CC BY
304
УДК 553.93+551.242.5.056(470+571/1-922)
НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ БАРЕНЦЕВО-КАРСКОГО ШЕЛЬФА РОССИИ И ПРОГНОЗНЫЕ КРИТЕРИИ ПОИСКА УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ В ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЕ КОЛЬСКОГО РЕГИОНА
Н.О. Сорохтин1, Н.Е. Козлов1, Н.В. Куликов2; В.Н. Глазнев3, И.В. Чикирев4
1 Г еологический институт КНЦ РАН;
2 ООО «Арктические технологии», г. Москва;
3 ВГУ, г. Воронеж;
4 АФ ФГОУ МГТУ г. Апатиты
Аннотация
В пределах Баренцево-Карского региона выделено четыре возрастных интервала нефтегазообразования, которые привели к возникновению ряда крупных, закономерно расположенных в пространстве нефтегазоносных областей с гигантским совокупным потенциалом. Наряду с уже выявленными и частично разведанными крупными и уникальными месторождениями нефти и газа в пределах рассмотренных провинций выделены три потенциально богатые углеводородным сырьем и недостаточно исследованные области, которые при обнаружении в них промышленно значимых скоплений могут существенно прирастить нефтегазовый потенциал всего региона. Это северная оконечность Мурманской области в пределах п-ова Рыбачий и в непосредственной близости от областного центра, территория арх. Земля Франца-Иосифа и Северо-Карский шельф. Сделано предположение, что вопросы обнаружения месторождений УВ в двух первых из перечисленных областей в современных условиях наиболее актуальны. Более детально рассмотрены перспективы нефтегазоносности северо-западной части Кольского п-ова.
Ключевые слова:
нефтегазоносность, Баренцево-Карский шельф, геодинамическая эволюция, нефтегазоносные провинции.
Определение условий, способов и масштабов генерации и созревания углеводородного сырья, выявление возможных областей его локализации в пространстве и времени является крайне важной проблемой, так как позволяет оценить его прогнозные ресурсы и условия извлечения из недр. Важной является задача определения характера геодинамической эволюции региона и увязывания процессов эндогенной и экзогенной активности литосферы с формированием промышленно значимых концентраций не только органического вещества, но и полезных ископаемых в целом. Карско-Баренцевоморский нефтегазоносный бассейн достаточно хорошо изучен геологогеофизическими методами, однако закономерности пространственно-временного распределения УВ в его пределах и историко-генетические аспекты развития региона остаются на сегодняшний день недостаточно исследованными. В настоящей работе предпринята попытка восполнить этот пробел.
Наиболее ранний этап генерации углеводородов в западной части Арктического шельфа России, по нашему мнению, связан с накоплением органики в толщах осадков пассивной окраины континента в среднем рифее-венде (1350-620 млн лет) (рис. 1). Этот достаточно долгий период времени - 730 млн лет -неизбежно должен был привести к накоплению в основании континента больших, многокилометровых и обогащенных органикой толщ осадков, которые в процессе эволюции перемещались совместно с континентом из приэкваториальных областей в приполярные. По данным В.Е. Хаина [1] и О.Г. Сорохтина [2], описываемый регион на рубеже 1.0 млрд лет назад был в составе суперконтинента Мезогея (Родиния) и находился на 10-30° северной широты, а позже переместился еще севернее, в зону распространения покровного оледенения. Об этом свидетельствуют находки тиллитов и тиллоидов в континентальных терригенных осадках венда (650-570 млн лет) в северо-западной оконечности Балтийского щита [3]. Под действием литостатического давления в них могли концентрироваться крупные залежи нефти и газа, подобные тем месторождениям, которые в мезо-кайнозое были сформированы на континентальных склонах Южной Америки и Африки, обрамляющих Атлантический океан.
Позже, когда континент переместился в Арктическую зону, стало возможным формирование углеводородов абиогенного типа, относимого к газогидратам и характерного для холодных высокоширотных бассейнов. Однако возможность их генерации ограничена шириной океанического бассейна, который не может превышать 500 км от оси срединно-океанического хребта до склона
континента [4]. К сожалению, эти параметры, по всей вероятности, останутся величиной неизвестной, поэтому вопрос о возможном накоплении газогидратов данного возраста дискуссионен. Фрагменты описываемого комплекса, представленного самыми верхними частями разреза, сегодня наблюдаются в зоне сочленения архейского фундамента Восточно-Европейской платформы (ВЕП) и Баренцевоморско-Печорской плиты (БПП). Отсутствие конвергентной границы субдукционного типа и большая (больше 20 км) глубина погребения потенциально нефтегазоносных комплексов рифея в этой зоне на первый взгляд сводят на нет их экономический потенциал. Однако, как будет показано далее, наложенные процессы каледонского и герцинского этапов тектогенеза могли и, возможно, привели к мобилизации углеводородов данного возраста, их трансформации и вторичной миграции в верхние структурные этажи.
Наиболее мощные этапы приращения нефтегазового потенциала региона связаны с процессами каледонской и герцинской фаз тектогенеза, которые, с одной стороны, привели к формированию крупных и уникальных месторождений в пределах Свальбардской, Печорской, Северо- и ЮжноКарской плит, а с другой - вскрыли захороненные нефтегазоносные комплексы предыдущего (рифей-вендского) периода.
Известно, что наиболее богатые залежи углеводородов формируются при надвигании островных дуг или активных окраин континентов на пассивные при закрытии разделяющего их океана. При этом образование первично-миграционных залежей происходит как за счет мобилизации рассеянного в осадках органического вещества, так и в результате поступления углеводородов из зоны субдукции [2].
Именно такой сценарий мог развиваться при закрытии океана Япетус, что привело к миграции нефти и газа из зоны высоких давлений, к которым относится Каледонская складчатая система, в область тектонической разгрузки. Вектор миграции при этом, как правило, перпендикулярен оси складчатости, а расстояние может достигать 500-600 км (рис. 1). Разнонаправленность путей миграции, отраженная на рис. 1, свидетельствует о двустадийном закрытии океана, в результате которой сначала Гренландская плита субдуцировала под Свальбардскую, а затем она же стала погружаться под архейские и раннепротерозойские комплексы Балтийского щита. В это же время произошла активизация и интенсивное развитие Норвежско-Мезенской системы рифтов, что могло уже на данном этапе привести к формированию крупных скоплений газогидратов в ее пределах. Клинообразное развитие рифта (грабен Варангер) в угловом перегибе Каледонид, его активная гидротермальная деятельность и развитый на плечах магматизм свидетельствуют о том, что в нижних частях разреза могли формироваться газогидраты, подобные выявленым на современном континентальном склоне Баренцевоморского шельфа [4]. Кроме того, Варангер-Канинская ветвь рифтов вскрывает толщи захороненной ранее пассивной окраины континента и под действием их интенсивного прогрева позволяет мигрировать углеводородам вверх и в стороны по системе осевых и трансформных разломов.
Именно с этим процессом следует, вероятно, связывать повышенный нефтегазовый потенциал полуостровов Варангер, Рыбачий и о. Кильдин, так как там выявлены сбросо-сдвиговые структуры данного типа. Следует отметить, что горизонтальные амплитуды смещения по ним достигают 100150 м (иногда 1 км), а вертикальная составляющая около 60 м. Потенциальными ловушками могут служить и соляные диапиры, в избытке развитые в непосредственной близости от побережья Кольского полуострова и маркирующие ось рифта [5, 6]. Правильность нашего предположения подтверждается недавним открытием крупного месторождения нефти в 45 км к северу от п-ова Варангер в Норвежских территориальных водах.
