Научная статья на тему 'Геотермические условия осадочно-породных бассейнов земного шара'

Геотермические условия осадочно-породных бассейнов земного шара Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
177
45
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОСАДОЧНО-ПОРОДНЫЙ БАССЕЙН / ТЕМПЕРАТУРА / ТЕПЛОВОЙ ПОТОК / ГЕОТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ / НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ / БАССЕЙНОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ / ГЕОСИНЕРГЕТИКА / SEDIMENTARY BASIN / TEMPERATURE / HEAT FLOW / GEOTHERMAL REGIME / HYDROCARBON BEARING PROSPECTS / BASIN MODELING / GEOSYNERGETICS

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Резников Анатолий Николаевич, Астахов Сергей Михайлович, Резников Сергей Анатольевич, Маллак Диана Атефовна

В статье представлены результаты первого этапа обобщающей работы по анализу геотермических условий осадочных бассейнов земного шара. Рассчитанные по термограммам в скважинах уравнения позволили выделить различные типы режимов и классифицировать их. Обсуждены факторы, имеющие влияние на установившийся тип геотермического режима в бассейне, который в свою очередь значительно влияет на прогноз палеотемператур, особенно в методике бассейнового моделирования. На втором этапе исследований постулируется необходимость создания региональных и локальных моделей с типизацией формы термограмм для различных типов режима. С учетом применения технологии в бассейнах различных геодинамических типов при расчете тепловой истории бассейна необходимо вводить поправки на тип режима в каждом конкретном случае.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Резников Анатолий Николаевич, Астахов Сергей Михайлович, Резников Сергей Анатольевич, Маллак Диана Атефовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GEOTHERMAL REGIME OF THE WORLD SEDIMENTARY BASINS

The paper deals with the solution of a problem of an adequate heat flow analysis and temperature prognosis in different basin settings. A number of generalized equations were obtained by detailed studying of the temperature-depth profiles all over the world. The geothermal regimes classification is presented. The factors that influenced the heat transferring in the sedimentary basins are discussed. The type of geothermal regime is recognized as the significant attribute influenced on the paleotemperature reconstruction methodology especially in basin modeling approach. The need of creation of regional and local models with thermogram shape associated with different types of regime is postulated at the second stage of the study. Basin modeling in different geodynamic basin types is necessary to calculate of the thermal history with the corrections to the type of regime in the each case.

Текст научной работы на тему «Геотермические условия осадочно-породных бассейнов земного шара»

УДК 550.8

ГЕОТЕРМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОСАДОЧНО-ПОРОДНЫХ БАССЕЙНОВ ЗЕМНОГО ШАРА

А.Н.Резников (Южный федеральный университет), С.М.Астахов (ОАО "Краснодарнефтегеофизика"), С.А.Резников (Южный федеральный университет), Д.А.Маллак (ГНЦ ФГУГП "Южморгеология")

В статье представлены результаты первого этапа обобщающей работы по анализу геотермических условий осадочных бассейнов земного шара. Рассчитанные по термограммам в скважинах уравнения позволили выделить различные типы режимов и классифицировать их. Обсуждены факторы, имеющие влияние на установившийся тип геотермического режима в бассейне, который в свою очередь значительно влияет на прогноз палеотемператур, особенно в методике бассейнового моделирования. На втором этапе исследований постулируется необходимость создания региональных и локальных моделей с типизацией формы термограмм для различных типов режима. С учетом применения технологии в бассейнах различных геодинамических типов при расчете тепловой истории бассейна необходимо вводить поправки на тип режима в каждом конкретном случае.

Ключевые слова: осадочно-породный бассейн; температура; тепловой поток; геотермический режим; нефтегазоносность; бассейновое моделирование; геосинергетика.

В нефтяной геологии, при генетическом подходе изучения условий нефтегазообразования, ведущие роли в формировании аккумуляционной зональности скоплений УВ отводятся факторам теплового режима недр и его эволюции. Адекватный прогноз температурных условий по всему разрезу осадочного чехла на различных стадиях развития бассейна является базисом моделирования эффективности нефтяных систем, в том числе при использовании компьютерных систем. С этих позиций актуальны работы обобщающего характера по изучению особенностей геотермического режима осадочных бассейнов.

