Влияние блокового строения Тимано-Печорского нефтегазоносного бассейна на морфологические свойства локальных структур Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

ВЛИЯНИЕ БЛОКОВОГО СТРОЕНИЯ ТИМАНО-ПЕЧНРСКОГО НЕФТЕГАЗОНОСНОГО БАССЕЙНА НА МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛОКАЛЬНЫХ СТРУКТУР

М. Г. Вахнин

mgyakhnin@geo.komisc.ru

Одной из важных проблем геологии месторождений нефти и газа является обеспечение эффективного прогноза предполагаемых свойств поисковых объектов. Исследования, позволяющие делать такие прогнозы, должны быть многоуровневыми и основываться на большом количестве фактов и различных методах обработки. В настоящее время традиционные подходы для решения этой проблемы недостаточно эффективны. Использование геоинформационного подхода наиболее целесообразно при изучении и прогнозировании основных параметров структур (рис. 1).

Преимущество использования ГИС заключается в точной пространственной привязке локальных структур, возможности сопоставления их с другими объектами, в комплексном анализе атрибутивных параметров структур. Это позволило выявить ряд особенностей свойств локальных структур для мегаблоков с различной тектонической активностью.

С использованием геоинформа-ционной системы нами были выпол-

нены расчеты средних морф ологичес-ких характеристик структур по мегаблокам, входящим в Тимано-Печорс-кий геоблок, а также по нефтегазоносным областям Тимано-Печорской провинции в зависимости от тектонической активности мегаблоков.

По данным геолого-геофизичес-ких материалов установлено слоистоблоковое строение земной коры [1] и выделены блоковые единицы, обладающие различной тектонической активностью [2]. Был выделен Тимано-Печорский геоблок, состоящий из мегаблоков с принадлежащими к ним нефтегазоносными областями. При этом было показано, что степень на-рушенности разломами фундамента и осадочного чехла в пределах различных геоблоков значительно различается (рис. 2).

Западная граница Тимано-Пе-чорского геоблока проходит по глубинному Западно -Т иманскому разло -му, представляющему собой серию оперяющих и кулисообразно расположенных разрывов, образующих зону шириной 10—15 км. Западно-

Рис. 1. Фрагмент карты локальных структур ТП НГБ

Тиманский разлом является коровомантийным и прослеживается на глубину до 80 км (по данным ГСЗ И МОВЗ). В результате геофизических исследований был установлен надвиг Тимано-Печорского геоблока на Кольско-Мезенский по разлому в пределах от 1.5 км на северо-западе до 4 км на юго-востоке.

На востоке Тимано-Печорский геоблок ограничен Уральским глубинным разломом, который в современном плане проявляется в виде выходов на поверхность пород офиоли-товой ассоциации. На Северо-востоке геоблок ограничен системой Пред-новоземельского и Западно-Пайхой-ского коровых разломов глубиной до 35 км. Северная граница Тимано-Пе-чорского геоблока проводится по системе глубинных разломов, расположенных между Тимано-Печорским и Баренцевоморским геоблоками. По глубине проникновения данные разломы можно считать коровыми [3]. Тимано-Печорский геоблок разбит системой глубинных разломов преимущественно северо-западного направления на серию мегаблоков: Ти-манский, Ижма-Печорский, Печоро-Колвинский, Большеземельский, Се-веро-Предуральский, Предновозе-мельский.

Тиманский мегаблок представляет собой вытянутую в северо-северо-западном направлении узкую удлиненную геоструктуру, ограниченную Западно-Тиманским и Восточно-Ти-манским разломами. Земная кора по строению относится к рифтогенному подтипу [4].

Ижма-Печорский мегаблок расположен восточнее Тиманского мегаблока и с запада ограничен Восточ-но-Тиманским глубинным разломом, а с востока корово-мантийными Илыч-Чикшинским и Припечорским глубинными разломами. В северной части выделяется отдельный Малозе-мельско-Колгуевский блок, ограниченный с востока Шапкинским глубинным разломом. Земная кора

й]

оесмШК, май, 2010 г., № 5

Рис. 2. Карта блоковой структуры северо-востока европейской части России [4] Важнейшие глубинные разломы: 1 — проникающие в верхнюю часть осадочного чехла; 2 — в акватории, в материковой части, затрагивающие нижнюю часть осадочного чехла. Межблоковые зоны: 3 — на границах геоблоков; 4 — на границах мегаблоков; 5 — выходы на поверхность образований рифейского комплекса. І—ІУ — геоблоки: I — Кольско-Мезенский, II — Тимано-Печорский, III — Восточно-Уральский, IV— Карско-Енисейский, V — Новоземельско-Пайхойский, VI — Баренцевоморский; 1—6 — мегаблоки: 1 — Тиманский, 2 — Ижма-Печорский, 3 — Печоро-Колвинский, 4 — Большеземельский, 5 — Северо-Предуральский, 6 — Предновоземельский