Анализ типов углеводородного сырья, временных интервалов их накопления и локализации, а также характера проявления нефтегазогенерирующих событий показывает, что в Северном и Норвежском морях перечисленные параметры резко отличны от прилегающих территорий Восточно-Баренцевоморского, Карского и Печорского бассейнов (рис. 2).
Обращает на себя внимание то, что месторождения газоконденсатов в юго-западном и западном обрамлении ВЕП и Балтийского щита залегают в более древних осадочных комплексах, тогда как нефтяные - в более молодых. В восточных же областях региона наблюдается обратная картина. По-видимому, эти различия связаны с тем, что каледониды Норвегии и, в частности, нефтегазоносный бассейн Северного моря, сформированный в это же время, претерпели повторную мощную тектоно-термальную активизацию герцинского возраста. При этом нефтяные месторождения, связанные с каледонским этапом развития, не были обнаружены на стадии поисков данного вида сырья, что привело к формированию кажущегося обратного тренда типов месторождений УВ, отличного от соседних нефтегазоносных провинций.
Рис. 1. Схема потенциальной нефтегазоносности Баренцевоморско-Карского шельфа России:
1 - фундамент Балтийского щита архейского возраста; 2 - осадочные комплексы рифея и венда; 3 -фундамент Свальбардской и Северо-Карской плит; 4 - складчатые образования Урала и Новой Земли Урало-Монгольского пояса; 5 - складчатые образования п-ова Таймыр; 6 - чехольные комплексы Восточно-Европейской платформы; 7 - чехольные комплексы Печорской плиты; 8 - чехольные комплексы Западно-Сибирской и Сибирской платформ; 9 - складчатые образования каледонид СевероАтлантического пояса; 10 - потенциально нефтегазоносные по геолого-геофизическим данным структуры (в том числе и соленые купола) и выявленные месторождения УВ; 11 - зона потенциальной нефтегазоносности рифей-вендского возраста; 12 - потенциально нефтегазоносные площади, связанные с закрытием океана Япетус в раннем ордовике - позднем девоне (505-362 млн лет); 13 - потенциально нефтегазоносные площади, связанные с закрытием Палеоуральского океана в раннепермское -раннетриасовое время (290-241 млн лет); 14 - зона формирования УВ биогенного и газогидратного (абиогенного) типов на пассивной окраине континента в кайнозое(55-60 млн лет); 15 - линия ограничения складчатых образований каледонид Североатлантического пояса на шельфе Баренцева моря; 16 - краевой шов Тимано-Варангерской системы окраинно-континентального типа; 17 - направление миграции углеводородов, сформированных в рифей-вендское время; 18 - направление миграции углеводородов, сформированных в раннем ордовике - позднем девоне; 19 - направление миграции УВ, сформированных в раннепермское - раннетриасовое время; 20 - граница ответственности арктического сектора России; 21 - срединная линия между территориями России и Норвегии
Рис. 2. Нефтегазогенерирующие события и стратиграфические интервалы распределения типов углеводородного сырья в Баренцево-Карском и прилегающих регионах по данным [7, 8] с дополнениями и изменениями. 1-5 месторождения УВ:1 - нефтяные; 2 - нефтегазовые;
3 - нефтегазоконденсатные; 4 - газовые; 5 - газоконденсатные
Герцинский этап тектоно-термальной активизации Баренцевоморско-Карского региона связан с закрытием Палеоуральского океана и столкновением Восточно-Европейской и Западно-Сибирской платформ, что привело к формированию сложноструктурированной орогенной системы Урала, Пай-Хоя, Новой Земли и п-ова Таймыр. Следствием этого было сформирование Тимано-Печорского, Восточно-Баренцевоморского, Северо- и Южно-Карского (Западно-Сибирского) нефтегазоносного бассейнов.
С одной стороны, процессы формирования структурного ансамбля описываемого региона имеют закономерный облик коллизионной зоны сочленения двух литосферных плит, а с другой - отражают
условия их эволюции в доколлизионный период (рис. 3, 4). Наблюдается явное различие в структурной организации чехольных комплексов Свальбардской, Печорской и Южно-Карской плит, которая была окончательно сформирована в результате их неравномерного тектонического коробления. Восточно-Баренцевоморский регион характеризуется закономерным распределением в пространстве достаточно широких и вытянутых параллельно сутуре герцинид Урала антиклинальных поднятий (Персея и Центрально-Баренцевское), которые отделены от нее Восточно-Баренцевоморской и Святоаннинской синклинальными впадинами (рис. 3).
Рис. 3. Схема нефтегазоконтролирующих структур Баренцево-Карского региона:
1 - поднятия и валы: I-IV - поднятия Свальбардской плиты: I - Земли Франца-Иосифа, II - Персея, III -Центрально-Баренцевское, IV- Адмиралтейское; V-IX - мегавалы Южно-Карской плиты: V - Викуловский, VI - Кропоткинский, VII - Русановский, VIII - Воронинский, IX - Обручевский; 2 - прогибы, впадины и синеклизы: X-XIV - Свальбардская и Печорская плиты: X - Святой Анны, XI - Нордкапский, XII -Восточно-Баренцевоморская, XIII - Печорская, XIV - Ижмо-Печорская; 3 - Норвежско-Мезенская система рифтов; 4 - потенциально нефтегазоносные структуры и выявленные месторождения углеводородов; 5 - контур береговой линии
Нордкапский прогиб был в основном сформирован в результате развития каледонид, а его южная часть является типичным предгорным прогибом. При этом не следует забывать, что поднятие Земли Франца-Иосифа, как, впрочем, и Северной Земли и Шпицбергена, было сформировано не столько благодаря данным процессам, сколько в результате изостатического выравнивания края континента при раскрытии в кайнозое Северного Ледовитого океана. Крупное прогибание фундамента Свальбардской плиты и формирование Восточно-Баренцевоморской впадины, с одной стороны, вызвано развитием предгорного прогиба в автохтонной плите, а с другой - отражает ее
неоднородность и присутствие коры океанического типа. Это, по-видимому, и послужило причиной развития столь крупного по своим параметрам прогибания фундамента, так как предгорные впадины обычно имеют достаточно узкую и вытянутую форму (рис. 4).
Рис. 4. Тектоническая схема Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции [9,10]
Часто при развитии процессов коробления чехла возникают характерные седловидные образования, которые разделяют их на сегменты. В качестве примера такой структуры можно рассматривать Лудловскую седловину, которая разделяет Восточно-Баренцевоморскую впадину на северный и южный сегменты. Другим примером могут служить поперечные поднятия (Воркутское и Среднепечорское), которые разделяют Предуральский краевой прогиб на сегменты (рис. 4). Их происхождение связано, по всей вероятности, с изменением углов простирания коллизионной зоны и, как следствие, развития сдвиговых деформаций и структур коробления. Следует отметить тот факт, что перечисленные структуры осложнены развитием системы рифтов, которые усиливают процессы проседания фундамента.
В Тимано-Печорском регионе наблюдается несколько иная картина структурирования нефтегазоконтролирующих комплексов. Асимметричное закрытие Палеоуральского океана, при котором интенсивные процессы тангенциального сжатия мигрировали во времени с юга на север, а также сложная геометрия коллизионной зоны привели к формированию в ее фундаменте предгорного прогиба, Печоро-Колвинского авлакогена и целого ряда синклинальных и антиклинальных структур, которые позже были осложнены рядом узких и вытянутых в северо-западном направлении антиклинальных валов и надвигов. Эти процессы способствовали миграции нефти и газа из зоны субдукции и их концентрации на границах сформированных структурных комплексов, которые наложились на осадочные образования доколлизионного этапа (рис. 2, 4). По-видимому, эти события
привели к насыщению взброшенных и подвергшихся интенсивной складчатости ордовик-силур-девонских осадочных комплексов первично-миграционной нефтью в Варандей-Адзъвинской структурной зоне и Хорейверской впадине. Кроме того, перечисленные процессы способствовали высвобождению и миграции в верхние структурные этажи захороненных УВ из окраинноконтинентальных образований рифейского этапа развития в Ижма-Печорской синеклизе.