Авторы статьи исследовали термограммы и различные геотермические показатели более чем по 5000 скважин. Рассчитано 307 уравнений, характеризующих геотермический режим различных осадоч-но-породных бассейнов мира. Выявлены особенности поведения термограмм и решений рассчитанных уравнений, что позволило провести классификацию геотермических режимов бассейнов мира.

На обзорных картах отмечены рассчитанные объекты (рис. 1, 2), оконтурены осадочные бассейны мира, вынесены расчетные объекты, показана широта охвата исследований (40-50 % всех осадочных бассейнов мира). Рассчитаны уравнения парной корреляции по различным объектам. Среди них значительную часть (~ 70 %) представляют уравнения, полученные по данным нескольких скважин из одного бассейна геоструктурного элемента. Расчеты также велись по термограммам скважин отдельных месторождений (~ 20 %). Меньшая часть относится к расчетам по интервалам единственной скважины (это касалось в основном уникальных объектов — сверхглубоких, опорных и параметрических скважин в малоизученных регионах).

Актуальность в связи с существующими методиками

восстановления палеотемператур в геотермии

Перенос тепла осуществляется кондукцией и конвекцией, а также

излучением (в основном в астеносфере). Распределение температур в осадочной толще бассейна в большинстве случаев контролируется заданием значения глубинного теплового потока [1,2, 11, 15]. Суммарный тепловой поток распределения температур по разрезу первоначально рассчитывается с учетом генерации радиоактивного тепла осадками и пренебрежением конвективной составляющей теплового потока:

?сум = ХАТ/А1 + + ЛА2 + 9конв; 9кс

0,

(1)

где А2 — мощность слоя осадочной толщи, м; Х — теплопроводность осадков, мВт/м; дсум — суммарный тепловой поток, мВт/м2; А — тепло-генерация, мВт/м3; АТ/А2 — градиент температур, °С/м; дконв — конвективный тепловой поток, мВт/м2.

Такой подход учитывает кон-дуктивную составляющую теплового потока, а моделируемые термограммы имеют вид, близкий к линейному. При этом вариации градиента полностью подчинены изменению теплопроводности пород. Реальные термограммы часто фиксиру-

Рис. 1. КАРТА ОСАДОЧНО-ПОРОДНЫХ БАССЕЙНОВ МИРА С РАССЧИТАННЫМ ГЕОТЕРМИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ

(Евразия, Африка, Австралия и Индонезия)

1 - осадочные бассейны (разбуренные и предполагаемые по геофизическим данным): Европа и Азия: 1 - Мизийская платформа, 2 - Паннонский, 3 - Индоло-Кубанский, 4 - Синайский, 5 - Западно-Черноморский (румынский шельф), 6 - Восточно-Черноморский, 7 -дельта Роны, 8 - Верхнерейнский грабен, 9 -Северо-Западно-Германский, 10 - молассовый Предаль-пийский, 11 -Брессе, 12 - Центрально-Европейский (польский сегмент), 13 -Ассамский, 14 - Северо-Бирманский, 15 -Ханкай-ский, 16-Суйфунский, 17-Желтого моря, 18- Ланпин-Симао, 19-Саву-Кеке, Южно-Китайское море и Индонезия: 20-Барито, 21 -Мелави, Капуас, 22-Горонтало, 23-Пенью, 24-Натуна, 25-Саравак, 26-Бруней-Сабах, 27-Палаванский, 28-Хайнань, 29-БакБо, 30-Вьетнамский, 31 - Меконг; 2-осадочный бассейн с расчетами геотермического градиента; 3-аномальный геотермический режим; 4 - геотермальный режим с влиянием магматических интрузий; нормальный геотермический режим в отложениях: 5 - палеозойских, 6 - мезозойских, 7- кайнозойских

ют изменения значений градиента температур и теплового потока (которые зависят не только от тепло-

проводности) по глубине разреза. Особенности геологического развития (эрозия, изменение теплового

потока и климата, магматические интрузии) влияют на распределение температур и создают так называе-

Рис. 2. КАРТА ОСАДОЧНО-ПОРОДНЫХ БАССЕЙНОВ МИРА С РАССЧИТАННЫМ ГЕОТЕРМИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ (Южная и Северная Америка)

Осадочные бассейны: Южная Америка: 32 - Цезарь, 33 - Гуахира, 34 - Фаль-кон, 35-Бонар, 36-Тринидад, Северная Америка: 37-Сан-Хуан, 38-Парадокс, 39 - Уинта-Пайсенс, 40 - надвиговый пояс Кордильер, 41 - Грин-Ривер, 42 - Форт-Ворс, 43 - Денвер, 44 - Форес Сити-Салина, 45 - Биг-Хорн, 46 -Винд-Ривер; остальные усл. обозначения см. на рис. 1

