Научная статья на тему 'СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ И АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИДЕИ ИЗУЧЕНИЯ ГЛУБИННОГО СТРОЕНИЯ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ БАССЕЙНОВ, ГЕОДИНАМИКИ И НАФТИДОГЕНЕЗА'

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ И АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИДЕИ ИЗУЧЕНИЯ ГЛУБИННОГО СТРОЕНИЯ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ БАССЕЙНОВ, ГЕОДИНАМИКИ И НАФТИДОГЕНЕЗА Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
31
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГЕОДИНАМИКА / ГЛУБИННЫЕ СТРУКТУРЫ / СЕЙСМОТОМОГРАФИЯ / GPS-ГЛОНАСС- СЪЕМКА / НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ НЕДР / ЗОНЫ НЕФТЕГАЗОНАКОПЛЕНИЯ / ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕФТИ / ГАЗА / КОНДЕНСАТА

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Астафьев Д.А.

С учетом уточненных представлений о глубинном строении и геодинамике глубоких недр Земли рассмотрены возможные варианты бассейно- и нафтидогенеза на Земле. Обоснована целесообразность продолжения регионального и глубинного изучения России системой сейсмотомографических профилей и отдельными скважинами научного и параметрического бурения в комплексе с GPS-ГЛОНАСС-съемками в режиме мониторинга. В качестве результата таких работ ожидается детализация глубинной структуры осадочных и нефтегазоносных бассейнов, крупных зон нефтегазонакопления и отдельных гигантских месторождений углеводородов, а в перспективе - разработка технологии контроля и управления напряженным состоянием недр на участках крупных зон нефте- газонакопления, открывающая возможности повышения коэффициентов извлечения нефти, газа и конденсата, а также более достоверного контроля сейсмичности в районах расположения населенных пунктов, важных и опасных промышленных сооружений (трасс газо- и нефтепроводов, плотин, атомных электростанций и др.).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Астафьев Д.А.

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

CONTEMPORARY ISSUES AND ALTERNATIVE CONCEPTS IN STUDYING ABYSSAL STRUCTURE OF OIL-GAS-BEARING BASINS, GEODYNAMICS AND NAPHTIDE GENESIS

Taking into account the vision of abyssal structure and geodynamics of Earth’s subsoil, author examines the possible variants of basin and naphtide genesis over the Earth. He substantiates the expediency of the regional and the abyssal studies of Russia using a system of the seismotomographic pro les and the separate parametric and scienti c wells together with the GPS-GLONASS monitoring. Finally, the detailed speci cation of the structure of the sedimentary hydrocarbon-bearing basins and zones of hydrocarbon accumulation, as well as the big elds and deposits is expected. In future, it will enable controlling the stress-strained behavior of the Earth’s subsoil in areas of the oil and gas accumulation and thus increasing the hydrocarbon recovery factors. Moreover, it will support the reliable control of a seismic situation nearby either the human settlements, or the important and dangerous industrial facilities like gas and oil pipelines, check dams, nuclear power plants, etc.

Текст научной работы на тему «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ И АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИДЕИ ИЗУЧЕНИЯ ГЛУБИННОГО СТРОЕНИЯ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ БАССЕЙНОВ, ГЕОДИНАМИКИ И НАФТИДОГЕНЕЗА»

Ключевые слова:

геодинамика,

глубинные

структуры,

сейсмотомография,

GPS-ГПОНАСС-

съемка,

напряженное

состояние недр,

зоны нефтегазо-

накопления,

повышение

коэффициентов

извлечения нефти,

газа, конденсата.

УДК 553.981/.982:550.83

Современные проблемы и альтернативные идеи изучения глубинного строения нефтегазоносных бассейнов, геодинамики и нафтидогенеза

Д.А. Астафьев

ООО «Газпром ВНИИГАЗ», Российская Федерация, 142717, Московская обл., г.о. Ленинский, пос. Развилка, ул. Газовиков, зд. 15, стр. 1 E-mail: D_Astafiev@vniigaz.gazprom.ru

Тезисы. С учетом уточненных представлений о глубинном строении и геодинамике глубоких недр Земли рассмотрены возможные варианты бассейно- и нафтидогенеза на Земле. Обоснована целесообразность продолжения регионального и глубинного изучения России системой сейсмотомогра-фических профилей и отдельными скважинами научного и параметрического бурения в комплексе с GPS-ГЛОНАСС-съемками в режиме мониторинга. В качестве результата таких работ ожидается детализация глубинной структуры осадочных и нефтегазоносных бассейнов, крупных зон нефтегазо-накопления и отдельных гигантских месторождений углеводородов, а в перспективе - разработка технологии контроля и управления напряженным состоянием недр на участках крупных зон нефте-газонакопления, открывающая возможности повышения коэффициентов извлечения нефти, газа и конденсата, а также более достоверного контроля сейсмичности в районах расположения населенных пунктов, важных и опасных промышленных сооружений (трасс газо- и нефтепроводов, плотин, атомных электростанций и др.).

Проблемы глубинного строения нефтегазоносных бассейнов (НГБ), возможного мантийного или пусть только верхнемантийного нафтидогенеза в сравнении с на-фтидогенезом в осадочных чехлах НГБ приобретают все большую актуальность, так как вынуждают в очередной раз переосмыслить, проверить и перепроверить не только результаты исследований в области бассейногенеза и нафтидогенеза, но и связи этих процессов с глубинным строением и геодинамической эволюцией Земли в целом и отдельно крупных ее регионов. Это вполне логично при рассмотрении столь сложных проблем как в геодинамике, так и в области онтогенеза нафтидов, которые не решены полностью за весь исторический период существования наук о Земле.

Имеющиеся геолого-геофизические фактические материалы по строению как НГБ, так и Земли в целом, а также по современному объяснению геодинамического механизма ее эволюции позволяют говорить о достижении за прошедший более чем 10-летний период работы нового уровня знаний и о наметившихся путях решения оставшейся главной проблемы нефтегазовой геологии - проблемы природного генезиса нефти и газа (органического в осадочном чехле, неорганического в породах мантии и консолидированной земной коры, смешанного - полигенетического [1]).

Следует отметить, что действующий уже более 10 лет проект «Кудрявцевские чтения»1 обусловлен обоюдной заинтересованностью сторонников глубинного неорганического генезиса углеводородов (УВ) и их оппонентов - сторонников осадочно-миграционной органической концепции - проанализировать разные возможности синтеза УВ для земных недр и при этом еще лучше понять строение и геодинамический механизм эволюции Земли. Без знания строения геопространства Земли и глубинных процессов разговоры о глубинном генезисе УВ и особенно нефти не имеют смысла.

Академик В.Е. Хаин на конференции в ИГИРГИ в 2003 г. отмечал, что для него такой проблемы нет; он был убежденным сторонником органического генезиса УВ, но считал важным продолжение изучения этой проблемы, в том числе и с учетом

См. http://conference.deepoil.ru и http://joumal.deepoil.ru

строения и геодинамики недр. Кроме того, будет правильным ни в коем случае не отрицать фундаментальных знаний, полученных геологами разных специализаций и сторонниками как биогенного, так и абиогенного синтеза УВ, а также специалистами в области бас-сейногенеза и геодинамики, хотя почти все они рассматривали процессы формирования и строения НГБ в объеме осадочного чехла или земной коры, в лучшем случае литосферы. Эти ценнейшие знания нужно уточнять, а не отвергать, не предлагая ничего более объективного и убедительного. Как не критикуй, эти знания накоплены в результате вековых с лишним исследований и бурения сотен тысяч скважин, осмысленны, проверены и перепроверены более глубокими и новыми исследованиями и в значительной мере практикой.