Южно-Карский регион представляет собой автохтон, надвинутый на Баренцевоморскую плиту, и, по сути, является северо-западным продолжением Западно-Сибирской плиты. В результате этого в тылу зоны коллизии была сформирована эшелонированная система вытянутых узких антиклиналей (мегавалов), простирание которых отражает ее геометрию (рис. 3).
Процессы миграции УВ всегда закономерно отражают векторы изменения полей напряжений, которые совпадают с кратчайшим путем их перемещения из зоны повышенных давлений в области тектонической разгрузки. При этом расстояния, на которые они способны мигрировать, могут достигать 500-600 км. На рис. 1 и 4 показаны направления миграции нефти, сформированные на рифейском, каледонском и герцинском этапах тектогенеза. Там же отмечены и площади, в пределах которых осадочные образования чехла могут быть в той или иной степени насыщены УВ (рис. 1). При этом скрещивание осей векторов миграции должно приводить к максимальному обогащению осадочных комплексов скоплениями нефти и газа, а их расхождение к появлению секторов обеднения углеводородами. Геолого-структурный анализ исследуемого региона показывает, что нефтегазовый потенциал чехольных комплексов Южно- и Северо-Карской плит должен быть существенно большим, нежели акватория Баренцевоморского шельфа. Столь же богатыми являются северная и северо-восточная части Тимано-Печорской плиты и, особенно, Печоро-Колвинский авлакоген и Хорейверская впадина (рис. 4). В большинстве случаев структурными ограничителями и концентраторами на пути миграции нефти служат узкие линейные антиклинали (мегавалы), вдоль которых шел их сброс и формирование крупных скоплений УВ (рис. 1, 4). В отношении Тимано-Печорской плиты характерным является факт существенного обеднения северной части Ижма-Печорской синеклизы месторождениями нефти и газа. По-видимому, это связано с тем, что пути их миграции были ограничены Печоро-Кожвинским и Шапкина-Юрьяхинским мегавалами, которые расположены на границе означенной синеклизы и Печоро-Колвинским авлакогеном (рис. 4). В южной части Ижма-Печорской синеклизы за счет территориальной сближенности Уральской складчатой системы и Тиманского кряжа в толще осадочного чехла могло произойти совмещение в пространстве углеводородных комплексов рифейского и герцинского этапов.
Процессы концентрации УВ в осадочном чехле литосферных плит предполагают их возрастную корреляцию с генерирующими событиями. В нашем случае таковыми являются процессы окраинноконтинентального осадконакопления в рифее и две фазы тектогенеза: каледонская и герцинская (рис. 2). Географическое разделение территорий проявления каледонского и герцинского этапов складчатости в описываемом регионе, по-видимому, привело к формированию независимых нефтегазоносных бассейнов, процессы формирования концентраций УВ в которых протекали по-разному.
Как уже было отмечено, характер состава и возрастных интервалов локализации нефтяных и газоконденсатных месторождений Северного и Норвежского морей отличен от аналогичных комплексов Баренцево-Карского региона и в данной статье не рассматривается. В пределах Тимано-Печорского, Восточно-Баренцевоморского и Ямал-Южно-Карского бассейнов нефтематеринскими для первично и вторично миграционной нефти и газа являются не только одновозрастные события тектогенеза, но и более древние или молодые структурно-вещественные комплексы осадочного чехла (рис. 2).
Обращает на себя внимание тот факт, что развитые в пределах Тимано-Печорского бассейна скопления УВ закономерно распределены во времени и пространстве. Так, в осадочных комплексах ордовика, силура и девона сконцентрированы нефтяные залежи, тогда как в перми-триасе-нефтяные, газовые и газоконденсатные. В пределах Восточно-Баренцевоморской впадины нефтяные месторождения не выявлены, а газоконденсатные сконцентрированы в позднепермских-позднеюрских отложениях. Ямал-Южно-Карский регион характеризуется еще более молодым возрастом локализации нефтегазовых и газоконденсатных месторождений, которые сопряжены со среднетриасовыми-раннемеловыми комплексами (рис. 2). Столь явно выраженный в пространстве и времени тренд изменчивости состава, типов и зон локализации УВ, по-видимому, имеет двоякую природу. С одной стороны, на его возникновение оказывали влияние структурообразующие геодинамические процессы, а с другой - вызванное ими же полистадийное проявление магматизма, как в самой зоне коллизии, так и за ее пределами.
Распределение в пространстве нефтяных, газовых и газоконденсатных залежей Тимано-Печорского бассейна показывает, что последние чаще всего приурочены к Предуральскому прогибу и областям проявления синорогенного магматизма герцинского этапа. Наиболее характерным примером такого рода может служить крупное Вуктыльское месторождение. Вероятнее всего, природа возникновения большинства газоконденсатных скоплений этого региона тесно связана с синколлизионным магматизмом и может быть отнесена ко вторичным образованиям. В результате внедрения крупных магматических тел в богатые УВ нефтематеринские комплексы происходил повторный термолиз и возгонка нефтегазовых скоплений, приведшая к их разделению на преимущественно газоконденсатную и битумную составляющие. Следует отметить, что скопления природных битумов многочисленны и практически повсеместно проявлены в пределах основных структур Тимано-Печорского бассейна. На это указывают и данные по геотектоническому анализу условий локализации УВ. Так, основная часть нефтяных залежей в ордовик-раннедевонских комплексах в основном тяготеет к областям активных и умеренных прогибаний фундамента, а в позднедевонский-раннекаменноугольный период - к поднятиям. В нефтегазовых и газоконденсатных комплексах наблюдается обратная картина [11]. Из этого может следовать, что в доколлизионный период происходила нормальная дифференциация УВ, которые разделялись по плотности, удельному весу и миграционным свойствам, тогда как в процессе развития коллизии этот тренд поменялся на обратный. Такого рода смена трендов миграции УВ на рубеже девона и карбона может указывать на начало проявления процессов тектогенеза герцинского этапа развития, которые привели к нарушению нормальной последовательности дифференциации, переработке части первично-миграционных УВ и формированию вторичных газоконденсатных залежей, а также к усложнению нефтегазоконтролирующей структурной организации (складчатости) осадочных комплексов Тимано-Печорского бассейна.
В результате этих событий сложилась закономерная картина распределения во времени УВ (рис. 2), при которой наиболее древними являются нефтяные и нефтегазовые залежи, а более молодыми - газовые и газоконденсатные. При этом месторождения нефти в ордовик-нижнедевонских отложениях Хорейверской впадины и Варандей-Адзъвинской складчатой зоны отражают максимальную степень проявления складчатости и метаморфизма. Возможно, именно поэтому развитые здесь нефти характеризуются максимальной дегазированностью и повышенной плотностью [9]. Среднедевонско-нижнекаменноугольные отложения Ижма-Печорской синеклизы, по нашему мнению, обогащены двумя различными по возрасту формирования УВ-комплексами. Ведь именно в этой области и, особенно в ее юго-западной части, произошло смешение рифейских и герцинских, преимущественно, нефтяных залежей, которые мигрировали в девон-карбоновые отложения в результате проявления более поздних процессов. Наиболее ярким примером нефтегазоносности рифейского этапа развития является Ярегское месторождение, которое сегодня залегает в комплексах девонского возраста.