мые нестационарные эффекты. Такие эффекты часто связаны с недоучтенной конвективной частью теп-

лового потока. В большинстве методик решение подобных задач связывается с конкретными диффе-

ренциальными уравнениями. Если рассматривать вопрос теплового режима недр с позиций геосинергетики, то его становление в конечном варианте будет определяться комплексными величинами, характеризующими различную геодинамическую возбужденность исследуемых бассейнов. Так, изменение теплового потока и градиентов температур может коррелировать с типом геодинамической возбужденности бассейна, который, в свою очередь, проявлен интенсивностью "нестационарных эффектов".

В большинстве случаев формула (1) должна быть дополнена конвективной составляющей. Для учета этого фактора, а также других, влияющих на нестационарное поведение теплового поля, авторами статьи проведена типизация форм термограмм и вида полученных по ним уравнений.

Различные факторы, влияющие на тепловой режим, нередко имеют общий генезис. Это осложняет выяснение закономерностей поведения уравнений. Для получения наиболее общих выводов выделены три основные "резюмирующие" группы факторов:

возраст отложений, слагающих осадочно-породные бассейны (в разрезе скважины);

влияние внешних геологических факторов;

влияние степени геодинамической возбужденности (геодинамического типа осадочно-породного бассейна, возраста последней тектонической перестройки, развития надвигов, инверсий).

Влияние внешних факторов

Общий вид уравнения (Т = аН ± Ь) позволяет дифференцировать режимы по двум переменным: коэффициенту а — геотермическому градиенту; свободному члену Ь — показателю влияния внешних геологических факторов. По показателю Ь полученное множество уравнений

Рис. 3. ИДЕАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ТЕРМОГРАММЫ ПРИ АНОМАЛЬНОМ (А) И НОРМАЛЬНОМ (Б) ГЕОТЕРМИЧЕСКИХ РЕЖИМАХ

четко подразделяется на три большие группы: с отрицательными, положительными и повышенными (Ь > 50) положительными значениями.

Для последней группы, насчитывающей 49 уравнений, фиксируется влияние магматических интрузий, присутствующих в разрезах соответствующих скважин. Для первой группы с отрицательными значениями Ь установлена привязка к преимущественной газоносности рассчитанных интервалов бассей-

нов (48 уравнений). Остальные уравнения выделены в группу с нормальным режимом (210 уравнений). Такое разделение уравнений на три группы позволило говорить о различных геотермических режимах недр, отвечающих определенным геологическим условиям, а также определяющих геотемпературное поле осадочного разреза.

Характерно, что форма термограмм, характеризующих три выделенных типа геотермического режи-

ма, имеет значительные различия. В термограммах первой группы наблюдается повышенное значение градиента. Свободный член отрицательный или близок к нулю. Форма кривой термограммы — вогнутая. Связанный с таким поведением термограммы геотермический режим назван аномальным. Во второй и третьей группах наблюдаются примерно одинаковые значения градиента — меньшие, чем при аномальном режиме (рис. 3). Повышенные значения свободного члена характерны для графика режима влияния магматических интрузий. Вторая группа с нормальным геотермическим режимом содержит большинство рассчитанных уравнений, которые характеризуются нормальной выпуклой или линейной формой термограмм.

Для аномального геотермического режима типичны повышенные показатели геотермического градиента на глубине > 2 км (в среднем 40 °С/км). Больший градиент температур может косвенно свидетельствовать об активном конвективном теплообмене за счет разогретых флюидов, поступающих по разломам из более глубокозалегающих комплексов, в том числе фундамента. На глубине более 6-7 км, при экстраполяции значений построенных зависимостей, температуры оказываются выше нормальных.

