Кольцевые структуры и оценка их нефтегазоперспективности на Севере Иркутской области Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

КОЛЬЦЕВЫЕ СТРУКТУРЫ И ОЦЕНКА ИХ НЕФТЕГАЗОПЕРСПЕКТИВНОСТИ НА СЕВЕРЕ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ

Сергей Александрович Шешуков

Западно-Сибирский филиал Института нефтегазовой Геологии и Геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 625026, Россия, г. Тюмень, ул. Таймырская, 74, инженер, тел. (3452)688-792,

e-mail: [email protected] Рустам Ильясович Тимшанов

Западно-Сибирский филиал Института нефтегазовой Геологии и Геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 625026, Россия, г. Тюмень, ул. Таймырская, 74, инженер, тел. (3452)688-792,

e-mail: [email protected] Андрей Юрьевич Белоносов

Западно-Сибирский филиал Института нефтегазовой Геологии и Геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 625026, Россия, г. Тюмень, ул. Таймырская, 74, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, тел. (3452)688-792, e-mail: [email protected]

Олег Серафимович Мартынов

Западно-Сибирский филиал Института нефтегазовой Геологии и Геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 625026, Россия, г. Тюмень, ул. Таймырская, 74, вед. инженер, тел. (3452)688-792, e-mail: [email protected]

Аркадий Романович Курчиков

Западно-Сибирский филиал Института нефтегазовой Геологии и Геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 625036, Россия, г. Тюмень, ул. Володарского, 56, член-корреспондент РАН, доктор геолого-минералогических наук, директор, тел. (3452) 465-827, e-mail: [email protected]

Антон Евгеньевич Кудрявцев

Западно-Сибирский филиал Института нефтегазовой Геологии и Геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 625026, Россия, г. Тюмень, ул. Таймырская, 74, инженер, тел. (3452)688-792,

e-mail: [email protected]

По материалам дистанционного зондирования Земли на одной из поисковых площадей в северной части Непско-Ботуобинской НГО выделена кольцевая структура. Показана связь радиальных и дуговых линеаментов кольцевой структуры с полями концентраций углеводородных и неуглеводородных газов, сорбированных приповерхностными отложениями. Предложена модель строения территории, которая в дальнейшем используется при геологической интерпретации геохимических распределений и оценки перспектив нефтегазоносности.

Ключевые слова: дистанционные исследования Земли, морфометрический и линеаментный анализ, кольцевая структура, геохимическая съемка, углеводородные показатели, неуглеводородные газы, прогноз нефтегазоносности.

RING STRUCTURES AND EVALUATION OF ITS

OIL AND GAS PROSPECTS ON THE NORTH OF IRKUTSK REGION

Sergey A. Sheshukov

West-Siberian affiliate of the Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 625026, Russia, Tyumen, 74 Taimyrskaya, engineer, tel. (3452)688-792, e-mail: [email protected]

Rustam I. Timshanov

West-Siberian affiliate of the Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 625026, Russia, Tyumen, 74 Taimyrskaya, engineer, tel. (3452)688-792, e-mail: [email protected]

Andrew Yu. Belonosov

West-Siberian affiliate of the Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 625026, Russia, Tyumen, 74 Taimyrskaya, Ph.D., senior researcher, tel. (3452)688-792, e-mail: [email protected]

Oleg S. Martynov

West-Siberian affiliate of the Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 625026, Russia, Tyumen, 74 Taimyrskaya, chief engineer, tel. (3452)688-792, e-mail: [email protected]

Arcady R. Kurchikov

West-Siberian affiliate of the Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 625036, Russia, Tyumen, 56 Volodarskogo, corresponding member, Dr. in Geology and Mineralogy, director, tel. (3452)465-827, e-mail: [email protected]

Anton E. Kudryavtsev

West-Siberian affiliate of the Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 625026, Russia, Tyumen, 74 Taimyrskaya, engineer, tel. (3452)688-792, e-mail: [email protected]

The ring structure in the northern part of the Nepa-Botuoba OGR was allocated by remote sensing data. The relation was highlighted between the radial and arc lineaments of ring structure and concentration fields of hydrocarbon and non-hydrocarbon gases adsorbed by nearsurface sediments. A model of the territory was offered and later used in geological interpretation of geochemical distributions and evaluation of petroleum potential.

Key words: remote sensing, morphometric and lineament analysis, ring structure, geochemical survey, hydrocarbon indicators, non-hydrocarbon gases, forecast of oil and gas prospects.

ВВЕДЕНИЕ

Широкое развитие методов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) дало возможность картирования многочисленных кольцевых структур разного

генезиса, возраста и размеров [1]. В пределах Сибирской платформы с подобными геологическими объектами глубинного заложения (алмазоносные, железорудные и т.д.) связано большое количество месторождений полезных ископаемых. Кольцевые структуры могут играть важную роль в формировании месторождений нефти и газа.

Территория исследований находится в северной части Непско-Ботуобинской НГО в зоне сочленения двух надпорядковых структур Непско-Ботуобинской антеклизы и Курейской синеклизы и характеризуется широким развитием зон траппового магматизма, присутствием в разрезе солевых отложений и многолетнемерзлых пород. В таких сложных условиях изучение геологического строения и выявление перспектив нефтегазоносности проводится комплексом геофизических и геохимических исследований. Последние относятся к разряду прямых методов поиска и разведки и позволяют осуществлять качественную оценку углеводородного потенциала недр.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

При подготовке к проведению геохимических работ, на основе материалов ДЗЗ, был проведён морфометрический и линеаментный анализ. В качестве основы использовались фрагменты глобальной мозаики космических снимков, снятые сканером ЕТМ+ спутника LandSat 7 с пространственным разрешением до 30 м.

