Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Глубинное строение Европейского Северо-Востока России (в связи с проблемой нефтегазоносности)

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Глубинное строение Европейского Северо-Востока России (в связи с проблемой нефтегазоносности)"

12 9 2

« • ! л V* '

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСК1 11! ГОСУДАРСТВЕННЫМ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ЗАПОРОЖЦЕВА Ирина Васильевна

УД К 550.83:55 1.24:553.1)«(470.1)

ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ (в связи с проблемой нефтегазопосносги)

СПЕЦ11ЛЛ ЬНОС'ГЬ 04.00.12 - геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации иа соискание ученой степени доктора геолого-мииералогических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ - 1002

Работа выполнена i! 11 неiкivre 1сологпи Коми научного цент] Уральского отделения РАН.

( )фицпалы1ые оппоненты: доктор геолого-мниералогических

наук, профессор Р.М.ДПМНШЩЮ

члеп-корреснопдеш РАЛ В.Д.ПАЛЛВКЛН;

доктор геолого-мпнерало! ичсских

паук Э.М ЛИТВИНОВ

Ведущая организация - Ухтинский индустриальный институт

Защита состойiся l'J'j? г. и /^jiacon и;

таседании спедиалитиронанпого совета Д.О()3.57.1S и|)и Санк Петербургском государственном университете по адресу: 11>1Н)34, Сашт-Гкчсрйург. Университетская пай., д. 7/*>. аудит рия 347.

С д^ссеркщией можно ознакомиться в научной Гшблиот им.Горько! о СПйГ'У по тому же адресу.

Автореферат ра

атослап <•

Ученыйсекретарь специализированного совета д.ф.-м.п., Профессор

Т.Б.ЯНОВСКАЯ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Территория европейского Северо-Востока России структурно отождествляется с Мезенской синеклизой, севером Волго-Уральской антеклизм и Печорской плитой (с се континентальной и шельфопой частями). В пределах региона установлены разнообразные виды полезных ископаемых, главными йз которых являются нефть, газ и уголь. Сопредельные складчатые области Пай-Хоя, Урала и Тимана богаты рудными и нерудными полезными ископаемыми. Поскольку близповерхностные месторождения нефти и газа в настоящее время не только разведаны, но и выработаны, дальнейшее наращивание ресурсов углеводородов может быть связано или с глубокими горизонтами осадочного чехла, или с нетрадиционными землями, где разведка ранее не проводилась из-за их сложного геологического строения. Для дальнейших поисков полезных ископаемых необходимо знание глубинного строения региона, о котором до последнего времени существовали разрозненные и иногда противоречивые сведения, так как основная часть исследуемой территории покрыта мощным осадочным чехлом. Породы гетерогенного фундамента выходят на земную поверхность в районах крупных положительных структур - Урала, Пай-Хоя и Тимана, на некоторых островах Баренцевоморского шельфа, а также вскрыты немногочисленными скважинами.

Глубинному строению отдельных районов европейского Северо-Востока России посвящены работы Е.М-Лнаньевом, Н.Г.Бер-лянд, Н.К.Булина, А.С.Бушуева, ВЭ.Волка, ВАДедеева, Б.ГДол-жанского, Н.Б.Неволина, В.М.Рыбалка, Н.В.Шаблинской, Л.П.Шилова и др. За последние годы появились материалы новых исследований литосферы методами глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ), обменных волн землетрясений (ОВ), общей глубинной точки (ОГТ), преломленных воли (ПВ). К ним следует отнести работы Н.К.Булина, Л АДараган-Сущовой, В.СДружинина, Л.В.Егор-К1!Ш|, М.С.Замилова, Л.П.Недилюка, Л.Д.Павлепкипа, Н.Г.Рома-иепко, И.М.Штутипа и др.Однако, из-за редкой сети наблюдении но региональным профилям, дискретности прослеживания глубоких границ литосферы и невозможности построения их структурных поверхностей по всей территории исследования, эти работы, несмотря на их новизну и актуальность, не позволяют однозначно обосновать геологическую природу сейсмических горизонтов и, следовательно, в полном объеме решать вопросы глубинного строения

региона. В этой сня:ш большое знамение приобретает комплексна} интерпретация материалов геофизических методов но методике предложенной автором.

Выбор объекта исследовании. Объектом исследований является консолидированная часть литосферы европейского Северо-Востока России (без осадочного чехла), включающая в себя земнун кору и верхнюю часть верхней мантии, о строении которой д< последнего времени в литературе имелись неполные и разрознен иые сведения.

В представленной работе автор обобщил имевшийся геолого геофизический материал, характеризующий консолидированнук часть литосферы, провел его комплексную интерпретацию на все! территории но единой методике исследования и дал свое представ леи/ие о глубинном строении региона и перспективах дальнейши: поисков нефти и газа.