Раннепермский-позднетриасовый период в исследуемом регионе характеризуется наибольшим разнообразием типов УВ, что, несомненно, отражает характер и степень проявления наложенных тектоно-термальных процессов в Тимано-Печорском бассейне. Показательно то, что миграция УВ во времени здесь продолжалась и в более поздние эпохи, что привело к образованию нефтематеринских пород вплоть до позднетриасового времени, т.е., по крайней мере, еще около 20 млн лет после отмирания основной фазы тектоно-магматической активности орогена (рис. 2). Это является признаком инертности процессов, ставших причиной формирования месторождений данного типа, а также подвижностью самих УВ в условиях существования определенных параметров полей напряжения. Следует отметить, что в соседних областях нефтеконтролируюшие структурно-вещественные комплексы имеют еще более молодой возраст и в Восточно-Баренцевоморском бассейне ограничены верхнеюрскими образованиями, а в Южно-Карской и северной части Западно-Сибирской провинции - верхнепермскими комплексами (рис. 2). Столь значимое смещение во времени и локализация в пространстве процессов нефтегазообразования, с одной стороны, указывает на возможную принадлежность этих регионов к разным нефтегазовым бассейнам (областям, провинциям), а с другой - на долговременность проявления постколлизионных тектоно-термальных событий и постепенной релаксации напряженного состояния сформированной геодинамической системы.
Наряду с влиянием структурообразующих коллизионных событий и вызванных ими же полистадийных проявлений магматизма, на процессы формирования месторождений тех или иных видов УВ, по мнению авторов настоящей статьи, существенное влияние имеет степенная функция возникающих в литосферной плите полей напряжений. Другими словами, если изучаемый регион характеризуется наличием более высоких параметров полей напряжения, нежели в соседних с ним областях, то в нем процессы миграции будут протекать дольше. При этом максимальная степень проявления такого рода процессов могла приводить к дегазации месторождений нефти, что и наблюдается в Тимано-Печорском бассейне, фундамент которого оказался зажатым между Русской и Западно-Сибирской литосферными
плитами. В целом, изучение вопросов пространственного распределения полей напряжений очень важно для обоснования нефтегазового потенциала территорий, однако в настоящее время исследования в данном направлении практически не ведутся, что не позволяет нам оперировать физическими параметрами состояния среды, а дает возможность ограничиваться лишь предположениями и знанием общих закономерностей физики проявления процессов миграции УВ.
Рассмотрение условий формирования осадочно-вулканогенных комплексов чехла Баренцевоморско-Карского региона с данной точки зрения позволяет нам с высокой степенью достоверности предположить, что поле напряжения восточной части Баренцевоморской (Свальбардской) плиты характеризовалось в постгерцинское время меньшими значениями, нежели в Северо- и Южно-Карском регионах. Связано это прежде всего с геометрическими особенностями очертаний коллизионного шва, маркирующего зону столкновения литосферных плит. На рис. 1 и 3 видно, что в тыловой части Новоземельского и Таймырского сегментов коллизионной зоны наблюдается скрещивание векторов максимального проявления структурообразующих процессов, а в Восточно-Баренцевоморском регионе, наоборот, их расхождение. Таким образом, исходя из означенных выше закономерностей, в Северо-Карском, Южно-Карском регионах и на п-ове Ямал нефтегазовый потенциал месторождений будет существенно выше, нежели в Восточно-Баренцевоморском бассейне, а возраст самих месторождений меньше (рис. 2).
Здесь следует оговориться, что степень коллизионного воздействия на чехольные комплексы в Южно-Карском регионе и на п-ове Ямал, по-видимому, не привела к масштабной дегазации первично миграционных нефтей, и они представлены нефтегазовыми образованиями, в отличие от аналогичных месторождений Тимано-Печорского бассейна. В этой же связи следует рассматривать и эпохи проявления син- и постколлизионного магматизма, с которыми часто сопряжены вторично-миграционные скопления газоконденсатов [7] (рис. 2).
Крайне неоднородная степень изученности потенциально нефтегазоносных территорий приводит нас к тому, что, выражаясь математическим языком, приходится решать систему уравнений со многими неизвестными. Так, например, оценивая перспективы нефтегазоносности Восточно-Баренцевоморского бассейна, мы вынуждены оперировать немногочисленными геолого-геофизическими данными, которые, несмотря на это, позволили выявить целый ряд очень крупных и уникальных по запасам месторождений газового и газоконденсатного типов в верхних (триас-меловых) структурных этажах осадочного чехла. К таковым можно отнести Штокмановское и Ледовое месторождения газоконденсатов, а также Лудловское газовое месторождение. При этом наиболее глубокая скважина в рассматриваемом регионе пробурена до отметки 4524 м [12], тогда как подавляющая их часть имеет существенно меньшие значения.
Как было показано выше, обнаруженные в пределах Восточно-Баренцевоморской впадины месторождения относятся, вероятнее всего, к вторично-миграционным образованиям, которые были сформированы в результате внедрения даек и силлов основного состава в насыщенные первичномиграционными скоплениями нефти слои осадков в син- и постколлизионный этап развития региона. Это неизбежно должно было привести к процессам их термического разделения на битумную, газовую и газоконденсатную составляющие и внедрению последних в верхние, более молодые структурные этажи. По нашему мнению, наиболее вероятными нефтематеринскими комплексами для первично-миграционных УВ являются верхнедевонско-нижнепермские отложения. По данным Б.А. Клубова и Е.А. Кораго [13], который проводил оценку перспектив этого возрастного интервала вдоль западного побережья Новой Земли, в нем обнаруживаются многочисленные проявления высоковязкой нефти и твердых битумов. Об этом же свидетельствуют и данные Ю.Ф. Федоровского [14] по разрезам нижнесреднедевонских, верхнефранкофоменских, турнейских и визейских отложений на островах архипелагов Новая Земля, Земля Франца-Иосифа и Шпицберген.
В пределах Адмиралтейского поднятия нефтематеринскими считаются нижнесреднепалеозойские комплексы. Очень интересными в этой связи являются данные по жидким и твердым битумам Земли Франца-Иосифа, которые повсеместно ассоциируют с дайковым комплексом долеритов и долерито-базальтов, прорывающих отложения триаса и юры [15, 16]. Наличие битумопроявлений такого рода свидетельствует о нефтеносности залегающих ниже слоев, тем более что в них имеются признаки вторично-миграционных процессов. Однако при бурении трех глубоких опорно-параметрических скважин в разных местах архипелага не были обнаружены уровни потенциально нефтеносных комплексов, а содержание в них битумов и нефти оказалось незначительным [17].
С одной стороны, столь противоречивые данные были получены в результате закономерного проявления геодинамических событий, которые привели к практически полной дегазации триас-
юрских осадочных комплексов и деградации их нефтегазового потенциала в окраинноконтинентальных областях. С другой стороны, пробуренные параметрические скважины не достигли уровней залегания девон-нижнепермских потенциально нефтеносных осадков. Процесс деградации УВ-потенциала прежде всего связан с раскрытием Северного Ледовитого океана в кайнозое, что привело к изостатическому поднятию и выведению на дневную поверхность краевых частей континентального шельфа. Эрозия поверхности привела к разрушению флюидоупоров нефтегазоносных триас-юрских осадочных комплексов и их дегазации.
Таким образом, имеющиеся многочисленные косвенные данные свидетельствуют о повсеместной нефтеносности девон-нижнепермского возрастного интервала осадочных комплексов Восточно-Баренцевоморской впадины, а их потенциал может оказаться поистине гигантским. Если это заключение справедливо, то в приведенной на рис. 2 схеме возрастного распределения типов месторождений УВ в пределах Восточно-Баренцевоморской впадины появится недостающее звено, представленное проявлениями преимущественно нефтяного состава, что подтвердит схожесть выявленного в соседних с данным регионом областях тренда.