Одновременно следует отметить возможность получения метана (и даже жидких УВ) каталитическим путем и наличие УВ в космических объектах [2].

В настоящее время состояние знаний о глубоких недрах таково, что даже опытным геологам очень трудно разобраться в сложнейших проблемах глубинного строения и геодинамики Земли. Поэтому и принимают они на веру либо господствующую пока концепцию тектоники литосферных плит, либо древний фиксизм, либо другие полузабытые гипотезы, например расширяющейся или пульсирующей Земли. Хотя есть уже и другие концепции: тектоника роста ядра [3], постплейт-тектоника [4] и др., но, к сожалению, практически с тем же наполнением - результатами, сводящимися к движению литосферных плит по астеносфере. За рубежом проведены исследования под названием «За пределами тектоники литосферных плит» [5], но значимого уточнения или смены плитотектонической парадигмы не случилось.

Аналогично и применительно к концепциям нафтидогенеза: далеко не все специалисты-геологи, нефтяники являются убежденными сторонниками глубинной нефти, да и нет пока тех неоспоримых аргументов, которые бы убеждали в наличии нефти и УВ в верхней, а тем более в нижней мантии (возможно, кроме твердых тугоплавких УВ, попавших в мантию в результате рециклинга корового вещества). Весомых аргументов против масштабного мантийного нафтидогенеза, особенно против образования в мантии, да и в консолидированной коре жидких УВ, очень много. Главное,

в реальной действительности и при вековой практике при наличии миллионов скважин и других горных выработок нет залежей нефти в трещинах и разломах консолидированной коры как гранитной, так и базальтовой, а все известные залежи нефти и газа в выступах пород фундамента убедительно объясняются концепцией осадочно-миграционного генезиса УВ и связаны с мигрировавшей нефтью из осадочного чехла. И даже там, где имеются коллекторы и покрышки, своды, валы и др. менее выраженные тектонические элементы с маломощным осадочным чехлом, например окраины НГБ, Воронежская антеклиза, Мезеньская синеклиза и др., промышленных залежей УВ не выявлено. В механизме формирования таких залежей пока остаются непонятными роль и масштаб влияния легких УВ-газов и глубинного водорода.

А в районах, где в осадочном чехле нет покрышек, при допущении наличия глубинного нафтидогенеза должно быть много следов мигрирующей нефти хоть в осадочном чехле, хоть в породах фундамента. Даже в молодых ороге-нах на месте бывших осадочных бассейнов нет или очень мало остается следов УВ. И никакой глубинной подпитки залежей не наблюдается. А кратковременное повышение дебитов УВ на выработанных месторождениях вызвано преобразованием коллекторов (раскрытием неэффективной пористости и медленным переходом части неизвлекаемой нефти в извлекаемую). Еще ярче отсутствие каких-либо УВ, кроме УВ газов в мизерных количествах, наблюдается на древних щитах платформ.

Практика поисково-разведочных работ свидетельствует, что промышленные месторождения УВ формируются только там, где есть прогретый осадочный чехол над рифтами, даже не только мощный и даже без покрышек (Байкал - незрелая нефть из гумусового или смешанного органического вещества выходит на дно [6], УВ газ накапливается подо льдом и во льду). Кроме того, мантийное нефтеобра-зование должно быть достаточно масштабным процессом, планетарным явлением, результаты которого так или иначе проявлялись бы на поверхности и в толщах горных пород не только в определенных зонах НГБ, но и за их пределами. А этого нет, как бы ни хотелось включить все территории в разряд нефтегазоперспективных.

Сторонники полигенетической модели онтогенеза нафтидов обосновывают механизм

поступления водорода, какой-то части УВ, в основном метана и его радикалов, в осадочный чехол из верхних интервалов консолидированной коры и, возможно, из участков вы-сокоподнятой остывшей мантии под рифтами (под Западной Сибирью, под Байкалом, под мощными рифтами на шельфах морей и даже в поясах срединно-океанических хребтов (СОХ). При этом считается, что основные объемы УВ на Земле синтезируются в осадочном чехле надрифтовых депрессий, особенно крупных, при участии глубинного тепла и водорода, который стимулирует известные химические реакции синтеза УВ. Кроме того, от болотного, диагенетического, бактериального метана, от метана в результате брожения органики, а также метана других химических реакций в атмосфере, почве, горных породах и т.д. не уйти.

В отношении подвижности УВ: ничего не запрещает нефти и газу мигрировать по ла-терали и вертикали, по другим сложным путям миграции, в процессе диффузии и т.д. и скапливаться в ловушках, сохраняясь на миллионы лет, подпитываясь, пока не закончатся благоприятные условия нафтидогенеза (генерация, эмиграция, миграция, наличие ловушек, покрышек и условий сохранности залежей УВ [7]).

На космических телах синтез УВ происходит в коромантийных оболочках на глубинах с оптимальными термобарическими условиями, но все равно преимущественно в зонах разломов и областях деструкции коромантий-ных оболочек, где возможна активная флюидо-динамика. Скопления газообразных УВ в жидкой фазе и твердом состоянии сохраняются в приповерхностных условиях и на поверхности (Титан, Плутон и др.) за счет низкой температуры, а также частично и временно в атмосферах (Марс и др.) [2].

К настоящему времени новые результаты осмысления бассейногенеза, онтогенеза нафти-дов и геодинамики Земли получены в результате комплексного анализа и обобщения указанных разделов знаний во взаимосвязи и взаимообусловленности. Поэтому в процессе исследований исключительно по принципам от известного к неизвестному, необходимого и достаточного фактического геолого-геофизического и др. материала из разных наук о Земле в целом (например, используя не только привычные тектонические, нефтегазогеологические карты, весь набор карт важнейших геофизических

характеристик поверхности и изученных недр Земли, но и карты результатов GPS-ГЛОНАСС-съемок [8] глобального и планетарного уровней генерализации информации, а также огромное количество профильных сейсмотомогра-фических разрезов по наиболее информативным направлениям через важнейшие структуры земной коры - окраины континентов, ороге-ны, рифты и осадочные бассейны, в целом через континенты и океаны - и карт сейсмото-мографических срезов на разных глубинных уровнях) при целенаправленном комплексиро-вании огромных баз данных достигнут ряд настоящих синергических эффектов.

Среди таких эффектов обнаружение новой реальной иерархии тектонической и геодинамической делимости литосферы не только на уже известные литосферные плиты, но и на их группировки [9, 10]. Но в таком случае это не литосферные, а коромантийные плиты (сектора), которые являются по существу коромантийными конвективными ячейками Бенара £-типа, сформировавшимися в процессе распада Пангеи Вегенера. Это группировки: Африкано-Евразиатско-Австрало-Западно-Ти-хоокеанская, Американо-Гренландская и обособленная Антарктическая (рис. 1).

Более того, рассмотрев сотни опубликованных моделей конвекции в мантии, отдельно конвекции в астеносфере и движения литосферных плит, а также состояния и свойств мантийного вещества по сейсмотомографическим характеристикам и экспериментальным данным, можно убедиться, что мантийное вещество в целом твердофазно, но расслоено по сейсмологическим, петрологическим, геотермическим и др. характеристикам и свойствам. При этом во всех оболочках выделяются неоднородности свойств мантийного вещества как в латеральных направлениях, так и в радиальных (вертикальных). На неоднородности радиальной направленности (рис. 2, 3) практически не обращали внимания, так как с самого начала изучения глубинного строения Земли утвердился образ оболочечного ее строения [11]. Такая модель строения Земли, безусловно, верна, но сильно абсолютизирована и не учитывает неоднородности оболочек, в частности радиальных и субрадиальных структур («столб-чатости»), которые фиксируются по данным сейсмотомографии, глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ) и др. геофизических методов исследований. При этом следует отметить,

что астеносферный слой 200...300 км толщиной, по данным сейсмотомографии, практически не выражен не только под континентами, но и под океанами. Зато фиксируются утолщения слоя Б" в основании мантии под крупными осадочными бассейнами и вообще под тектонически активными поясами и областями Земли [11].