Задача работы заключалась в анализе физических полей, и; комплексной интерпретации, выявлении и прослеживании потер рптории исследования структурно-вещественных комплексов по род, слагающих литосферу, обосновании их природы, в иостроепш рельефа глубоких границ, в разработке слоисто-блоковых моделе! литосферы для разных геологических уровней, проведении еетипи кщии с целью выбора новых направлений поисков нефти и газа.

Фактический материал. В основу работы положены резуль "ки ы полевых п тематических сейсмических, гравиметрических I магнитометрических исследований, проведенных иод руководи-. -! и при непосредственном участии автора, работавшего в Печор си V; ныне Воркутинской) геофизической экспедиции ПГС) «Печо ра1еофп ¡пка<> в 1962-1976 гг., а также результаты его научных ис следований по глубинному строению европейского Северо-Восток; России в 11пституте геологии Коми научного центра Уральского от деления Российской Академии паук в 1976-1992 гг. Кроме тою, ] работе проанализированы многочисленные фондовые и опубликованные материалы, полученные коллективами различных геофп зических организаций и отдельными исследователями региона.

Методика исследований разработана автором и предусмат ривает комплексную интерпретацию геолого-геофизических дан пых, включающую в себя непрерывную корреляцию по вертикали 1 латерали физических параметров горных пород литосферы, выде ление но физическим параметрам структурно-вещественных ком плексов, а также прослеживание и идентификацию сейсмически.

раниц, приуроченных к их поверхностям; выделение по материа-1ам карт гравитационного и магни+ного нолей, их районирования 1 трансформаций на ЭВМ по стандартным программам, а также но сарактерным особенностям волнового ноля крупных структурных 1соднородиостей литосферы - геоблоков и осложняющих их более лелких блоковых единиц (рис. ). В итоге - построение слоисто->локовых моделей литосферы европейского Северо-Востока России (ля разных геологических уровней, проведение типизации литосферы на основе выработанных автором критериев и анализ области применения слоисто-блоковых моделей литосферы и результате ее типизации для уточнения перспективных оценок региона на юлезные ископаемые.

Научная новизна работы заключается в разработке автором фиицииов построения слоисто-блоковых моделей литосферы и ее ипизации с выделением типов, под типов и классов литосферы, в фимепении построенных моделей литосферы и результатов ее ииизации для характеристики глубиною строения европейского .Северо-Востока России с целью обоснования дальнейших поисков 1ефти и газа. Впервые на всю исследуемую территорию нострое-1Ы схемы рельефа поверхностей поздпедокембрийского (лшбай-;альского) фундамента, гнейсогранулитового комплекса, верхней лантин. Автором высказаны предположения о повышении основ-юсти пород консолидированной части литосферы в северо-восточ-юм направлении, о существовании в иозднедокембрийскую зпоху Гимано-Псчорского прогиба, где накапливались мощные толщи юрод и об отсутствии в это время структур уральского прос тирания, высказано предположение о том, ч то восточная граница Европейс-;ой платформы проходит восточнее Главного уральскою глубиппо-о надвига и, следовательно, Тагило-Магпитогорская зона Урала, наполненная осадочпо-вулканогеппыми толщами, залегает па ок-кпшной части платформы.

Защищаемые положения

1. Консолидированная часть литосферы европейского Севе->о-Востока России имеет слоисто-блоковое строение и состоит из труктурпо-вещественпых комплексов и подкомплексов пород: иерх-1его сланцевого, среднего гнсисо! рапулитового, содержащего гра-штогнсйсовый и диорптогпепсовый подкомплексы, нижнею гра-[улитометабазитового, который подразделяется па собственно гра-|ули тометабазитовый и метабазитовый подкомплексы, верхней

ь

I'nc. Схема слоисто-блоковых структур литосферы европейского Северо-Зостока России. 1 - границы блоковых структур: а - геоблоков (красные швы). б -легаблоков (крупнейшие и крупные глубинные разломы), и -блоков (основные :т|)ук1урныеразломы), г - сегментов (структурные ра ¡ломы): 2 - г.нешнне трапп-1Ы складчатых систем (зоны pcriiojia.n.iii.ix взбросом, взбросо-падппгов и фроп-ан.иых. надвигов): а - Тпманской, б - Уральской и Повозсмельско-Пайхойской; 3 уоредненные геофизические параметры блоковых структур: над чертой - средняя иотность блоков, г/ смЗ, под чертой - средний геотермический градиент осадочно-

0 чехла, оС/ 100 м; 4 - типы континентальной земной коры: а - спалический: б -:иалическнй утоненный, п - мафический, г - суиермафичсскпй: 5-7 - подтипы И ¡лассы континентальной земной коры: 5 - плитный: а - виадпнный. б - сводовый ;лассы; 6 - авлакогенный; 7 - пернкратонный: S - прогибы с увеличенной чош-юстью платформенныхрнфейскихобразований: а-установленныесейсморазведки, б - щтеднолагасмые по граши—метрическим данным: ') - горизонтальные 1мплнтуды надвигов, км: 10 -пакет надвнговых ассоциаций островодужных пород Гагило-Магнитогорской зоны.