Развитие процессов раскола литосферных плит некогда единого суперконтинента Пангея и раскрытие северного сегмента Атлантического и Северного Ледовитого океанов в кайнозое (около 55 млн лет назад) привели к образованию еще одного типа УВ в описываемом регионе, который представлен специфическими и малоизученными на сегодняшний день соединениями газа и воды. Эпоха формирования газогидратов в пределах названных бассейнов продолжается и на современном этапе и, по данным А.Н. Дмитриевского с соавторами [4], охватывает практически всю их акваторию. При этом наиболее перспективными в плане формирования экономически значимых объемов газогидратов являются участки сочленения Арктического шельфа с материковым склоном. Крупное скопление газогидратов такого типа обнаружено в последние годы к юго-западу от арх. Шпицберген, в районе о. Медвежий [4]. Кроме этого, по современным данным, устойчивые соединения газа с водой способны формироваться и в толще осадочного чехла внутренних областей шельфовых морей. Примером этого может служить находка газогидратов в пробуренной скважине на Адмиралтейском поднятии к западу от о. Новая Земля [18]. Следовательно, перспективными на обнаружение крупных скоплений газогидратов могут быть активные тектонические зоны сочленения не только континента и океана, но и внутренних областей последних при определенных условиях. К таким областям может быть отнесена северо-западная часть Норвежско-Мезенской системы рифтов, а также зона сочленения участков субокеанической и континентальной коры в пределах Баренцевоморской плиты. Все эти зоны отличаются повышенными тепловыми потоками, которые указывают на возможность конвекции воды в толще осадков [19]. Представляется важным и то, что эволюция нефтегазоносных бассейнов в пределах прибрежных зон и шельфовых морей северной части России в позднемезозойскую и кайнозойскую эры протекала, как и сегодня, в высокоширотных и арктических условиях, относимых к криозоне. В целом вопросы образования, насыщения и миграции нефти и газа в осадочных комплексах материковых водонасыщенных низменностей, а также континентального шельфа и материкового склона в подобных климатических условиях изучены недостаточно. Однако можно предположить, что переохлаждение приповерхностных слоев осадочного чехла, с одной стороны, оказывает экранирующее воздействие и служит флюидоупором для скоплений органических УВ, а с другой - препятствует их дегазации и приводит к возникновению устойчивых соединений воды и абиогенного газа.
Современные данные [20] показывают, что в определенных условиях формирование скоплений УВ абиогенного типа в пределах континентального склона Арктического бассейна часто сопровождается процессами миграции органических УВ из толщи нефтегазоносных комплексов осадочного чехла континентального шельфа. Так, в желобе Франц-Виктория к северо-западу от арх. Земля Франца-Иосифа, который является сформированным в позднепермское-раннетриасовое время рифтом, в опущенных блоках наблюдаются процессы накопления первично-миграционных битумов в нижних частях донных осадков. Исследования проб показали содержание в них метана, пропана и других газов, а также битумов в виде асфальтенов и мальт, что, по-видимому, связано с процессами перемещения УВ из области повышенных давлений (толща осадочного чехла шельфа) в область тектонической тени (континентальный склон). Эти процессы, вероятнее всего, увеличивают нефтегазовый потенциал описываемой зоны и могут приводить к формированию промышленно значимых скоплений.
В результате проведенных авторами исследований выявлен ряд особенностей геологического строения и геодинамической эволюции различных областей европейской части Арктического шельфа
России и сопредельных стран. Вслед за А.Н. Дмитриевским и М.Д. Белониным [21] описываемая территория была разделена на ряд закономерно расположенных в пространстве нефтегазоносных бассейнов и провинций (рис. 5). При этом пространственно-временные закономерности размещения типов УВ, а также геолого-геодинамический анализ корообразующих и преобразующих процессов показали, что бассейны Северного, Норвежского и Западно-Баренцевского морей, которые объединяются в Западно-Норвежский и Норвежско-Баренцевский нефтегазовые бассейны, резко отличны от Баренцево-Северо-Карской, Тимано-Печорской и Западно-Сибирской провинций и, вероятнее всего, могут быть разделены на два крупных генетических типа (рис. 5). К первому типу можно отнести те, которые в процессе эволюции нефтегазоносных бассейнов претерпели один (каледонский) или два (каледонский и герцинский) этапа тектоно-магматической активизации, а ко второму - только один - герцинский. Кроме того, в пределах южной части Баренцево-Северо-Карской и Тимано-Печорской провинций, на границе с архейскими комплексами Балтийского щита выделяется зона потенциального нефтегазонакопления рифейского возраста, что подчеркивает их уникальность и возможность существенного приращения УВ потенциала региона.
Важным представляется то, что северная граница выделяемых нефтегазовых бассейнов и провинций, сопряженных с зоной сочленения континентального склона с океанической литосферой Атлантического и Северного Ледовитого океанов может быть проведена по материковому подножию, что, возможно, существенно изменит в будущем их совокупный нефтегазовый потенциал. Здесь же следует отметить, что наименее изученным ввиду сложных климатических условий является Северо-Карский бассейн, который, по-видимому, следует считать естественным продолжением Свальбардской плиты и отделенным от Южно-Карского фрагмента ЗападноСибирской нефтегазовой провинции трансформным разломом.
Наряду с уже выявленными и частично разведанными крупными и уникальными месторождениями нефти и газа в пределах Баренцево-Северо-Карской, Тимано-Печорской и ЗападноСибирской провинций, можно выделить, по крайней мере, три потенциально богатые углеводородным сырьем и недостаточно исследованные области, которые при обнаружении в них промышленно значимых скоплений могут существенно прирастить нефтегазовый потенциал всего региона.
Рис. 5. Нефтегазоносные бассейны и провинции запада Российской Арктики по А.Н. Дмитриевскому и М.Д. Белонину [21] с изменениями: 1 - контур береговой линии; 2 - государственная граница и граница ответственности арктического сектора России; 3 - срединная линия между территориями России и Норвегии; 4 - границы нефтегазоносных бассейнов, областей и провинций
Первая из них находится на северной оконечности Мурманской области в пределах п-ова Рыбачий и в непосредственной близости от областного центра. Она приурочена к осадочным образованиям рифейского возраста, относящимся к пассивной окраине континента того времени. Близость к инфраструктуре крупного промышленного центра Мурманской области может существенно снизить затраты на проведение детальных поисков и бурения скважин в пределах этого участка.
Второй перспективной площадью может являться территория арх. Земля Франца-Иосифа, которая характеризуется глубоким (5-6 км) залеганием богатых нефтематеринских слоев осадочного чехла Баренцевоморского шельфа позднедевон-раннепермского возраста. Несмотря на удаленность от континентального побережья, их вскрытие не сопряжено с глубоководным бурением, осуществляемым со специализированных платформ, что также может быть целесообразным в сложившихся экономических условиях.
Третьей перспективной в плане обнаружения крупных и, возможно, уникальных месторождений нефти и газа областей является Северо-Карский шельф. Проведенный геодинамический анализ показал, что данная территория может по запасам оказаться сопоставимой с Южно-Карским и Ямальским сегментом Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Однако этот регион существенно удален от промышленно развитых центров Севера России и характеризуется очень сложными ледовыми условиями. По-видимому, время его освоения отодвинется на достаточно длительный срок до тех пор, пока не будут внедрены технологии подводного бурения и эксплуатации месторождений нефти и газа непосредственно на морском дне. Наряду с вопросами экономической целесообразности поиска и добычи углеводородного сырья, в пределах европейской части Арктического шельфа России присутствует и политический аспект, возникающий в результате посягательств ряда государств на потенциально богатые юридически спорные пограничные территории. В связи с этим вопросы обнаружения месторождений УВ в западной и северной частях Российской Арктики, к которым относятся территории Кольского региона, архипелага Земля Франца-Иосифа и их прибрежных зон, становятся наиболее актуальными в сложившихся условиях.