Литогазогеохимическая съемка выполнялась вдоль сейсмопрофилей 2Э с шагом 1 км. Геохимическое опробование включало отбор проб приповерхностных отложений для извлечения сорбированных углеводородных (С - С6) и неуглеводородных (N2, 02, С02, Н2, Не) газов. Анализ углеводородных газов (УВГ) осуществлялся методом равновесной паровой фазы на хроматографе Кристалл-5000 (пламенно-ионизационный детектор), неуглеводородных газов на хроматографе Г азохром-2000 (детектор по теплопроводности).

Осуществлен анализ карт полей концентраций углеводородных и неуглеводородных газов, а также распределений параметров, вычисленных на их основе - показателей эпигенетичности, сухости УВГ, фазового насыщения, зрелости, углеводородного насыщения [2]. Интерпретация геохимических распределений проведена с учетом результатов дешифрирования и анализа материалов ДЗЗ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

На территории исследований по различным ландшафтным индикаторам, особенностям строения рельефа и гидросети были выделены дуговые и прямолинейные линеаменты (рис. 1). Дуговые линеаменты формируют крупную кольцевую концентрическую структуру с внешним радиусом порядка 40 км и центральной частью радиусом около 12 км. В северозападной части кольцевой структуры дешифрируется кольцевая структура меньшего радиуса (около 15 км). Западная часть кольцевой структуры

дешифрируется менее отчётливо, что вероятно обусловлено особенностями геологического строения территории. Кольцевая структура осложнена системой прямолинейных радиальных линеаментов, хорошо выделяющихся на космоснимке по смене фототона и спрямленным участкам речной сети.

Условные обозначения:

линеаменты, выделенные по морфометрическим данным:

\и - дуговые;

У - радиальные

Рис. 1. Кольцевая структура

Выделенное кольцевое образование хорошо прослеживается в геохимических распределениях. Отмечается приуроченность геохимических аномалий к дуговым и радиальным линеаментам, а также к центральной части кольцевой структуры. Наиболее ярко кольцевое образование проявляется в поле суммарных концентраций предельных углеводородов (ПУВ) и в распределении показателя эпигенетичности (отношение предельных УВ к непредельным). Максимумы концентраций ПУВ (рис. 2), характеризующиеся высокими значениями коэффициента эпигенетичности (рис. 3), отмечаются в центре кольцевой структуры. Небольшие аномалии ПУВ в южной и северной частях территории исследований, сопровождающиеся высокими значениями показателя эпигенетичности, приурочены к радиальным линеаментам. Остальная часть территории исследований, ненарушенная радиальными и дуговыми линеаментами, характеризуется относительно высоким содержанием непредельных УВ. Считается, что в силу высокой химической активности высокие концентрации алкенов могут поддерживаться только за счет их новообразования при разложении современного органического вещества (ОВ). Наличие их в составе миграционных УВ возможно в результате высокотемпературного воздействия на нефть или ОВ пород со стороны интрузивных тел.

Поля концентраций неуглеводородных газов согласуются с распределениями УВГ и подтверждают наличие каналов миграции, приуроченных дуговым и радиальным линеаментам кольцевой структуры. Содержание кислорода

закономерно снижается на участках высоких концентраций ПУВ, тогда как содержание углекислого газа увеличивается. В распределении гелия радиальные и дуговые линеаменты характеризуются повышенными значениями концентраций.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Генезис и геологическая природа кольцевой структуры остаётся пока не установленной и требует дальнейших геолого-геофизических исследований. Тем не менее, исходя из яркой выраженности кольцевой структуры на материалах ДЗЗ, можно сказать, что она сформирована активными современными тектоническими процессами. Это подтверждает интенсивная миграция предельных УВ и гелия в центре кольцевой структуры. Кроме этого, высокие концентрации УВ и гелия приурочены к радиальным и дуговым линеаментам. В полях концентраций УВ выделяются две основные составляющие - углеводороды, образующиеся в результате преобразования рассеянного ОВ, и углеводороды, поступающие по активным каналам миграции из глубокозалегающих нефтенасыщенных пластов. Критерием разделения является относительное содержание непредельных УВ в составе сорбированных газов и приуроченность аномалий к линеаментам кольцевой структуры. При этом допускается возможность миграции непредельных УВ из глубоких горизонтов, где может происходить их генерация под тепловым воздействием современных интрузий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На приведенном примере показан эффективный способ картирования кольцевых структур по материалам ДЗЗ. Их детальное изучение (генезис, возраст, глубина заложения) требует проведения комплексных наземных

Рис. 3. Распределение значений показателя эпигенетичности

геофизических исследований (сейсмических, электромагнитных, гравиметрических, магнитометрических). Геологическая интерпретации геохимических распределений в пределах кольцевых образований глубинного заложения может ускорить процесс поиска и открытия новых залежей УВ на севере Иркутской области и прилегающих территорий.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Кац Я.Г., Козлов В.В., Полетаев А.И. Кольцевые структуры лика планеты. - М: Знание, 1989. - 44с.

2. Исаев В.П., Королев В.И., Костюченкова Е.П. Геохимические методы поисков залежей нефти и газа на юге Сибирской платформы. - Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1986. - 224 с.

© С. А. Шешуков, Р. И. Тимшанов, А. Ю. Белоносов, О. С. Мартынов,

А. Р. Курников, А. Е. Кудрявцев, 2014