Ижма-Печорского мегаблока относится к континентальному типу [5]. Печоро-Колвинский мегаблок, расположенный в центральной части Тимано-Печорского геоблока, ограничен глубинными разломами: на западе — Припечорским и Шапкинс-ким, а на востоке — Восточно-Кол-винским. Земную кору мегаблока можно отнести рифтогенному подтипу [4]. Большеземельский мегаблок представляет собой геоструктуру, линейно вытянутую в северо-западном направлении, причем значительная ее часть прослеживается в акватории Печорского моря. Западной границей является Восточно-Колвинский глубинный разлом, который на востоке граничит с Варандейским глубинным разломом корово-мантийного типа. Земная кора в пределах мегаблока

принадлежит к континентальному типу. Северо-Предуральский геоблок ограничен Уральским глубинным разломом и разделен на ряд отдельных блоков, выделяемых по поверхности рифейского комплекса: Полюдовское поперечное поднятие, Верхнепечорская впадина, Среднепечорское поперечное поднятие, Большесынинская впадина, поднятие Чернышева, Косью-Роговская впадина, Воркутское поднятие. Кора Северо-Предуральс-кого блока принадлежит к континентальному типу. Припайхойский блок, расположенный северо-восточнее Новоземельского геоблока, характеризуется клиновидной структурой и разделяется на Варандей-Адзьвинс-кий и Коротаихинский блоки, и имеет северо-западное, пайхойское простирание. Варандей-Адзьвинский

блок ограничен с запада Варандейс-ким разломом, прослеженным на глубину до 50 км. Коротаихинский блок отделен от Варандей-Адзьвинского серией разломов, которым в осадочном чехле соответствует Талотинский надвиг. Предположительно земная кора Припайхойского блока имеет континентальный тип [5].

Мегаблоки отличаются различной тектонической активностью не только консолидированной коры, но и перекрывающей ее осадочной оболочки, что влияет на характер ее неф -теносности [6]. В Тимано-Печорской провинции были выделены тектонически относительно стабильные (Ижма-Печорский, Большеземельс-кий) и более подвижные (Тиманский, Печоро-Колвинский, Северо-Преду-ральский) геоблоки [5]. Тектоническая активность геоблоков отразилась в степени их насыщенности структурными элементами разных порядков. Малоактивные мегаблоки, такие как Большеземельский, Ижма-Печорс-кий, обладают слабоинтенсивными, низкоамплитудными структурами [7]. Однако в отдельных участках данных мегаблоков обнаруживаются тектонически активные, сложно построенные участки, расположенные, как правило, в зонах сочленения различных ме -габлоков.

Насыщенность той или иной тектонической зоны структурами разных масштабов, их взаимное положение, простирание, размер, амплитуда, удлинение, интенсивность, объем и радиусы кривизны — это морфологические показатели, которые в совокупности дают информацию о тектоническом режиме рассматриваемой территории.

Сопоставление локальных структур с помощью геоинформационной системы для различных типов мегаблоков показывает, что их морфологические особенности обусловлены тектонической активностью района. Так, в осадочном чехле тектонически активных зон, приуроченных к более подвижному фундаменту, формируются высокоамплитудные, удлиненные локальные структуры с преобладающим субмеридиональным и суб-широтным простиранием. На участках с более жестким фундаментом локальные структуры имеют разные простирания, пологие и изометрич-ные (см. таблицу).

Данные, представленные в таблице, показывают, что структуры в стабильных мегаблоках характеризу-

Распределение локальных структур по размерам

Показатели Территория севера Мегаблоки, %

ТП НГБ стабильные подвижные

< 20 40 46

Площадь, км2 20—200 52 54

> 200 6 2

< 2 37 23

Удлинение 2—3 38 44

> 3 40 18

< 50 33 25

Амплитуда, м 50—150 33 41

> 150 29 41

< 1.5 32 34

Интенсивность, м/км2 1.5—3.0 27 31

> 3.0 35 41

Субмеридиональное 38 41

Простирание Субширотное Северо-западное 14 32 21 28

Северо-восточное 13 15

ются меньшими амплитудами, удли- ний Печорской синеклизы характери-нением и интенсивностью (рис. 3). зуется тем, что сжатие в горизонталь-

Форму локальной структуры во ной плоскости ориентировано субме-многом определяет степень ее удлине- ридиально, растяжение — субширот-

і %(мобильные) 1%(стабильные)

$

$

$

$

у

&

в

■Р

Амплитуда (м)

Рис. 3. График распределения локальных структур стабильных и мобильных мегаблоков

по амплитуде

ния, которую можно выразить отношением ее длины к ширине, а степень удлинения определяется действием поперечных структурообразующих сил. Как правило, удлиненные и линейные складки генетически связаны с разломами. Для структур, расположенных в мобильных мегаблоках, характерно удлинение больше двух и значительные амплитуды. Они имеют ярко выраженное субмеридиональное простирание. В то же время значительное количество структур в подвижных мегаблоках име -ют субширотное простирание. Это, вероятно, вызвано наличием в данных мегабоках определенных сдвиговых тектонических деформаций.