Все это позволило увидеть еще одно чрезвычайно важное явление, а именно то, что геодинамические процессы, в частности в виде раз-носкоростного, хотя и медленного, движения

коромантийных секторов (плит), осуществляются практически обособленно в границах выделенных группировок соответствующих коромантийных секторов [9, 10, 12].

Кроме того, стало очевидно, что именно в таких группировках происходит глобальный конвективный процесс на Земле (см. рис. 1). При этом наконец-то обозначились четкие контуры конвективных ячеек Бенара £-типа и их внутренняя структура. В таких ячейках внешние контуры (пояса апвеллинга) совпадают с поясами СОХ в океанах; пояса

Три планетарные конвективные ячейки Бенара д-типа в коромантийной оболочке Земли: Африкано-Евразиатско-Австрало-Западно-Тихоокеанская, Американо-Гренландская и Антарктическая (Д.А. Астафьев, 2005). Обоснованы с учетом генерализованной карты напряжений в литосфере, составленной по международной программе «Литосфера» (М.Л.Зобак, 1992).

пояса интенсивного апвеллинга

направления движения вещества в слое О и в верхних слоях жидкого ядра

траектории абсолютного движения литосферных плит согласно модели Минстера - Джордана (направления указаны стрелками)

Рис. 1. Новая иерархия в тектонической и геодинамической делимости Земли -три планетарные конвективные ячейки Бенара §-типа в коромантийной оболочке Земли:

геодинамические процессы, в частности в виде разноскоростного, хотя и медленного, движения коромантийных секторов (плит), осуществляются практически обособленно в границах выделенных группировок коромантийных плит

20 15 10 5 0

Запад Субдукция (плита Кокос)

Карибская плита

Субдукция Восток

(Южно-Американская плита)

Граница ядро-мантия

Изменениескоростей Р-волн, %

2890 км

-3 -2 -1

1 2

Рис. 2. Сейсмотомографический профиль через Карибский бассейн

(по [15] с добавлениями), отражающий столбчатую структуру коромантийной оболочки Земли и возврат через слой Б" или вблизи него остаточного вещества литосферных слэбов на постоянно действующую подпитку апвеллинга в СОХ:

красными и синими стрелками обозначены направления движения мантийного вещества -соответственно восходящего мантийного магматизма и гравитационного погружения столбчатых тел коромантийной оболочки; сиреневые стрелки показывают направления

движения окружающих этот регион масс мантийного вещества в область деструкции коромантийной оболочки с пониженной плотностью

породы осадочного чехла

вулканогенно-осадочные породы синрифтового комплекса дайковый комплекс

породы консолидированной земной коры стратиграфические границы в осадочном чехле границапородфундамента современная граница «М»

граница «М» перед началом рифтогенеза

условное положение границы «М» после формирования осадочного бассейна (ОБ), если бы не действовали проирссы деструкции и частичного возврата корового вещества в мантию

направление погружения коромантийных столбов под ОБ на зону плавления слоя О и/илина внешние слои жидкого ядра

направления встречного восходящего магматизма в мантии в виде жил, даек и других форм

направления транзита захваченного конвекцией мантийного расплава на постоянно действующую подпитку апвеллинга в океанических поясах спрединга

направления давления смежных коромантийных секторов

Рис. 3. Профильный разрез Западно-Сибирского НГБ с учетом материалов по геотраверсу Березово - Усть-Мая и геодинамических процессов в коромантийной оболочке по аналогии с Карибской и другими областями деструкции на окраинах и внутри

континентов

и области гравитационного погружения ко-романтийного вещества (нисходящих потоков, даунвеллинга или дайвинга) совпадают с поясами и областями субдукции, современной (преимущественно кайнозойской) ороге-нии, а также с континентальными и окраинно-континентальными рифтами, в том числе с развившимися надрифтовыми депрессиями (осадочными и НГБ).

За счет дайвинг-деструктивных процессов, обусловленных неравномерным дискретным по простиранию и по времени погружением смежных участков в коромантийной оболочке, образуется специфическая столбчатая структура, отчетливо фиксируемая на качественных сейсмотомографических профилях и срезах на разных гипсометрических уровнях (см. рис. 2) в земной коре и мантии таких поясов [13, 14]. На поверхности и в слоях верхней части земной коры глубинные деструктивные процессы проявляются в виде рифтовых систем (меж- и внутририфтовых погруженных и приподнятых блоков - см. рис. 3), формирующихся надрифтовых депрессий и орогенов.

Между столбчатыми телами в результате их разноскоростного погружения возникают декомпрессия, плавление мантийного вещества и выжимание магматических расплавов к поверхности. Этот процесс можно назвать встречным гравитационному погружению восходящим магматизмом. Такой магматизм развивается в результате подплавления низов мантии и гравитационного неравномерного погружения столбчатых тел коромантийной оболочки на раздел ядра и мантии или на поверхность слоя D" в областях его утолщения (термоплюмов). Встречный погружению восходящий мантийный магматизм распространяется на всю толщину коромантийной оболочки (2900 км), усиливает деструкцию литосферы. Результат такого магматизма проявляется в верхних слоях консолидированной коры и на поверхности Земли в виде интрузивного дайкового комплекса, а также в виде эффузивных излияний в районах развития риф-товых систем и в виде траппов (например, триасовый магматизм Западной и Восточной Сибири, магматизм во многих др. регионах и на др. континентах).

Выполненные обобщения совокупных геолого-геофизических данных и карт геологического содержания глобального и планетарного уровней генерализации позволили сделать

важнейший вывод, качественно уточняющий господствующие пока представления о ли-тосферных плитах, о механизме их движения, включая внутреннюю коромантийную геодинамику, строение конвективных ячеек и сам механизм конвекции (рис. 4). Получается, что не ли-тосферные плиты, а коромантийные плиты (или коромантийные сектора) образуют группировки, представляющие собой конвективные ячейки Бенара g-типа [9, 16]. Кроме того, скольжение коромантийных секторов внутри таких группировок осуществляется не по астеносфере, а по слою D" или по поверхности внешнего жидкого ядра Земли.

Конвективный процесс и вся объемная геодинамика поддерживается наличием планетарной магмофлюидодинамической системы Земли [13, 14]. Эксцентриситет ядра в связи с барицентром системы Земля - Луна [17] обеспечивает за счет трения постоянное выделение тепловой энергии. В процессе эволюции Земли в процессе конвекции полное обновление океанских коромантийных секторов могло произойти около 30 раз с рециклингом углерода, циркона и др. термостойких образований!

Учитывая проявления глубинного и поверхностного магматизма Земли в целом -в СОХ, на вулканических плато, островных и подводных вулканических дугах, на активных окраинах континентов, в складчато-надвиговых поясах современной и древней орогении, во внутриконтинентальных и окраинно-континентальных рифтовых системах - сделан вывод о наличии у Земли планетарной магмофлюидодинамической системы. Такая система включает: области и пояса дайвинга коромантийного вещества, инициирующие встречный восходящий магматизм; транзитный слой D" на разделе ядра и мантии; вероятно, внешние слои жидкого ядра; пояса апвеллинга-спрединга. Эта система обеспечивает функционирование конвективных земных ячеек, а следовательно, весь планетарный тектогенез. По существу, именно эта система является одновременно глобальной и планетарной дегазационной системой Земли, обеспечивающей постоянно действующую подпитку апвеллинга в СОХ, магматизм на окраинах и внутри континентов в процессах рифто-, бас-сейно- и орогенеза.