Поскольку в пределах первой из перечисленных выше областей авторы настоящей работы проводили более детальные исследования, целесообразно остановиться на аргументации ее потенциальной нефтегазоносности более подробно. В пределах исследуемого региона по совокупности вещественных признаков, интенсивности деформаций и степени постседиментационных преобразований пород выделяется две структурно-формационные зоны: кильдинская и рыбачинская.
Кильдинская структурно-формационная зона включает территорию п-ва Средний и м. Мотка (п-ов Рыбачий). Здесь распространены отложения кильдинской и волоковой серий, которые формировались в условиях перикратонного опускания северо-восточного края ВосточноЕвропейской платформы в позднепротерозойское время (рис. 6).
Кильдинская серия имеет достаточно надежно доказанный позднерифейский возраст. Цифры 1059-762 млн лет получены калий-аргоновым методом по глаукониту из песчаников, залегающих в нижней части серии [22]. Кроме того, по комплексу микрофоссилий Н.С. Михайлова определяет также позднерифейский возраст для отложений кильдинской серии [23]. По комплексу микрофоссилий, акритарх и цианобактерий, собранных из пород кильдинской серии, И. Самюельсон [24] определяет возраст кильдинской серии как позднерифейский.
Менее определен возраст волоковой серии. Исходя из того, что она залегает непосредственно выше кильдинской серии, и по аналогии с опорными разрезами верхнего докембрия смежных районов Б.М. Келлер с Б.С. Соколовым [25] и Ю.Р. Беккер [26] предполагают ее вендский возраст. Правомерность такого предположения подтверждается размывом и крупным несогласием на границе волоковой и кильдинской серий.
В.В. Любцов и др. [23] показали, что для волоковой серии, так же как и для кильдинской, характерен комплекс микрофоссилий позднерифейского возраста.
Радиометрические данные свидетельствуют о возможном вендском возрасте пород волоковой серии. И.М. Горохов с соавторами [27] по рубидий-стронцевым соотношениям определяют возраст 620 млн лет для пелитов из верхней части разреза серии, которая отвечает времени их раннего диагенеза пород. Таким образом, возраст волоковой серии следует принять как позднерифейско-вендский.
Степень преобразования отложений кильдинской и волоковой серий соответствует стадии глубинного катагенеза, о чем свидетельствуют развитие регенерационного кварцевого цемента, а также инкорпорационных и микростилолитовых структур.
Рис. 6. Геологическая карта полуостровов Средний и Рыбачий:
1 - дайки долеритов; 2-8 - верхний рифей (венд?): 2, 3 - волоковая серия: 2 - пуманская свита (переслаивание желтовато-серых аркозовых псаммитов, алевролитов и темноцветных пелитов); 3 -куяканская свита(желтовато-серые полимиктовые конглобрекчии с обломками фосфоритов, аркозовые гравелиты и псаммиты с маломощными прослоями темноцветных алевролитов и пелитов); 4-8 -кильдинская серия: 4 - каруярвинская свита (переслаивание пестроцветноокрашенных аркозовых и олигомиктовых псаммитов, алевролитов и доломитов); 5 - землепахтинская свита (желтовато-серые аркозовые псаммиты с маломощными прослоями алевролитов и пелитов с линзами фосфоритсодержащих пород); 6 - поропелонская свита (переслаивание серо-зеленых аркозовых псаммитов и темноцветных алевролитов); 7 - палвинская свита (переслаивание разноцветных кварцевых, олигомиктовых и аркозовых псаммитов, алевролитов, пелитов и доломитов); 8 - пяряярвинская свита (переслаивание серо-зеленых и кварцевых, олигомиктовых и аркозовых псаммитов, темноцветных алевролитов и пелитов); 9-14 -средний рифей: 9-11 - баргоутная серия: 9 - цыпнаволокская (R2ts) и скарбеевская (R2sk) свиты (переслаивание аргиллитов и алевролитов с линзами карбонатных пород); 10 - зубовская свита (переслаивание сероцветных полимиктовых псаммитов, алевролитов, пелитов); 11 - майская свита (переслаивание сероцветных кварцевых и полимиктовых конгломератов с полимиктовыми псаммитами); 12-14 - эйновская серия: 12 - перевальная свита (толща сероцветных полимиктовых псаммитов и гравелитов с редкими прослоями полимиктовых конгломератов, алевролитов и пелитов); 13 - лонская свита (переслаивание сероцветных полимиктовых конгломератов, гравелитов, псаммитов с редкими прослоями алевролитов и пелитов); 14 - мотовская свита (сероцветные полимиктовые конглобрекчии и гравелиты с прослоями полимиктовых псаммитов с редкими прослоями и линзами алевролитов и пелитов); 15 - нерасчлененный комплекс тоналит-гранодиоритов неоархея; 16 - тектонические нарушения: а-в -разрывные нарушения первого ранга: а - надвиги и в - сбросо-сдвиги, б - сдвиги, в - разломы с неясной кинематикой, г - разрывные нарушения второго ранга; д - разломы третьего ранга; 17 - высотные отметки и их названия
Отложения кильдинской и волоковой серий простираются в близширотном направлении и залегают субгоризонтально. Углы наклона пород не превышают 10-15°. Наблюдается несколько
разломов близмеридионального простирания, имеющих характер левых сдвигов с амплитудой перемещения, не превышающей первые сотни метров.
Магматические проявления в пределах Кильдинской структурно-формационной зоны в целом не характерны. Лишь отдельные дайки долеритов, прорывающие породы кильдинской и волоковой серий, были описаны А.А. Полкановым [28], Ю.Р. Беккером и др. [22], В.В. Любцовым и др. [23]. Формирование субвулканических тел основного состава (как и на п-ове Рыбачьем) следует связывать с байкальским орогенезом, что подтверждается их вендским (584 млн лет) возрастом, определенным К-Аг методом [26].
Стратиграфическое положение осадочных пород рыбачинской структурно-формационной зоны, включающей территорию п-ова Рыбачий, является дискуссионным. Они (породы) так же, как и отложения волоковой серии верхнего рифея-венда (?), контактируют непосредственно с породами кильдинской серии верхнего рифея, причем зона контакта прослеживается на м. Мотка п-ова Рыбачий на протяжении нескольких километров (рис. 6). Одни исследователи считают её тектонической и рассматривают как зону надвига, который является юго-восточным продолжением надвиговой зоны Тролльфиорд-Комагельва п-ова Варангер в Норвегии. Другие усматривают в ней стратиграфическое взаимоотношение кильдинской серии с отложениями п-ова Рыбачий и считают, что происходит наращивание разреза отложений кильдинской серии породами рыбачинской ассоциации.
В зависимости от принятия той или иной точки зрения, возраст комплекса п-ова Рыбачий определяется либо как среднерифейско-позднерифейский (?) [3, 26, 29, 30], либо как
позднерифейско-вендский [31, 32, 33].
Следует отметить, что в настоящее время большинство исследователей, исходя из надвигового характера границы, предполагают среднерифейско-позднерифейский (?) возраст осадочных пород рыбачинской структурно-формационной зоны. Данное предположение подтверждается и тем, что сланцы скарбеевской и цыпнаволокской свит, венчающих разрез п-ова Рыбачий, по литологогеохимическим данным хорошо коррелируются с породами формации Конгсфиорд [34], залегающими в основании всего спарагмитового комплекса Северной Норвегии. Среднерифейский возраст для последних считается наиболее вероятным [35].
Степень преобразования осадочных пород п-ова Рыбачий соответствует стадии метагенеза -начального метаморфизма, о чем свидетельствует локальное развитие метамофических минералов: серицита, хлорита и эпидота.