По данным некоторых исследователей, региональное поле напряже-

но [8]. Данное обстоятельство может отражаться и в ориентировке локальных структур.

В стабильных мегаблоках имеется большее количество как мелких, так и крупных по площади структур, в которых могут формироваться различные по запасам месторождения углеводородов (рис. 4).

Особенностью геологического строения Предуральского краевого прогиба является широкое распространение разломов и надвиговой тектоники, генезис которых связан с процессами субдукции на завершающих этапах развития Урало-Монгольского подвижного пояса [9]. На территории прогиба распространены локальные структуры, образовавшиеся в результате данных процессов. Морфологические параметры структур характеризуются высокой амплитудой (более 100 м), удлинением (более 4 м), интенсивностью. Эти показатели являются индикатором тектонической активности. У таких объектов часто имеются погребенные под надвигами структуры, которые представлены пологими и значительными по размерам автохтонными поднятиями.

В районе глубинных разломов, которые являются межблоковыми границами, происходят тектонические смещения, и эти зоны становятся источником активного конвекционного выноса тепла, интенсивных процессов миграции жидких и газообразных флюидов, выклинивания геологических тел.

Многие процессы, которые совершаются в осадочном чехле, являются следствием процессов, происходящих в пределах консолидированной коры. Из этого следует, что при прогнозе нефтегазоносности необходимо

25

20

15

10

I %(мобил) 1%(стаб)

V

Ь

•V5 л?

$

$

Площадь (км2)

Рис. 4. График распределения локальных структур для стабильных и мобильных

мегаблоков по площади

учитывать не только строение осадочного чехла, но и процессы, происходящие в земной коре, которые могут оказывать значительное влияние на генерацию, миграцию и сохранение углеводородов в толще осадочного чехла.

Литература

1. Запорожцева И. В. Геофизические критерии нефтегазоносности северо-востока Европейской части СССР // Геотектоника Европейского северо-востока СССР. Сыктывкар, 1988. С. 91—92. (Тр. X геол. конф. Коми АССР). 2. Буданов Г. Ф. Этап-ность развития современного структурного плана севера Европейской части СССР // Перспективы нефтегазоносности Ти-мано-Печорской провинции. Л., 1979.

С. 69—75. (Тр. ВНИГРИ). 3. Топливноэнергетическая база Европейского Северо-Востока СССР / В. А. Дедеев, Л. 3. Аминов, Л. А. Анищенко и др. Сыктывкар, 1991. 304 с. 4. БелонинМ. Д., Прищепа О. М., Теплое Е. Л., Буданов Г. Ф., Данилевский С. А. Тимано-Печорская провинция: геологическое строение, нефте-газоносность и перспективы освоения. СПб.: Недра, 2004. С. 10—300. 5. Запорожцева И. В., Пыстин А. М. Строение дофанерозойской литосферы Европейского Северо-Востока России. СПб.: Наука, 1994. 112 с. 6. Буданов Г. Ф., Прищепа О. М. Блоковое строение и нефтегазонос-ность краевых систем (на примере Тима-но-Печорского нефтегазоносного бассейна) / Блоковое строение и нефтегазонос-

ность. // Доклады II Международной конференции. СПб., 2000. С. 45—48.

7. Влияние тектонических факторов на распределение нефти и газа в Тимано-Печорской провинции / Г. Д. Удот, Г. Ф. Буданов, А. А. Ференс-Сороцкий, А. В. Сороцкая // Нефтегазоносность Северо-Востока европейской части СССР и севера Урала. Сыктывкар, 1977. Т. 3. С. 125— 130. (Тр. VIII геол. конф. Коми АССР).

8. Сим Л. А. Влияние глобального текто-генеза на новейшее напряженное состояние платформ восточной Европы // М. В. Гзовский и развитие тектонофизики. М.: Наука, 2000. С. 336—341. 9. Юдин В. В. Орогенез севера Урала и Пай-Хоя. Екатеринбург: УИФ «Наука», 1994. 284 с.