Только исходя из этих результатов (казалось бы, неожиданных) можно было сделать вывод о наличии глубинных (фактически

Земная кора:

Р»

океаническая

континентальная с НГБ и ВНГБ (возможно нефтегазоносными бассейнами)

зона субдукции

субвертикальная возрастная граница в коре и мантии

астеносфера

Направлениядвижения мантийного вещества:

в зонах активного апвеллинга и спрединга

ТТ

в зонах дайвинга активного (а) и медленного под континентами (б)

вслое О"

под НГБ и ВНГБ на континентах

встречный погружениювосходящий к поверхности Земли магматизм

Н*—

©

I—зоны активного поступления вещества во внешнее ядро в проирссе химико-плотностной дифференциации зоны активной отдачи вещества в мантию из жидкого ядра

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

движение вещества в верхних слоях жидкого ядра

НГБ (1 — Баренцевоморский, 2 - Среднерусский Московской синеклизы, З-Днепровско-Припятский, 4 - Северо-Кавказский, 5 - Черноморский, 8 - Персидского залива, 9 - Красноморский, 10 - Восточно-Африканский, 11 - Мозамбикский, 15- Бофорта, 16- Игл-Плейн, 18 - Сент Элиал) и ВНГБ (6 - Эрзурумский, 7 - Ванский, 12 - Моря Росса, 13 - Полярный, 14- Моря Космонавтов, 17 - Юкон-Флетс-Кандик)

Рис. 4. Геодинамический разрез Земли по меридиану 40°.. .140°: желтым контуром выделена

наиболее крупная Африкано-Евразиатско-Австрало-Западно-Тихоокеанская конвективная коромантийная ячейка (коромантийный сектор); смежными конвективными ячейками являются Американо-Гренландская (голубой контур) и Антарктическая (красный контур)

пронизывающих всю толщину коромантий-ной оболочки - 2900 км) структур бассейно-и нафтидогенеза на Земле, сохраняющихся на всем протяжении их эволюции и в процессе латеральных перемещений на сотни и тысячи километров. Вспомним устойчивые глубинные геодинамические режимы В.В. Белоусова

под тектоническими элементами континентов и океанов [18-20]. В этом он был прав, но отвергал латеральные перемещения на большие расстояния.

Главным механизмом подъема мантийного вещества и выноса из земных недр компонентов УВ (Н2, СО2 и др.) является восходящий

к поверхности магматизм, который выносит водород, гелий, углерод и другие химические элементы в растворенном в мантийном расплаве состоянии в верхние горизонты земной коры, в осадочный чехол и даже на поверхность. На уровнях затвердевания магматических расплавов происходит дегазация мантийного вещества. Выделившиеся газы - водород, оксиды углерода, водяной пар, гелий и др. летучие элементы - устремляются к поверхности, насыщая нано-, микротрещины и поры, где имеются условия их взаимодействия в химических реакциях, дальнейшей миграции и аккумуляции в различных ловушках.

Исходя из этих и других соображений, подкрепленных реальным фактическим материалом, напрашиваются следующие выводы.

1. Любой НГБ можно рассматривать в виде субрадиального деструктивного канала от раздела ядра и мантии до поверхности. Такой канал представляется в виде области, вероятно, сквозной столбчатой деструкции коромантий-ного вещества, обеспечивающей встречный по отношению к неравномерному дискретному дайвингу восходящий к поверхности магматизм с выносом выделившихся глубинных флюидов, в том числе водорода, за счет декомпрессии на границах столбчатых тел (см. рис. 3).

2. Верхняя часть этого канала завершается рифтовой системой или рифтовой системой с надрифтовой депрессией в земной коре. В дальнейшем эта область преобразуется в ороген или консолидируется, а подкоровая (мантийная) часть области столбчатой деструкции сокращается в размерах и восстанавливает петрофизические и сейсмологические характеристики до значений, близких к межбассейновым областям платформ (рис. 5).

3. Теперь ОБ и НГБ на Земле можно представлять так: это образования коромантий-ной оболочки, они являются следствием фазовых переходов и формирования термоплюмов на разделе ядра и мантии, дайвинг-рифтогенной деструкции областей коромантийной оболочки над термоплюмами и синхронного действия магмофлюидодинамической системы в мантии, консолидированных породах фундамента и осадочного чехла.

При изучении более 550 существующих ОБ и НГБ Земли можно применять принципы генетического единства (в тектонофизическом смысле) и индивидуальности их строения

по всем без исключения характеристикам [21]. Такие принципы позволяют существенно оптимизировать и ускорить процесс изучения конкретных ОБ, в том числе нефтегазоносных, и крупных регионов в целом, включая области орогений и кряжей, при высокой достоверности прогнозов их геологического строения и размещения месторождений полезных ископаемых, в первую очередь УВ.

Исследование генезиса УВ в свете новейших открытий в науках о Земле и сравнительной планетологии позволило сделать следующие выводы.

4. УВ образуются практически повсеместно во Вселенной с момента появления водорода, углерода, углеродсодержащих соединений и снижения температуры до оптимальных для реакций взаимодействия водорода с углеродом или углеродсодержащими компонентами значений. Наиболее благоприятные условия синтеза УВ создаются не только для Земли, но и для многих планет и спутников Солнечной системы. Крупные скопления инопланетных углеводородных газов за счет криогенных условий вблизи и на поверхности преимущественно в твердой и в жидкой фазах образуются в оболочках газовых и ледяных планет, а также на поверхности и в приповерхностных областях деструкции силикатных коромантийных оболочек планет и спутников [2].

Так, в марте 2007 г. по радарным снимкам автоматической межпланетной станцией «Кассини» и спускаемым аппаратом «Гюйгенс» в районе северного полюса Титана, спутника Сатурна, обнаружены несколько гигантских озер из метана и этана (по данным спектрометрии), крупнейшее из которых, названное Кракеном, достигает в длину 1000 км и по площади сравнимо с Каспийским морем.

Аналогично происходит и в других звездно-планетных системах и галактиках, например, в галактике М 81, в которой командой астро-биологов NASA из Исследовательского центра Эймса обнаружены с помощью космического телескопа Spitzer полициклические ароматические углеводороды.

5. Необходимым условием является наличие в коромантийных оболочках планет и спутников определенных, благоприятных давлений, температур и емкостного пространства для реакций взаимодействия углерода и атомарного или молекулярного водорода (реакции

земная кора континентальный рифт надрифтовая депрессия

аккреционная структура, ороген

разрушенный или частично разрушенный ороген линза разуплотненного магматического вещества

зона дайвинг-рифтогенной деструкции астеносферный слой раздел верхней и средней мантии раздел средней и нижней мантии

^ИЪ теРмомагм°плюм

зона плавления в слое О

восходящий кповерхности магматический канал направление смещения коромантийных секторов направление гравитационного погружения (дайвинга) вещества коромантийной оболочки направление движения мантийного вещества

Рис. 5. Этапы геодинамической эволюции ОБ Земли (независимо от возраста и тектонической приуроченности): А - зарождение термоплюма, начало дайвинг-рифтогенной деструкции коромантийной оболочки и появление континентальных рифтов; Б - рост термоплюма, усиление деструкции, формирование надрифтовых депрессий; В - сформировавшийся зрелый ОБ; Г - остывание термоплюма, начальный этап трансформации окраин ОБ; Д - зрелый ороген; Е - частичная или полная денудация

и восстановление земной коры

гидрирования, протонирования, гидрогенеза-ции) с образованием УВ-соединений от радикалов СН до сложных соединений.