Одним из характерных примеров является бассейн Стин-Ривер (США), в котором области с повышенным геотермическим градиентом приурочены к газовым месторождениям, с пониженным — к нефтяным [16]. Более холодные условия для верхних интервалов разреза можно связать с эффектом Джоуля-Томпсона (адиабатическое расширение газовой фазы с уменьшением температуры). Для нижне-сред-неюрского глубокопогруженного комплекса севера Западной Сибири, обладающего повышенными геотермическими градиентами, предполагается разогрев вертикальной

Рис. 4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОТЕРМИЧЕСКОГО РЕЖИМА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВОЗРАСТА ОТЛОЖЕНИЙ ОСАДОЧНО-ПОРОДНОГО

БАССЕЙНА

Н, км РТ Н, км Ш. Н, км №

Режим: аномальный: 1 - PZ, 2- 3- влияния магматических интрузий: 4 - PZ, 5 - 6 - нормальный: 7 - PZ, 8 - 9 -

Средние уравнения различных геотермических режимов мира в зависимости от возраста отложений осадочно-породного бассейна

Тип режима Возраст Среднее Число

уравнение уравнении

Аномальный С отрицательными значениями PZ Т = 33,5Н - 14,6 10

свободного члена MZ Т = 36,1Н - 15,6 28

KZ Г = 41,3Н - 16,0 13

С повышенными значениями PZ Т = 22,4Н + 58,3 24

свободного члена (влияние MZ Т = 23,2Н + 55,1 20

магматических интрузий) KZ Т = 29,0Н + 65,5 10

Нормальный PZ Т = 25,9Н + 18,0 35

MZ Т = 30,6Н + 17,0 97

KZ Т = 32,5Н + 17,6 78

фильтрацией флюидов из фундамента [5, 13]. Рассчитанные уравнения аномального режима часто локализуются в конкретных бассейнах или его частях (север Западной Сибири, Вилюйская синеклиза, Пред-верхоянский прогиб, округи в Мексиканском заливе, Квебек и др.).

Влияние возраста слагающих бассейн отложений

Для наглядного понимания различий и закономерностей изменения геотермического режима (в первую очередь изменения градиентов), в зависимости от возраста отложений осадочно-породных бассейнов и влияния различных геологических факторов, по каждой группе с разбивкой по возрастам отложений получено среднее уравнение (рис. 4, таблица).

Анализ сопоставления полученных графиков дает возможность сделать следующие выводы. Отмечается увеличение значения геотермического градиента по мере омоложения отложений во всех трех режимах: для аномального — с 33,5 (палеозой) до 41,3 °С/км (кайнозой); для режима магматических интрузий — с 22,4 до 29,0 °С/км; для нормального режима — с 25,9 до 32,5 °С/км. Мезозойская часть

разреза по значениям градиента тяготеет к палеозойской. Таким образом, повышенными значениями выделяются именно кайнозойские отложения. Необходимо также отметить более высокую дисперсию значений градиента в кайнозойских интервалах по сравнению с палеозой-мезозойскими. Это свидетельствует о влиянии большего числа факторов и большего разнообразия геологических обстановок. Например, глубина залегания варьирует от глубочайших осадочных впадин неоген-четвертичных краевых и предгорных прогибов до неглубоких межгорных депрессий.

Вторым выводом являются в целом повышенный градиент для аномального режима и его пониженные значения в режиме магматических интрузий. Необходимо иметь в виду, что в возрасте слагающих бассейн отложений определенным образом заложено и множество других факторов, в том числе магматические интрузии, гидротермальная деятельность и как минимум различная плотность и теплопроводность пород. Тем не менее закономерности по этому критерию, как показано, явно прослеживаются и могут быть использованы при дальнейших аналитических исследованиях.

Влияние геодинамического типа бассейна.

Форма термограммы и связь с историей формирования бассейна

Свободный член Ь показывает изменение геотермического градиента по разрезу. Отрицательное значение Ь — рост градиента к поверхности и вогнутая форма изначальной термограммы; положительный — падение градиента к поверхности и выпуклая форма термограммы (рис. 5).

Многие исследователи рассматривали причины возникновения геотермических условий, характеризующихся выпуклыми и вогнутыми (по отношению к оси глубин) термограммами разреза [6, 7, 11, 14], обращая внимание на гидрогеологические и литологические причины, а также связь с различными экзотермическими внутрифор-мационными процессами. Приходится констатировать неоднозначность определения основных факторов, влияющих на характер термограмм. Вслед за многими исследователями Л.А.Назаркин обратил внимание на связь вида термограмм с возрастом осадочного бассейна: "Если иметь в виду, что нагревание осадочных толщ начинается с их подошвенной части, то они должны

Рис. 5. ПРИМЕР С РАЗЛИЧНЫМИ ГЕОТЕРМИЧЕСКИМИ РЕЖИМАМИ ГЕОДИНАМИЧЕСКИ РАЗНОРОДНЫХ БАССЕЙНОВ. ТЕРМОГРАММЫ И РАССЧИТАННЫЕ УРАВНЕНИЯ

1 -Таманский бассейн (скв. Тамань-7), тип: предгорный, поперечный прогиб; данные: фактическая термограмма, режим: аномальный, К2; 2- бассейн Прикаспийской впадины (юг), тип: перикратонный, данные: обобщенная термограмма, режим: нормальный,

характеризоваться геотермическим градиентом, уменьшающимся к поверхности отложений, а следовательно, вогнутой термограммой" [6].