Отложения п-ва Рыбачий простираются в северо-западном направлении (290-310°) и падают на северо-восток под углами 15-35°. Толщи слабо дислоцированы в складки шириной от 400 до 700 м. В замках антиклиналей наблюдаются следы перемещения одних слоев относительно других и растяжение слоев, приводящее к образованию многочисленных трещин излома. Последние иногда выполнены жилками белого кварца. Отчетливо наблюдается асимметрия складок с наклоном осевых плоскостей к юго-западу.
Следует особо отметить описанные Т.П. Вронко явления мелких надвигов по северному берегу губы Эйна, в южной части п-ова Рыбачий [31]. Однако помимо малоамплитудных имеются и более крупные надвиги (рис. 7). Так, в северо-западной части полуострова наблюдается аллохтонное налегание сланцев скарбеевской свиты на отложения лонской и перевальной свит. Амплитуда перемещения по надвигу, по-видимому, достигает нескольких километров. Черносланцевый комплекс скарбеевской свиты испытал несколько этапов деформации, о чем может свидетельствовать существование складок разной ориентировки и масштаба.
Залегание пород п-ова Рыбачий также осложняется системой левосторонних сдвигов, амплитуда смещения по которым может достигать от сотни метров до первых километров.
Детальные геолого-геофизические исследования описываемого региона, разномасштабное дешифрирование аэро-, космоснимков и детальных карт поверхности дна, прилегающей к полуострову акватории Баренцева моря, позволили построить схему блокового строения северовосточной оконечности Балтийского щита (рис. 8).
Анализ полученных данных показывает закономерное пространственное соподчинение структур проседания в пределах развития грабена Варангер к северу от Кольского п-ова и развития структурных элементов клавишного типа на п-ове Рыбачий. Анализ структур показывает, что центральная часть п-ова Рыбачий является структурой проседания, ограниченной крупноамплитудными сдвигами трансформного типа. Горизонтальные амплитуды смещения по ним достигают 100-150 м, а вертикальная составляющая около 60 м. К северу степень проседания центральной зоны полуострова увеличивается.
Рис. 7. Схема разрывных нарушений полуостровов Средний и Рыбачий: а-в - разрывные нарушения первого ранга: а - надвиги и всбросо-сдвиги; б - сдвиги; в - разломы с неясной кинематикой; г - разрывные нарушения второго ранга; д - разломы третьего ранга
і |ь < 0 10 кт значение комплексного признака (у.е.) ■ I 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 ■ 7-8 ■ 8-9 (■¡9-Ю
Рис. 8. Кинематическая схема блокового строения прибрежной зоны северо-восточной оконечности Балтийского щита: 1 - нерасчлененный комплекс тоналит-трондьемитов неоархея; 2 - отложения среднего рифея; 3 - отложения верхнего рифея и, возможно, венда; 4 - структуры проседания фундамента Балтийского щита в зоне развития Норвежско-Мезенского рифта; 5 - границы блоков;
6 - разрывные нарушения; 7 - всбросы, всбросо-надвиги и надвиги; 8 - направления смещения блоков коры
Рис. 9. Пример вычисления комплексного признака с равновесной весовой функции для полуостровов Средний и Рыбачий (Кольский п-ов). Чем выше значение комплексного признака, тем выше потенциал территории
Магматические проявления на п-ове Рыбачьий достаточно редки. Наиболее распространены дайки долеритов северо-восточного простирания в северо-западной части полуострова (рис. 6). Они обычно прослеживаются на 100-150 м при мощности 3-5 м. Возраст проявления магматизма и деформаций пород п-ова Рыбачий следует связывать с байкальским и каледонским орогенезом, что подтверждается и палеомагнитными данными [36]. В результате проведения комплексного анализа геолого-геофизических данных с использованием программного модуля ArcGIS Spatial Analyst в пределах северной оконечности Кольского п-ва на территории п-ова Рыбачий нами были выделены две перспективные на поиски месторождений углеводородов площади (рис. 9). Процедура моделирования сводилась к задаче классификации в некотором весовом пространстве определенных признаков, главными из которых являются:
• аномалии гравитационного поля;
• зоны градиентов гравитационного поля;
• аномалии регионального магнитного поля;
• локальные положительные и отрицательные аномалии магнитного поля;
• аномалии газовой съемки по метану;
• аномалии суммарной интенсивности гамма-фона;
• поверхностное геологическое строение территории;
• тектоника изучаемой территории;
• структурные особенности изучаемой территории;
• суммарная мощность рифейского осадочного чехла.
Принципиально важным моментом в таком моделировании является выбор системы нормированных весовых функций, которые обеспечивают оптимальность классификации территории по некоторому априорному правилу для набора признаков.
В результате проведенных исследований достаточно уверенно просматривается сопряжение выделенных площадей с развитым в центральной части п-ова Рыбачий срединного поперечного грабена, который был сформирован на стадии активного развития Норвежско-Мезенской системы рифтов в прибрежной акватории Баренцева моря (рис. 9). Этот грабен по значениям комплексного параметра в целом характеризуется как область благоприятного сочетания признаков для поисков залежей углеводородов. В процессе моделирования рассматривалась также и степень изменения комплексного признака при вариациях нормированных весовых функций в некоторых разумных пределах. При этом исследовались наиболее устойчивые черты пространственного поведения комплексного признака и было просчитано более 50 моделей его распределения.
Проведенные исследования показали, что одну из основных ролей в формировании современного геологического облика территории играют тектонические процессы, обеспечившие сложное сочетание сдвиговой и частично надвиговой тектоники при совмещении комплексов пород полуостровов Средний и Рыбачий. Анализ региональных сейсмических материалов МОВ-ОТГ позволяет предполагать, что в пределах участков суммарная мощность рифейского осадочного чехла составляет 3.5-4.5 км, причем в нижних его горизонтах возможно обнаружение кильдинского комплекса. Породы этого комплекса по своим геохимическим характеристикам благоприятны для накопления углеводородов.