6. Аналогичные реакции происходят и в верхнемантийно-литосферной части ко-романтийной оболочки Земли (с уровня появления нанопористости, нанотрещиноватости и гидросферы, но главным образом в породах осадочного чехла (из-за высокой плотности, температуры и аморфизованного состояния вещества мантии Земли, при которых синтез УВ невозможен), куда поступает через рифтовые системы водород и где в избытке имеется углерод. Здесь же имеются природные резервуары (коллекторы и флюидоупоры), обеспечивающие концентрацию и консервацию УВ, гелия и других природных газов.

Таким образом, на исчерпывающем фактическом материале и в вопросах геодинамики Земли, и в вопросах бассейногенеза, глубинного строения Земли, в различиях условий и возможностей синтеза УВ там, где они имеются или предполагаются, удалось получить огромное количество новых знаний по различным направлениям в науках о Земле, а также возможность практического их применения в решении других проблем. Важно, что эти результаты открывают многие новые направления исследований и не рассматриваются как окончательная догма.

Кроме того, что кратко изложено выше, удалось объяснить:

• состояния геодинамики Земли при формировании и распаде Пангеи [16];

• механизм погружения литосферных, а по существу, окраин коромантийных плит (преимущественно океанических) в поясах и областях субдукции-дайвинга [12];

• разный масштаб проявления геодинамического механизма на Земле - глобальный (в группировках коромантийных плит) и планетарный (между группировками) [9];

• механизм формирования орогенов в процессе океано- и континентогенеза [13];

• взаимосвязь геодинамических процессов от поверхности Земли до внутреннего ее ядра [22];

• механизмы формирования очагов сильных землетрясений [22];

• современную тенденцию геодинамической эволюции Земли и ее поверхностного лика [9];

• практическое использование новой геодинамической концепции для организации поисково-разведочных работ регионального и поискового этапов [18, 23].

Практическая часть может заключаться в методике количественной оценки ресурсов УВ для НГБ и отдельных областей, уточнении перспектив нефтегазоносности путем учета доли УВ, образовавшихся в консолидированных породах коры и, возможно, верхней части мантии. Важно учитывать также подток в осадочный чехол исходных компонентов УВ-смесей, прежде всего водорода, и анализировать значение этого процесса для генерации УВ в осадочном чехле и породах переходного комплекса. Можно анализировать также глубинные уровни дегазации мантийных расплавов, особенности миграции, аккумуляции и консервации залежей УВ, а также реальные возможности обнаружения залежей УВ ниже осадочного чехла, обосновывать поисковые критерии. Такие исследования интересно будет выполнить для российских и зарубежных богатейших НГБ, супергигантских скоплений УВ, с целью действительного обоснования их генезиса.

Интересны будут накопленные материалы по изучению вулканизма и в целом магматизма, включая и рудные месторождения, а также материалы высокоразрешаюшей сейсмотомо-графии и сейсморазведки методом общей глубинной точки глубинных областей рифтов, ОБ и орогенов с целью уточнения структурных особенностей строения земной коры и мантии в их границах.

Вместе с тем следует согласиться с выводами В.П. Гаврилова, что в данных областях наук о Земле «пока далеко еще не все ясно, многое не доказано, ряд положений требует проверки, дополнительного и целенаправленного изучения. Отсюда вытекает необходимость организации и проведения комплексных фундаментальных исследований по данной проблеме, включая создание полигона для организации мониторинговых наблюдений» [24].

В этой связи для крупнейших НГБ, риф-товых систем и орогенов, континентальных окраин России и Арктического региона с целью детализации структуры литосферы, мантии и даже внешней оболочки ядра Земли рекомендуется продолжить глубинное изучение территории и акваторий морей России - дополнительно к профилям ГСЗ [25-27] выполнить высококачественную сейсмотомографию, GPS-ГЛОНАСС-съемки с бурением, где это будет целесообразно, параметрических скважин и скважин научного бурения (рис. 6). Программа позволит уточнить глубинную (коромантийную) структуру НГБ и понять следующее:

• на каких глубинных уровнях и в каких слоях (оболочках) или радиальных структурах возможна и происходит генерация дополнительных объемов УВ;

• на каких этапах формирования НГБ происходит наиболее интенсивное воздействие глубинного водорода на породы земной коры;

• как влияет глубинный водород и в целом водородно-метановая дегазация на начальные суммарные ресурсы УВ;

• как учесть возможные дополнительные объемы УВ и места их концентрации в количественной оценке ресурсов (хотя бы метана);

• имеются ли возможности обоснования новых критериев нефтегазогеологического районирования, учитывающих объемы глубинных УВ-газов и УВ, дополнительно генерированных в осадочном чехле за счет гидрирования рассеянного органического вещества и ке-рогена глубинным водородом;

• детальную геодинамику и кинематику тектонических структур в нефтегазоносных районах и зонах нефтегазонакопления и возможности создания технологий управления напряженным состоянием недр (закачка жидкостей в разломные области, глубинные взрывы, волновое воздействие и др.), что позволит

Сейсмотомографические профили:

—— Штокман - Ромашкино - Оренбург - Тенгиз - Кашаган - Центральное - Шах Дениз - Северное —— Крым - Кавказ - Ромашкино - Красноленинск - Самотлор - ЮТЗ - Ковыкта —— Мезень - Тиман - Уса - Уренгой - Тунгус - Чаянда - Южно-Киринское —— Байкит (ЮТЗ) - Чаянда - Камчатка - Алеуты

—— Кольская сверхглубокая скважина - Штокман - море Лаптевых - Чукотское море Скважины:

Д планируемые (1 - Балтийская, 2 - Мезенская, 3 - Крымская, 4 - Северо-Астраханская, 5 - Оренбургская, 6 - Усинская, 7-Красноленинская,8-Гыданская,9-Самотлорская, 10- Тунгусская, 11 -Байкитская, 12-Восточно-Ковыктинская, 13-Хастахская, 14-Чаяндинская, 15-Юдомо-Майская, 16-Сахалинская, 17-Камчатская, 18- Чукотская) Д пробуренныесверхглубокие, м(19-Кольская, 12262; 20 - Ен-Яхинская, 8250; 21 -Уренгойская,7800; 22 - Ново-Елховская; 5881)

Т~ элементы рифтовых систем в основании нефтегазоносных бассейнов

Рис. 6. Схема расположения сейсмотомографических профилей и скважин поисково-оценочного и научного бурения для глубинного изучения территории и морей России с целью оптимизации оценки ресурсов УВ и прогноза зон нефтегазонакопления (на основе карты нефтегазоносности Российской Федерации под ред. К.А. Клещева, 1994 г., с дополнением рифтовых систем в основании ОБ и НГБ): ЮТЗ - Юрубчено-Тохомская зона

КАРТА

нефгегазоноскааи роалйсюй федерации

искусственно вызывать увеличение напряжений сжатия в зонах нефтегазонакопления и тем самым повышать коэффициенты извлечения нефти и газа на этапах истощения месторождений УВ. Это значительный резерв запасов УВ.

В настоящее время подобный проект -EarthScope - изучения глубинного строения Северо-Американского континента, финансируемый Фондом национальной науки, развернут в США. EarthScope предусматривает покрытие сейсмографами всей территории США [24]. Также в США выполняется Программа изучения землетрясений и поддержки сейсмической сети (англ. Earthquake Hazards Program), которая включает научно-исследовательские и мониторинговые работы как на территории США, так и по всему миру. Мониторинговое направление заключается в поддержке национальных (англ. Advanced

National Seismic System; National Strong Motion Program) и мировой (англ. Global Seismic Network) сейсмических сетей.