Остывание же после уплотнения начинается с нижних частей и влечет за собой уменьшение градиента в глубинных зонах по мере перемещения вверх фронта последней контрастной тепловой волны. Это продолжается до тех пор, пока не иссякнет тепло, накопленное за счет стационарного теплового потока. На этом этапе преобладают термограммы выпуклого типа, так как он характеризуется экзотермическими процессами на нагрев уплотняющихся отложений. Далее тип термограмм становится вогнутым после установления теплового режима только за счет эндогенного тепла. Характерную закономерность приводит В.А.Голубев, анализируя недооценку тепловыноса из недр Байкальской рифтовой зоны при использовании традиционных методов геотермии. Форма термограммы в центральных (рифтовых) частях с восходящим движением

разогретых флюидов является выпуклой, а в краевых частях горных массивов с нисходящим потоком — вогнутой [3].

Авторами статьи выявлены предпосылки для установления связи геодинамической истории бассейна и формы термограмм, характерных для его разрезов, на примере осадочно-породных бассейнов Канады и Бразилии (рис. 6).

Термограммы бассейнов пассивной континентальной окраины восточного побережья Канады (Лабрадор, Жанна д'Арк, Гранд-Бэнк, Джордж-Бэнк, Балтимор Кэ-нион, Скотиан-Шельф и др.) целиком лежат в области нормального режима и обладают выпуклой формой с понижением градиента ниже глубины 2,0-2,5 км. Аномальным же режимом (область голубого цвета) выделяются только термограммы прогиба Квебек, который является поперечным предгорным прогибом, резко отличающимся геодинамической историей формирования и повышенным градиентом ниже глубины 2,5-3,0 км. Для сравни-

тельного анализа добавлены термограммы бассейнов континентальной окраины восточного побережья Бразилии (Фоз де Амазония, Ба-рейриньо и др.). Находясь в области нормального режима, они являются более "горячими" по сравнению с канадскими бассейнами. Этот факт в некоторой степени объясняется повышенными значениями верхней границы области счета на протяжении мезо-кайнозойской истории развития бассейнов за счет южных широт. В отличие от термограмм бассейна Скотиан-Шельф, графики бассейна Скотиан-Слоуп определяют современное распределение температур в бассейне континентального склона с широким развитием солей, которые являются своего рода "холодильником" для подсо-левых отложений. Это и определяет вогнутую форму термограммы.

Существуют и другие примеры подобной связи [4, 10, 12], но на данном этапе нет достаточного объема базы термограмм, чтобы судить о статистическом значении выявленных закономерностей. Для статистических методов кластерного и факторного анализов вариаций вида термограмм и параметров расчетных уравнений выбраны следующие факторы: тектонотип бассейна по различным классификациям, степень ди-намокатагенетической возбужденности осадочно-породных бассейнов (Д-тип) [9], возраст последней тек-тономагматической активизации, мощность осадочного чехла в бассейне, средняя скорость седиментации, степень влияния магматических интрузий, степень разбитости дизъюнктивной тектоникой, эрозии, инверсии и др.

На втором этапе исследований статический анализ (критерий Пирсона, деревья классификаций и т.п.) позволит выявить определяющие факторы.

Заключение

Существующие механизмы программных средств бассейнового

Рис. 6. ТЕРМОГРАММЫ БАССЕЙНОВ ПАССИВНОЙ АТЛАНТИЧЕСКОЙ ОКРАИНЫ СЕВЕРНОЙ И ЮЖНОЙ АМЕРИКИ И ПРИЛЕГАЮЩЕЙ ТЕРРИТОРИИ

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Т°С J_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_

Области: нормального режима, бассейны пассивной континентальной окраины: 1 -Канады, 2 - Бразилии (более прогретые термограммы за счет южных широт), 3 -аномального режима, поперечный предгорный прогиб Квебек, 4 - комбинированного режима, пассивная континентальная окраина Канады, бассейн Скотиан-Слоуп (более холодные термограммы за счет влияния солей)

моделирования используют решение частных случаев уравнения теп-лопереноса для слоистых сред с пользовательским вводом параметров изменения теплового потока на протяжении моделируемого отрезка истории развития бассейна. Для восстановления древних тепловых потоков в том или ином виде используется принцип актуализма.

