Диссертация: Внутриплитные и окраинноплитные деформации осадочных бассейнов Карского моря

Актуальность исследований
Арктика является важнейшим регионом для воспроизведения ресурсной базы
углеводородного сырья Российской Федерации. В свете этого, необходимо планомерное
изучение осадочных бассейнов, расположенных на арктической суше и в акватории,
разработка современных региональных моделей их геологического строения и анализ
истории формирования.
Цели и задачи работы
Целью данной работы является создание геологических моделей строения и
восстановление эволюции осадочных бассейнов Карского моря, выявление особенностей
проявления в них внутри- и окраинноплитных деформаций, включая определение времени
и механизмов заложения бассейнов, оценку влияния на их развитие сопряженных
складчато-надвиговых областей, времени и роли процессов инверсии тектонических
движений, масштабов эрозии горных пород в ходе геологической эволюции.
Материалы и методы
Одним из основных методов изучения осадочных бассейнов, расположенных на
шельфе, является сейсморазведка. Сейсморазведочные работы в акватории Карского моря
ведутся с 70-х годов XX века. Старые данные сейсморазведки не дают полноценного
представления о региональной структуре бассейнов, не позволяют выявить и проследить
детали строения и особенности заложения бассейнов и их последующей эволюции. В
связи с этим нами использовались, в первую очередь, каркасные региональные
сейсмические съемки последних лет и региональные трансекты, имеющиеся в регионе и
принадлежащие компании ОАО «НК «Роснефть».
Помимо этого, в работе использованы результаты бурения на окаймляющей
осадочные бассейны суше (п-ова Ямал и Гыдан) и островах (о. Белый и о. Свердрупа), а
также результаты комплексной геологической съемки разного масштаба на архипелагах
Новая Земля и Северная Земля, п-ове Таймыр. Кроме того, были проанализированы карты
аномалий гравитационного и магнитного полей, а также результаты аналитических
исследований горных пород, включая изученные автором шлифы горных пород (более 50
шт.) с арх. Северная Земля.
Научная новизна и практическое значение
Уточнено строение и особенности развития рифтов в пределах Южно-Карского
осадочного бассейна. Прослежены инверсионные структуры в мезозойской части разреза,
описан механизм и время их формирования.
Для Северо-Карского бассейна разработаны новая стратиграфическая схема его
осадочного выполнения и модель геологической истории. Впервые в регионе выделены
рифты ордовикского возраста, описаны их морфология и механизм образования. Также
впервые установлены основные фазы инверсии тектонических движений в рифтах,
выделены и охарактеризованы разномасштабные инверсионные структуры. Впервые
описано тектоническое строение Большевицкого фронта взбросо-надвигов, магавалов
Визе-Ушакова и Северо-Сибирского.
В северной части Северо-Карского бассейна выделен прогиб Урванцева-Воронина. В
его пределах выявлены структуры, связанные с разнообразным проявлением соляной
тектоники, определен возраст эвапоритов.
Защищаемые положения
Выполненные исследования позволяют сформулировать следующие защищаемые
положения:
1. В пределах Южно-Карского бассейна выделяются грабенообразные впадины,
ограниченные сбросами и выполненные позднепермско–среднетриасовыми
отложениями, группирующиеся в рифтовую систему. Они образовались в
условиях сдвиго-растяжения и представляют собой суббассейны типа “pull-a- part”
и транстенсионные. В Южно-Карском бассейне выделяется три фазы инверсии
тектонических движений и формирования антиклинальных структур:
среднетриасовая, юрско-меловая и кайнозойская.
2. В Северо–Карском осадочном бассейне установлен ряд крупных рифтогенных
прогибов, ограниченных сбросами, и выполненных нижнеордовикскими
отложениями, сформировавшимися в обстановках растяжения и сдвиго-
растяжения.
3. В геологической истории Северо–Карского бассейна проявилось несколько
основных фаз инверсии тектонических движений и роста валообразных поднятий:
на рубеже ордовика и силура, в раннедевонское и раннекаменноугольное время. В
раннекаменноугольное время осадочные комплексы Северо–Карского бассейна
были деформированы, выведены на дневную поверхность и подвергнуты
процессам эрозии, масштабы которой оцениваются в 3 и более км.
4. В северной части Карского моря выделен эвапоритовый суббассейн Урванцева-
Воронина с различными формами проявления соляной тектоники (диапиры,
подушки и др.) Возраст эвапоритов определяется как средне- или
позднеордовикский. Проявление соляной тектоники началось в силурийское время
и продолжалось до начала образования каменноугольного–пермского чехла. Фазы
роста соляных куполов коррелируются с периодами регионального сжатия.
Апробация работы
Отдельные части работы докладывались на российских и международных
конференциях: Международный молодежный научный форум «Ломоносов-2011» г.
Москва 2011 г., «Современное состояние наук о Земле» г. Москва, 2011 г., IV-я Научно-
практическая конференция «Математическое моделирование и компьютерные технологии
в процессах разработки месторождений, добыче и переработки нефти» г. Уфа, 2011 г.,
Международная конференция 3P (Polar Petroleum Potential), г. Галифакс, Канада, 2011 г.,
SIS Global Forum, Монако, 2012 г., 44-ое Тектоническое совещание "Осадочные бассейны
и геологические предпосылки прогноза новых объектов, перспективных на нефть и газ" г.
Москва, 2012 г., 5-я Международная геолого-геофизическая конференция и выставка
EAGE, г. Санкт-Петербург, 2012 г.
По теме диссертации опубликовано 5 статей и 9 тезисов.
Благодарности
Автор благодарен своему научному руководителю проф. Н.А. Малышеву за
постоянную поддержку и помощь в подготовке диссертационной работы.
Мотивацией и неоценимой поддержкой автор обязан проф. А.М. Никишину.
Многие научные взгляды автора формировались и оформились в процессе
совместной работы с А.А. Поляковым, О.М.Тимошенко, В.Н. Блиновой, Е.В. Покровской,
Е.М. Бариновой, Л.Н. Клещиной, В.В. Обметко, Б.И. Ихсановым, А.А. Бородулиным.
Выполнению работы способствовала поддержка со стороны руководства
геологической службы компании "Роснефть" С.И. Бачина, М.Б. Скворцова, А.Э. Жарова и
М.А. Кузнецова.
Автор благодарен за научные консультации и комментарии к работе В.Е.
Вержбицкому, С.С. Драчеву, В.Ф. Проскурнину, А.А. Макарьеву, А.К. Худолею, D. Gee,
B. Mouly и M. Sacleux. Общение с геологами из крупных нефтяных компаний
(Газпромнефть, ExxonMobil, Statoil, Total и др.) способствовало пониманию многих
проблем геологии региона.
Автор благодарен руководству ОАО «НК «Роснефть» за предоставленную
возможность использования и публикации материалов.
Структура и объем работы
Диссертация содержит 135 стр. текста и 100 рис., состоит из пяти глав, введения и
заключения. Список использованной литературы включает 60 наименований.