В нашей стране отработка предлагаемой автором в настоящей статье программы исследований может быть разделена на два этапа. На первом этапе с помощью сейсмотомогра-фии необходимо детализировать латеральную и радиальную структуры нижней части земной коры и мантии. Одновременно следует осуществить GPS-ГЛОНАСС-съемку поверхности и уточнить тектоническое строение с учетом расположения активных разломов, размеров и конфигурации блоков земной коры. На втором этапе в пределах крупных зон нефте-газонакопления и гигантских месторождений необходимо выполнить микросейсмотомогра-фическое исследование с целью детализации глубинной структуры земной коры и верхней

Рис. 7. Мало-Тулукуевское месторождение (молибден, уран) - Забайкальский край, Краснокаменский район (по материалам доклада Г.Б. Наумова «Локальные структурно-вещественные преобразования в процессах метаморфизма» в ИФЗ РАН): а - сейсмотомография; б - микросейсмотомография.

Разломы: 1 - Чиндачинский; 2 - Урулюнгуевский; 3 - Гозогорский. Зоны разломов: 4 - Меридиональная; 5 - Мало-Тулукуевская; 6 - Центральная Стрельцовского рудного поля. Причина столбчатости - деструкция земной коры под воздействием магматизма и разломообразования

го со

мантии и детальную GPS-ГЛОНАСС-съемку, что позволит получить детальные сейсмото-мографические модели строения коромантий-ной оболочки НГБ и районов размещения гигантских месторождений УВ и уточнить совместно с глубинной структурой и геодинамикой наличие и расположение чувствительных к внешнему физическому воздействию участков и зон. Положительный опыт микросейсмо-томографических исследований получен при изучении рудных месторождений (рис. 7).

Аналогичные результаты можно получать и для месторождений УВ. Первоочередными гигантскими месторождениями УВ для сейс-мотомографического изучения с учетом ранее выполненных работ могут быть рекомендованы следующие: Ромашкинское, Оренбургское -Волго-Уральский регион; Уренгойское, Ям-бургское, Самотлорское и др. в Западной Сибири; Астраханское, Карачаганакское, Тен-гизское, Кашаганское в Прикаспийской впадине; Ковыктинское, Юрубчено-Тохомское, Талаканское в Восточной Сибири; Русанов-ское, Им. В.А. Динкова, Ленинградское, Шток-мановское, Южно-Киринское, Лунское, Шах-Дениз, Белый Тигр и др. на шельфах морей. Сейсмотомографические модели образцовых гигантских месторождений УВ, разработанные в совокупности с детальными геолого-геофизическими данными сейсморазведки 3D, грави-, магнито-, электроразведки и бурения, использованными для моделирования залежей, подсчета запасов и проектирования

разработки, будут являться типовыми примерами и поисковыми аналогами для оценки ресурсов и выбора поисковых участков в малоизученных регионах и стратиграфических комплексах НГБ России и др. стран.

Концепция геодинамики коромантийных секторов Земли, подтвержденная результатами работ по предлагаемой программе, может стать теоретической и практической основой дальнейшего развития наук о Земле. Другого эффективного направления прогресса в этой области нет, так как известные, но не полностью правильные концепции строения и эволюции Земли будут тормозить прогресс познания в науках о Земле. А знания глубоких недр Земли все больше и больше окажутся востребованы в плане подготовки ресурсов полезных ископаемых, прогноза сильных землетрясений вплоть до разработки геотехнологий управления напряженным состоянием недр, дегазации пластовых вод, повышения дебитов скважин, коэффициентов извлечения УВ при разработке месторождений, контроля уровня воды в крупных внутренних морях и озерах, стабилизации климата, а может быть, и создания условий искусственного формирования крупных месторождений УВ, в частности УВ газа. Все это возможно только при наличии точных данных о глубинной структуре, геодинамике и кинематике коромантийных секторов внутри основных группировок, образующих современные конвективные ячейки Бенара £-типа.

Список литературы

1. Дмитриевский А.Н. Полигенез нефти и газа / А.Н. Дмитриевский // Доклады Академии наук. - 2008. - Т. 419. - № 3. -C. 373-377.

2. Астафьев Д.А. Геодинамика, общность

и особенности онтогенеза нафтидов на Земле, Луне, Марсе, Титане, Нептуне, других планетах и спутниках Солнечной системы: тезисы доклада / Д.А. Астафьев // М-лы Всесоюзной конференции по глубинному генезису нефти и газа «III Кудрявцевские чтения», Москва, 2014. - http://conference.deepoil.ru

3. Maruyama S. Towards a new paradigm in the Earth's dynamics / S. Maruyama, М. Kumazawa, S. Kawakami // J. Geol. Soc. Jap. - 1994. -

Т. 100. - № 1. - С. 1-3.

4. Трифонов В.Г. На пути к постплейт-тектонике / В.Г. Трифонов, С.Ю. Соколов // Вестник Российской академии наук. - 2015. -Т. 85. - № 7. - С. 605-615.

5. Хаин В.Е. Рецензия на монографию «Суперплюмы: за пределами тектоники плит» (Superplumes: Beyond plate tectonics / eds. D.A. Yuen, Sh. Maruyama, Sh-i. Karato, B.F. Windley. The Netherland: Springer. 2007. 569 p.) / Хаин В.Е., Филатова Н.И. // Геотектоника. - 2010. - № 1. - С. 87-91.

6. Контоpович А.Э. Нефтегазоносность отложений озера Байкал / А.Э. Контоpович,

B.А. Каш^цев, В.И. Москвин и др. // Геология и геофизика. - 2007. - Т. 48. - № 12. -

C. 1346-1356.

7. Скоробогатов В.А. Газонефтеносность континентальных толщ: автореф. дис. ... д-ра геол.-минерал. наук: 04.00.17 /

B.А. Скоробогатов; Всероссийский НИИ природных газов и газовых технол. - Москва, 1992. - 48 с.

8. Zoback M.L. First and second-order patterns

of stress in the lithosphere: the World stress map project / M.L. Zoback // J. Geoph. Res. - 1992. -Т. 97. - № 38. - С. 11703-11728.

9. Астафьев Д.А. Иерархия тектонической делимости и масштабности геодинамических процессов в коромантийной оболочке Земли / Д.А. Астафьев // Проблемы тектоники и геодинамики земной коры

и мантии: м-лы L Тектонического совещания Межведомственного тектонического комитета РАН. - М.: ГЕОС, 2018. - Т. 1. - С. 23-27.

10. Астафьев Д.А. Группировки коромантийных плит в современной геодинамике Земли / Д.А. Астафьев // Фундаментальные проблемы геотектоники: м-лы XL Тектонического совещания Межведомственного тектонического комитета РАН. - М.: ГЕОС, 2007. - С. 31-35.

11. Пущаровский Ю.М. Геология мантии Земли / Ю.М. Пущаровский, Д.Ю. Пущаровский. -М.: ГЕОС, 2010. - 140 с.

12. Астафьев Д.А. Планетарный геодинамический процесс (основные коромантийные структуры и механизм тектогенеза) / Д.А. Астафьев // Современное состояние наук о Земле: м-лы Международной конференции, посвященной памяти Виктора Ефимовича Хаина. - 2011.

13. Астафьев Д.А. Взаимосвязи движений и флюидодинамики ядра, мантийных

и внутрикоровых процессов - суть объемной геодинамики Земли / Д.А. Астафьев // Фундаментальные проблемы тектоники и геодинамики: м-лы LII Тектонического совещания Межведомственного тектонического комитета РАН. - М.: ГЕОС, 2020. - Т. 1. -

C. 36-41.

14. Астафьев Д.А. Современные тенденции в решении фундаментальных проблем бассейногенеза и нефтегазоносности /

Д.А. Астафьев // ROGTEC. - 2013. - С. 24-43. -

http://issuu.com/rogtecmagazine/docs/

issue32_lowres

15. Rubie D.C. Processes and consequences

of deep subduction: introduction / D.C. Rubie, R.D. van der Hilst // Physics of the Earth and Planetary Interiors. - 2001. - № 127. - С. 1-7.