Восстанавливая геодинамический тип бассейна в прошлом, пользователь присваивает для данного этапа значение глубинного теплового потока, соответствующее осред-ненным показателям среди современных аналогов. Также используется моделирование значения теплового потока в фазе рифтинга и пострифтового термического погружения по механизму растяжения земной коры и астеносферы в модели McKenzie [15, 17]. В результате рассчитывается температурное поле в разрезе, которое калибруется с современными данными, а также отражательной способностью вит-ринита, итеративно "подгоняя" исходные значения теплового потока до соответствия с калибровочными параметрами. Однако по средствам истории изменения теплового потока восстанавливается довольно "грубая" характеристика прогретости недр, не учитывающая вариации в нижних интервалах осадочного чехла. В результате расчеты часто имеют схожие результаты в разных по геодинамическому типу бассейнах.

Кроме того, при определении современных значений теплового потока делаются значительные ошибки при измерении теплопроводности пород вне пластовых условий. В работах Ю.А.Попова на примере детальных исследований в 50 сверхглубоких скважинах РФ и Германии показано, что были совершены значительные ошибки в измерениях значения плотности теплового потока по данным предшествующих исследований в неглубоких скважинах. Вертикальные локальные вариации плотности теп-

лового потока в большинстве случаев сочетаются с устойчивым увеличением его глубины (часто до 100-150 %). В итоге делается вывод о том, что "экспериментальные данные значительно изменяют представления о тепловом режиме блоков земной коры на участках научного бурения и ставят серьезный вопрос о необходимости корректив предыдущих результатов прогноза температур на глубокие горизонты и подходов при геотермическом картировании" [8].

Для информации по современному тепловому потоку в малоизученных бассейнах геологи часто прибегают к глобальному каталогу данных теплового потока [18].

Большинство таких измерений сделано в неглубоких скважинах, а подавляющее большинство замеров в акватории производится дистанционными телеметрическими си-OIL AND GAS GEOLOGY, 42013-

стемами в верхнем слое осадков. Это исключает учет вариаций градиента температур в нижней части разреза. Поэтому авторы статьи предлагают корректировку расчетов температурного поля (в первую очередь геотермических градиентов) с учетом установленных типов геотермического режима. Задачей авторов статьи является дифференцированный подход к заданию трендов изменения геотермических характеристик по разрезу. Факторный анализ термограмм по осадочным бассейнам мира позволит более детально прогнозировать палеотемпе-ратуры осадочных бассейнов с различной степенью геодинамической возбужденности, эрозионных и инверсионных событий, влияние глубинных разломов, скорость седиментации, развитие магматических интрузий и других факторов, влияющих на геотермический режим -

GEOTHERMAL REGIME OF THE WORLD SEDIMENTARY BASINS

Reznikov A.N. (Southern Federal University), Astakhov S.M. (JSC "Krasnodarneftegeophysica"), Reznikov S.A. (Southern Federal University), Mallak D.A. (GNC FGUGP "Uzhmorgeology")

The paper deals with the solution of a problem of an adequate heat flow analysis and temperature prognosis in different basin settings. A number of generalized equations were obtained by detailed studying of the temperature-depth profiles all over the world. The geothermal regimes classification is presented. The factors that influenced the heat transferring in the sedimentary basins are discussed. The type of geothermal regime is recognized as the significant attribute influenced on the paleotem-perature reconstruction methodology especially in basin modeling approach. The need of creation of regional and local models with thermogram shape associated with different types of regime is postulated at the second stage of the study. Basin modeling in different geodynamic basin types is necessary to calculate of the thermal history with the corrections to the type of regime in the each case.

Key words: sedimentary basin; temperature; heat flow; geothermal regime; hydrocarbon bearing prospects; basin modeling; geosynergetics.

недр. Учет конвективной составляющей в плотности теплового потока возможен дискретизацией термограммы (графика зависимости Н(/) и определением интервалов разреза с типичными значениями геотермического градиента для осадоч-но-породных бассейнов с различной геодинамической историей.