В заключение следует отметить, что прогнозирование областей, зон и районов локализации промышленно значимых скоплений углеводородного сырья в пределах нефтегазоносных бассейнов, и прежде всего их экономического потенциала, является крайне важной задачей при осуществлении поисковых работ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Хаин В.Е. Тектоника континентов и океанов (год 2000). М.: Научный мир, 2001. 606 с. 2. Сорохтин О.Г. Жизнь Земли. М.; Ижевск: Изд-во НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Ин-т компьютерных исследований, 2007. 452 с. 3. Чумаков Н.М. Докембрийские тиллиты и тиллоиды (проблемы докембрийских оледенений // Тр. ГИН. М.: Наука, 1978. Вып. 308. 202 с. 4. Дмитриевский А.Н, Каракин А.В., Баланюк И.Е, Матвеенков В.В. Гидротермальный механизм образования углеводородов в срединно-океанических хребтах (на примере Баренцева и Норвежского морей) // Г еология нефти и газа. 1997. № 8. С. 10-24. 5. Грамберг И.С., Кулаков Ю.Н., Погребиикий Ю.Е., Сороков Д.С. Арктический нефтеносный супербассейн // Нефтегазоносность Мирового океана. Л.: Севморгеология, 1984. С. 5-24. 6. Объяснительная записка к тектонической карте Баренцева моря и северной части Европейской России масштаба 1:2 500 000. М.: Изд-во Ин-та литосферы, 1996. 94 с. 7. Шипилов Э.В. О периодичности проявлений основного магматизма в пределах Западно-Арктической окраины Евразии в фанерозое // Вестник МГТУ. 1998. Т. 1, № 3. С. 97-104. 8. Шипилов
Э.В. Месторождения углеводородного сырья российского шельфа Арктики: геология и закономерности размещения // Вестник МГТУ. 2000 Т. 3, № 2. С. 339-350. 9. Гоомека ВИ, Буровой А.М., Куренков Н.Т., Меннер В.В. Закономерности размещения и перспективы поисков месторождений нефти и газа в Тимано-Печорской провинции // Геология нефти и
газа. 1994. № 6. С. 42-47. 10. Калантар И.З, Морозов Э.Г., Тюнегин С.П. Перспективы нефтегазоносности триасовых отложений Тимано-Печорской провинции // Геология нефти и газа. 1982. № 2. С. 13-18. 11. Дмитриевская Т.В, Рябухина С.Г., Дворецкий П.И., Пономарев В.А., Зайцев В.А. Влияние амплитуд неотектонических движений на характер распределения нефтяных и газовых месторождений по разрезу Тимано-Печорского бассейна // Геология нефти и газа. 1999. № 10. С. 8-12. 12. Борисов А.В., Винниковский В.С, Таныгин И.А, Федоровский Ю.Ф. Шельф Баренцева и Карского морей - новая крупная сырьевая база России (особенности строения, основные направления дальнейших работ) // Геология нефти и газа. 1995. № 1. С. 7-12. 13. Клубов Б.А., Кораго Е.А. О природе жидких битумов севера Новой Земли // ДАН СССР. 1990. Т. 315, № 4. С. 925-928. 14. Федоровский Ю.Ф. Перспективы нефтегазоносности карбонатных верхнесреднепалеозойских отложений на российском шельфе Баренцева моря: автореф. дис. ... канд. г.-м.н. М.: ВНИИГАЗ, 2007. 27 с. 15. Безруков В.М. Природные битумы острова Грэм-Белл Земли Франца-Иосифа и их значение для оценки перспектив нефтегазоносности арктической окраины Баренцево-Северо-Карского шельфа // Геология нефти и газа. 1997. № 2. С. 35-38. 16. Клубов Б.А., Винокуров И.Ю. Природные битумы Земли Франца-Иосифа надежный нефтепоисковый признак // Геология нефти и газа. 1998. № 2. С. 16-20. 17. Преображенская Э.Н., Школа И.В, Корчинская М.В. Стратиграфия триасовых отложений архипелага Земля Франца-Иосифа (по материалам параметрического бурения) // Стратиграфия и палеонтология мезозойских осадочных бассейнов Севера СССР. Л, 1985. С. 5-15. 18. Семенович В.В, Назарук В.В. О нефтегазоносности юго-востока шельфа Баренцева моря // Геология нефти и газа. 1992. № 6. С. 26-34. 19. Левашкевич В.Г. Закономерности распределения геотермического поля окраин Восточно-Европейской платформы (Баренцевоморский и Белорусско-Прибалтийский регионы): автореф. дис. ... докт. г.-м.н. М.: МГУ, 2005. 42 с. 20. Шкатов Е.П., Старк Л.Г, Качурина Н.В, Безруков М.В, Винокуров И.Ю. К вопросу о перспективах нефтегазоносности северных областей Баренцево-Карского шельфа (желоб Франц-Виктория) // Геология нефти и газа. 2001. № 4 С. 12-16. 21. Дмитриевский А.Н., Белонин М.Д. Перспективы освоения нефтегазовых ресурсов российского шельфа // Природа. 2004. № 9. С. 6-15. 22. Беккер Ю.Р, Негруца В.З, Полевая Н.И. Возраст глаукрнитовых горизонтов и верхней границы гиперборея восточной части Балтийского щита // ДАН СССР. 1970. Т. 193, № 5. С. 1123-1126. 23. Любцов В.В, Михайлова Н.С, Предовский А.А. Литостратиграфия и микрофоссилии позднего докембрия Кольского полуострова. Апатиты, 1989. 130 с. 24. Samuelsson J. B i o strati graphy of Kildin Island and Sredni Península: preliminary results // Norwegian-Russian Collaboration Programme «North Area»: 1-st International Barents Symposium (Abstracts), 21-24 October, 1993, Kirkenes, Norway. 25. Келлер Б.М., Соколов Б.С. Поздний докембрий севера Мурманской области. // ДАН СССР. 1960. Т. 133, № 5.
С. 1154-1157. 26. Беккер Ю.Р. Молассы докембрия. Л.: Недра, 1988. 1986 с. 27. Gorokhov I.M., Turchenko T.L, Baskakov AV., Kutyavin E.P., Melnikov AV. Sochava A. Rb-Sr study of multis tage illite generation in shales of Poropelonskaya and Pumanskaya Formations, Sredni Peninsula // Norwegian-Russian Collaboration Programme «North Area»: 1-st International Barents Symposium (Abstracts), 21-24 October, 1993, Kirkenes, Norway. 28. Полканов А.А. Дополнение к статье «Гиперборейская формация полуострова Рыбачий и острова Кильдина (Кольский полуостров)» // Проблемы сов. геол. 1934. Т.4, №10. С. 165. 29. Келлер БМ, Копелиович А.В, Соколов Б.С. Полуострова Рыбачий, Средний и остров Кильдин // Стратиграфия СССР, верхний докембрий. М., 1963. Т. 1. С. 103-113. 30. Коноплева Н.Г Верхнепротерозойская ритмичная толща п-ова Рыбачий // ДАН СССР. 1974. Т. 219, № 1. С. 175-178. 31. Люткевич Е.М., Харитонов Л.Я. Докембрийские отложения полуостровов Рыбачий, Среднего и острова Кильдина // Геология СССР, Мурманская область. Т. XXXVII, ч. 1: Геологическое описание. М.: ГОНТИ, 1958. С. 361-370. 32. Негруца В.З. Стратиграфия гиперборейских отложений полуостровов Среднего, Рыбачьего и острова Кильдин // Проблемы геологии докембрия Балтийского щита и покрова Русской платформы: тр. ВСЕГЕИ. Л.: Недра, 1971. Т. 175. С. 153-186. 33. Сергеева Э.И. Главные черты строения сводного разреза позднего докембрия Кольского полуострова // Некоторые вопросы геологии Карело-Кольского региона: тематич. сб. науч. тр. М., 1973. Вып. 4. С. 3-15. 34. Коноплева Н.Г. О стратиграфии рифейских отложений полуострова Рыбачий // Новые данные по геологии и стратиграфии Северо-Запада РСФСР: тр. / Министерство геологии РСФСР. М., 1977. Вып. 6. С. 62-80. 35. Siedlecka A, Roberts D. The bedrock geology of Varanger Peninsula, Finmark, North Norway: an excursion guide // Nor. Geol. Unders., Special Publ. 1992. Vol. 5. 45 p. 36. Torsvik T., Roberts D, Siedlecka A. Paleomagnetic data from sedimentary rocks and dolerite dykes, Kildin Island, Rybachi, Sredni and Varanger Peninsulas, NW Russia and NE Norway // Norwegian-Russian Collaboration Programme «North Area»: 1-st International Barents Symposium (Abstracts), 21-24 Odober, 1993, Kirkenes, Norway.
Сведения об авторах
Сорохтин Николай Олегович - д.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник, е-mail: sorokhtin@geoksc.apatity.ru Козлов Николай Евгеньевич - д.г.-м.н., профессор, зав. лабораторией, е-mail: kozlovne@afmgtu.apatity.ru Куликов Николай Владимирович - генеральный директор ООО "Арктические технологии"
Глазнев Виктор Николаевич - д.ф.-м.н., зав. кафедрой, е-mail: victor.glaznev@smtp.ru Чикирев Игорь Владимирович - к.г.-м.н., зам. директора, е-mail: chikiryeviv@afmgtu.apatity.ru