16. Астафьев Д.А. Экстремальные состояния геодинамики Земли / Д.А. Астафьев // Фундаментальные проблемы геотектоники: м-лы XL Тектонического совещания Межведомственного тектонического комитета РАН. - М.: ГЕОС, 2007. - С. 36-39.

17. Баркин Ю.В. Вековой дрейф центра масс Земли, обусловленный движением плит / Ю.В. Баркин // Вестник Московского государственного университета. Сер. 3: Физика, астрономия. - 1996. - Т. 37. - № 2. -С. 79-85.

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

18. Астафьев Д.А. Новые представления

о глубинном строении осадочных бассейнов и перспективы открытия уникальных и крупных месторождений углеводородов / Д.А. Астафьев // Вести газовой науки: науч.-техн. сб. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2013. -№ 5 (16): Проблемы ресурсного обеспечения газодобывающих районов России до 2030 г. -С. 15-31.

19. Астафьев Д.А. Осадочные и нефтегазоносные бассейны Земли в системе глобальных коромантийных структур и геодинамических процессов / Д.А. Астафьев // Проблемы тектоники и геодинамики земной коры

и мантии: м-лы L Тектонического совещания Межведомственного тектонического комитета РАН. - М.: ГЕОС, 2018. - Т. 1. - С. 27-31.

20. Белоусов В.В. Основы геотектоники /

B.В. Белоусов. - М.: Недра, 1988. - 382 с.

21. Астафьев Д.А. Генетическое единство и индивидуальные различия в строении осадочных бассейнов / Д.А. Астафьев // Геология нефти и газа. - 2002. - № 2. -

C. 47-51.

22. Астафьев Д.А. Геодинамические обстановки и основные типы очагов подготовки сильных землетрясений / Д.А. Астафьев // М-лы

IV Тектонофизической конференции в ИФЗ РАН. - 2016. - Т. 2. - С. 344-349.

23. Астафьев Д.А. Возможности уточнения ресурсов углеводородов и направлений нефтегазопоисковых работ с учетом глубинных структур и геодинамических процессов в недрах Земли / Д.А. Астафьев, А.В. Толстиков, Л.А. Наумова // Вести газовой науки: науч.-техн. сб. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2019. - № 2 (39): Современные подходы

и перспективные технологии в проектах освоения нефтегазовых месторождений российского шельфа. - С. 18-29.

24. Гаврилов В.П. Геодинамическая модель нефтегазообразования в литосфере

и ее следствия / В.П. Гаврилов // Геология нефти и газа. - 1998. - № 6. - С. 2-12.

25. Клещев К.А. Геодинамика и основные направления регионального изучения нефтегазоносных бассейнов России / К.А. Клещев, В.С. Шеин,

Д.А. Астафьев и др. // Геология, геохимия, геофизика и разработка нефти и газа. -М.: ВНИГНИ, 1998. - С. 3-23.

26. Козловский Е.А. Комплексная программа глубинного изучения недр / Е.А. Козловский // Советская геология. - 1984. - № 9. - С. 3-12.

27. Сержантов Р.Б. Глубинное геолого-геофизическое изучение недр России:

Современное состояние и основные задачи / Р.Б. Сержантов, С.Н. Кашубин, Ю.М. Эринчек и др. // Региональная геология и металлогения. - 2013. - № 53. - С. 26-31.

Contemporary issues and alternative concepts in studying abyssal structure of oil-gas-bearing basins, geodynamics and naphtide genesis

D.A. Astafyev

Gazprom VNIIGAZ LLC, Bld. 1, Estate 15, Gazovikov street, Razvilka village, Leninskiy urban district, Moscow Region, 142717, Russian Federation E-mail: D_Astafiev@vniigaz.gazprom.ru

Abstract. Taking into account the vision of abyssal structure and geodynamics of Earth's subsoil, author examines the possible variants of basin and naphtide genesis over the Earth. He substantiates the expediency of the regional and the abyssal studies of Russia using a system of the seismotomographic profiles and the separate parametric and scientific wells together with the GPS-GLONASS monitoring. Finally, the detailed specification of the structure of the sedimentary hydrocarbon-bearing basins and zones of hydrocarbon accumulation, as well as the big fields and deposits is expected. In future, it will enable controlling the stress-strained behavior of the Earth's subsoil in areas of the oil and gas accumulation and thus increasing the hydrocarbon recovery factors. Moreover, it will support the reliable control of a seismic situation nearby either the human settlements, or the important and dangerous industrial facilities like gas and oil pipelines, check dams, nuclear power plants, etc.

Keywords: geodynamics, abyssal structures, seismic tomography, SPS-GLONASS survey, stress-strained state of subsoil, zones of oil and gas accumulation, increasing factors of oil, gas and condensate recovery.

References

1. DMITRIYEVSKIY, A.N. Polygenesis of oil and gas [Poligenez nefti i gaza]. Doklady Akademii nauk, 2008, vol. 419, no. 3, pp. 373-377, ISSN 0869-5652. (Russ.).

2. ASTAFYEV, D.A. Geodynamics, commonness and specifics of naphtides' ontogenesis at Earth, Moon, Mars, Titan, Neptune, other planets and satellites of Solar system [Geodinamika, obshchnost i osobennosti ontogeneza naftidov na Zemle, Lune, Marse, Titane, Neptune, drugikh planetakh i sputnikakh Solnechnoy sistemy]. Proc. of the All-Union conference for abysmal genesis of oil and gas "The 3rd Kudryavtsev readings ", Moscow, 2014. (Russ.). http://conference.deepoil.ru

3. MARUYAMA, S., M. KUMAZAWA, S. KAWAKAMI. Towards a new paradigm in the Earth's dynamics. J. Geol. Soc. Jap, 1994, vol. 100, no. 1, pp. 1-3, ISSN 0016-7630.

4. TRIFONOV, V.G., S.Yu. SOKOLOV. Towards post-plate tectonics [Na puti k postpleyt-tektonike]. Vestnik Rossiyskoy akademii nauk, 2015, vol. 85, no. 7, pp. 605-615, ISSN 0869-5873. (Russ.).

5. KHAIN, V.Ye., N.I. FILATOVA. Review of the monograph "YUEN, D.A., Sh. MARUYAMA, Sh-i. KARATO, B.F. WINDLEY (eds.). Superplumes: Beyond plate tectonics. The Netherland: Springer, 2007. 569 p.". Geotektonika, 2010, no. 1, pp. 87-91, ISSN 0016-853X. (Russ.).

6. KONTOROVICH, A.E., V.A. KASHIRTSEV, V.I. MOSKVIN, et al. Oil and gas presence in sediments of the Baykal Lake [Neftegazonosnost otlozheniy ozera Baykal]. Geologiya i Geofizika, 2007, vol. 48, no. 12, pp. 1346-1356, ISSN 0016-7886. (Russ.).

7. SKOROBOGATOV, V.A. Gas and oil presence in continental strata [Gazoneftenosnost kontinentalnykh tolshch]. Synopsis of Dr.'s thesis (geology and mineralogy); VNIIGAZ. Moscow, 1992. (Russ.).

8. ZOBACK, M.L. First and second-order patterns of stress in the lithosphere: the World stress map project. J. Geoph. Res, 1992, vol. 97, no. 38, pp. 11703-11728, ISSN 0148-0227.