Таким способом, возможна корректировка расчетов температурных условий во временном интервале формирования бассейна. А современный вид термограммы в нижних частях разреза корректирует непосредственно с географическим положением области исследования в определенном осадоч-но-породном бассейне.

В связи с ограниченностью объема использованного фактического материала, необходимы дальнейшее изучение и более глубокая проработка поднятых проблем на основе расширения базы данных по термограммам осадочно-породных бассейнов земного шара и применения многофакторного кластерного анализа.

Литература

1. Вержбицкий Е.В. Генезис, тектоническое строение и нефтегазонос-ность литосферы северной части Мирового океана / Е.В.Вержбицкий, М.В.Кононов. — М.: Научный мир, 2010.

2. Галушкин Ю.И. Моделирование осадочных бассейнов и оценка их нефтегазоносности. — М.: Научный мир, 2007.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Голубев В.А. О недооценке теп-ловыноса из недр Байкальской рифто-вой зоны при использовании традиционных методов геотермии // Докл. РАН. - 2003. - Т. 390. - № 2.

4. Горнов П.Ю. Геотермические разрезы земной коры области сочленения Центрально-Азиатского и Тихоокеанского поясов и смежных платформ / П.Ю.Горнов, М.В.Горошко, Ю.Ф.Малышев, В.Я.Подгорный // Геология и геофизика. - 2009. - Т. 50. - № 5.

5. Дучков А.Д. Тепловой поток и геотемпературное поле Сибири / А.Д.Дучков, Л.С.Соколова, В.Т.Бало-баев и др. // Геология и геофизика -1997. - Т. 38. - № 11.

6. Назаркин Л.А. Влияние темпа седиментации и эрозионных срезов на нефтегазоносносность осадочных бассейнов. - Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1979.

7. Поляк Б.Г. О геотермическом градиенте Русской платформы // Тр. Лаборатории гидрогеологических проблем АН СССР. - 1962. - Т. 42.

8. Попов Ю.А. Геотермические характеристики разреза Кольской сверхглубокой скважины / Ю.А.Попов, С.Л.Певзнер, В.П.Пименов, Л.А.Певз-нер // Докл. РАН. - 1999. - Т. 369. -№ 6.

9. Резников А.Н. Геосинергетика нефти и газа. - Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2008.

10. Сергиенко С.И. Гидрогеотермический режим недр Восточного Предкавказья. - М.: Наука, 1971.

11. Смирнов Я.Б. Тепловое поле территории СССР: пояснительная записка к картам теплового потока и глубинных температур в масштабе 1:10 000 000 / Я.Б.Смирнов, В.И.Кононов. - М.: Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР, 1980.

12. Соин Д.А. Термобарические условия размещения скоплений углеводородов в мезозойских толщах и прогноз нефтегазоносности юрских отложений ямальской области Западной Сибири: дис. ... канд. наук. - М., 2010.

13. Хаин В.Е. Рифтогенез и неф-тегазоносность: основные проблемы. Рифтогенез и нефтегазоносность / В.Е.Хаин, Б.А.Соколов. - М.: Наука, 1993.

14. Череменский Г.А. Геотермия. — Л.: Недра, 1972.

15. Hantschel T. Fundamentals of Basin and Petroleum Systems Modeling / T.Hantschel, A.I.Kauerauf. — Berlin: Springer, 2009.

16. Jones F.W. Geothermal gradients in the Steen River area of Northwestern Alberta / F.W.Jones, H.L.Lam // Tectonophysics. - March, 1984. - V. 103.

17. McKenzie D. Some remarks on the development of sedimentary basins // Eart hand Planet. Sci. Lett. - 1978. - 40.

18. Pollack H.N. New Global Heat-Flow Compilation / H.N.Pollack, S.J.Hur-ter, J.R.Johnson. - U.S.A.: Department of Geological Sciences, University of Michigan March, 1991.

© Коллектив авторов, 2013

Анатолий Николаевич Резников, профессор,

доктор геолого-минералогических наук, reznikoff@mail.ru;

Сергей Михайлович Астахов, ведущий геолог, кандидат геолого-минералогических наук, sergey.m.astakhov@rambler.ru;

Сергей Анатольевич Резников, научный сотрудник;

Лиана Атефовна Маллак, инженер 1 категории.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.