М.Д., Подгорных Л.В. Объемная модель геотермического поля Баренцевоморского региона. /Докл. РАН, т. 377, № 1, 2001. С. 265–269.

Цыбуля Л.А.,Левашкевич В.Г. Тепловое поле Баренцевоморского региона. – Апатиты, 1992. 114 с.

Шеридан Р. Атлантическая континентальная окраина Северной Америки // Геология континентальных окраин. Т.2. М.: Мир, 1978. С. 82–101.

Эринчик Ю.М., Мильштейн Е.Д. Рифейский рифтогенез центральной части Восточно-Европейской платформы. С.-Пб. Изд. ВСЕГЕИ, 1995. 48 с.