9. ASTAFYEV, D.A. Hierarchy of tectonic divisibility and proportions of geodynamic processes in crust/mantle envelope of the Earth [Iyerarkhiya tektonicheskoy delimosti i masshtabnosti geodinamicheskikh protsesov v koromantiynoy obolochke Zemli]. In: Challenges of tectonics and geodynamics of the Earth's crust and mantle [Problemy tektoniki i geodinamiki zemnoy kory i mantii]: proc. of the 50th Tectonic meeting of the Interagency tectonic committee of RAS. Moscow: GEOS, 2018, vol. 1, pp. 23-27. (Russ.).

10. ASTAFYEV, D.A. Constellations of crust-mantle plates in contemporary Earth's geodynamics [Gruppirovki koromantiynykh plit v sovremennoy geodinamike Zemli]. In: Fundamental problems of geotectonics [Fundamentalnyye problemy geotektoniki]: proc. of the 40th Tectonic meeting of the Interagency tectonic committee of RAS. Moscow: GEOS, 2007, pp. 31-35. (Russ.).

11. PUSHCHAROVSKIY, Yu.M., D.Yu. PUSHCHAROVSKIy. Geology of Earth's mantle [Geologiya mantii Zemli]. Moscow: GEOS, 2010. (Russ.).

12. ASTAFYEV, D.A. Planetary geodynamic process (basic crust-mantle structures and mechanism of tectonogenesis [Planetarnyy geodinamicheskiy protsess (osnovnyye koromantiynyye struktury i mekhanizm tektonogeneza)]. In: Contemporary status of Earth s sciences [Sovremennoye sostoyaniye nauk o Zemle]: proc. of the International conference dedicated to the memory of V. Ye. Khain. 2011. (Russ.).

13. ASTAFYEV, D.A. Interrelations of motions and fluidal dynamics of core, mantle and incrust processes as the essence of volumetric Earth's geodynamics [Vzaimosvyazi dvizheniy i flyuidodinamiki yadra, mantiynykh i vnutrikorovykh protsessov - sut obyemnoy geodinamiki Zemli]. In: Fundamental problems of tectonics and geodynamics [Fundamentalnyye problemy tektoniki i geodinamiki]: proc. of the 52nd Tectonic meeting of the Interagency tectonic committee of RAS. Moscow: GEOS, 2020, vol. 1, pp. 36-41. (Russ.).

14. ASTAFYEV, D.A. Modern trends in solving fundamental problems of basin genesis and oil-gas presence [Sovremennyye tendentsii v reshenii fundamentalnykh problem basseynogeneza i neftegazonosnosti]. In: ROGTEC, 2013, pp. 24-43. (Russ.). http://issuu.com/rogtecmagazine/docs/issue32_lowres

15. RUBIE, D.C., R.D. van der HILST Processes and consequences of deep subduction: introduction. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2001, no. 127, pp. 1-7, ISSN 0031-9201/

16. ASTAFYEV, D.A. Extremal geodynamical states of Earth [Ekstremalnyye sostoyaniya geodinamiki Zemli]. In: Fundamental problems of geotectonics [Fundamentalnyye problem geotektoniki]: proc. of the 40th Tectonic meeting of the Interagency tectonic committee of RAS. Moscow: GEOS, 2007, pp. 36-39. (Russ.).

17. BARKIN, Yu.V. Centenary driftage of geocenter due to plates motion [Vekovoy dreyf tsentra mass Zemli, obuslovlennyy dvizheniyem plit]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta. Series 3: Physics and astronomy, 1996, vol. 37, no. 2, pp. 79-85, ISSN 0579-9392. (Russ.).

18. ASTAFYEV, D.A. New ideas of a deep structure of sedimentary basins and prospects of opening of unique and large-scale fields of hydrocarbons [Novyye predstavleniya o glubinnom stroyenii osaochnykh basseynov i perspektivy otkrytiya unikalnykh i krupnykh mestorozhdeniy uglevodorodov]. Vesti Gazovoy Nauki. Moscow: Gazprom VNIIGAZ, 2013, no. 5 (16): Resource support problems of Russian oil-producing regions up to 2030, pp. 15-31. ISSN 2306-8949. (Russ.).

19. ASTAFYEV, D.A. Sedimentary and oil-gas-bearing Earth's basins within a system of global crust-mantle structures and geodynamical processes [Osadochnyye i neftegazonosnyye basseyny Zemli v sisteme globalnykh koromantiynykh struktur i geodinamicheskikh protsessov]. Challenges of tectonics and geodynamics of the Earth's crust and mantle [Problemy tektoniki i geodinamiki zemnoy kory i mantii]: proc. of the 50th Tectonic meeting of the Interagency tectonic committee of RAS. Moscow: GEOS, 2018, vol. 1, pp. 27-31. (Russ.).

20. BELOUSOV, V.V. Basics of geotectonics [Osnovy geotektoniki]. Moscow: Nedra, 1988. (Russ.).

21. ASTAFYEV, D.A. Genetic unanimity and individual diversity in structure of sedimentary basins [Geneticheskoye yedinstvo i individualnyye razlichiya v stroyenii osadochnykh basseynov]. Geologiya Nefti i Gaza, 2002, no. 2, pp. 47-51, ISSN 0016-7894. (Russ.).

22. ASTAFYEV, D.A. Geodynamical situations and main types of focuses of severe earthquakes [Geodinamicheskiye obstanovki i osnovnyye tipy ochagov podgotovki silnykh zemletryaseniy]. In: Proc. of the 4th Tectonophysical conference in the Schmidt Institute of Physics of the Earth of The Russian Academy of Sciences, 2016, vol. 2, pp. 344-349. (Russ.).

23. ASTAFYEV, D.A., A.V. TOLSTIKOV, L.A. NAUMOVA. Ways to precise hydrocarbon resources and directions of oil-gas search considering intratelluric structures and geodynamics of subsoil processes [Vozmozhnosti utochneniya resursov uglevodorodov i napravleniy neftegazopoiskovykh rabot s uchetom glubinnykh struktur i geodinamicheskikh protsessov v nedrakh Zemli]. Vesti Gazovoy Nauki: collected scientific technical papers. Moscow: Gazprom VNIIGAZ LLC, 2019, no. 2 (39): Modern approach and promising technologies within the projects for development of oil-and-gas fields at Russian continental shelf, pp. 18-29. ISSN 2306-8949. (Russ.).

24. GAVRILOV, V.P. Geodynamic model of oil-and-gas generation in lithosphere and its consequences [Geodinamicheskaya model neftegazoobrazovaniya v litosfere i yeye sledstviya]. Geologiya Nefti i Gaza, 1998, no. 6, pp. 2-12, ISSN 0016-7894. (Russ.).

25. KLESHCHEYEV, K.A., V.S. SHEIN, D.A. ASTAFYEV et al. Geodynamics and major leads of regional studying the oil-gas-bearing basins of Russia [Geodinamika i osnovnyye napravleniya regionalnogo izucheniya neftegazonosnykh basseynov Rossii]. In: Geology, geochemistry, geophysics and oil and gas development [Geologiya, geokhimiya, geofizika i razrabotka nefti i gaza]: collected bk. Moscow: All-Russian Research Geological Oil Institute, 1998, pp. 3-23. (Russ.).

26. KOZLOVSKIY, Ye.A. Complex program of abysmal subsoil studying [Kompleksnaya programma glubinnogo izucheniya nedr]. Sovetskaya Geologiya, 1984, no. 9, pp. 3-12. (Russ.).

27. SERZHANTOV, R.B., S.N. KASHUBIN, Yu.M. ERINCHEK, et al. Abysmal geological-geophysical studies of Russian subsoil: Modern status and major tasks [Glubinnoye geologo-geofizicheskoye izucheniye nedr Rossii: sovremennoye sostoyaniye i osnovnyye zadachi]. Regionalnaya Geologiya i Metallogeniya, 2013, no. 53, pp. 26-31, ISSN 0869-7892. (Russ.).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.