Нанменованпеблок'овых структур 1 - Кольский геоблок: 11 - Мурманский. 2 - Централ1.-Кольский. 12Л - Южный блок. 13 - Восточно-Кольский мегаблоки;

1 - Мезенский геоблок: П1 - Онежский, I I2 - Архангельский. 113 - беломорский. П4 Среднспннежскпй, Г15 - ЯренскнГь 116 - Вашкпнскпй. 117 - Сафоновский. 118-

1сн1уконский, П9-Тылутскпи; III - Волго-Ураи.ский геоблок: 1111 - Сысольскнй. И2 - КнровСко-Кажпмскнй. ШЗ - Коми-Пермяцкий. III4- Чермазскпй. ILI5 -IcpMCKHH. Ш6 - Вабкннский. 1117 - Кунгурско-Красноуфнмскпй. IIIS - Уфимского.! и камс-кий: I USA-Соликамский. IIISB - Уфимски и (башкирский). I II SB - Верх-1екамскнй блоки, III9 - Вычегодский мегаблоки: IV - Ижма-Варнцег.скнй геоблок: VI - Тнманскпй мегаблок: 1V1A - Нептран.но-Севе-ротпмаискнй блок: IVlAa -Неверный, IV1A6 - Канино-Ссверотиманскнй, IVIAb - Петский. IV 1Аг - Косм и н-кнй. IV1A.T - Седуяхинский, IVlAe - Чсгласско-Цнлемскнй сегменты: IV1В - Юж-ютпманский блок: IVlBa - Всрхневымскнй. IV1156 - Южный сегменты: IV2 -'хтинский блок: V - Печорский геоблок: VI -Печоро-Колвинский мегаблок: VIA Печоро-Кожвннский, V1B - Матоземельско-Колгуепский. VIH -Денисовский. ! 1Г - Колям Пеки IÍ блоки; V2 - Хорейверский мегаблок: V2A - Волыпе земельский, >2Б - Печороморский, V2B - Гуляевский, V2I" - Чернореченскпй блоки; V3 -!арандсй-Адзьвинский мегаблок .: V3A - Хайиудырскнй. V3B - Собско-Таютинс-:пп, V3H - Чернышевский, V3T - Адзьпинский. V3/1 - Сорокннскип блоки: V4 -[рпураи.скр-Приновоземельскнймегаблок: V4A - Коротаихинскпй блок; V4Aa -(ентрачыю-Коротаихпнский, V4A6 - Прниайхойскии сегменты: \'4Б - Косыо-'огокской блок: V4Ba - 1'оговской. V4B6 - Косылский сегменты: V4B- Болынесы-шнско-Перхнепечорскии блок: V4Ba - Волынс-сьшпнскпй. V4B6 - Вуктыльский. '4Нн- Илычскпй. V4ÜT - Молюдоискпй ceiменты; V5 - Паихойско-1 (овоземель-кий мегаблок: V5A -Пайхопскнй блок: \'.5Аа - Амдсрмпнскин. V.SA6 - Бапдарап-пй, V.SAb -Ка|>скнм сегмст ы, V5B - I |овоземел1.скни блок: \'6 - Кожимо-11 (и ор-кнй мегаблок: V6A - Кожимскпй. VfiB - 11 (угорский. V6B --Тпмаизский блоки: VI -Цреннег.оморскнй геоблок: VII - Южно-Нарснцег.скпй. VI2 - ЛудлЬг.скнй. VI3-"ег.еро-Варенцевскнй. V14 - Нснтрап.но-Баренцсвскпй. VI5 - Адмиралтейский 1сгаб.-|оки: VII- Носточно-Уразьскип мегаблок: VIII - Западно-Сибирский геоблок: VII!, )бский мегаблок.

мантии.

2. Консолидированная часть литосфсры европейского Севе-ро-Вос гока России, относящаяся к континентальному типу, в зависимости от слагающих ее структурно-вещественных комплексов и подкомплексов разделяется на две области: первая включает Кольский, Мезенский геоблоки и северную часть Волго-Уральского геоблока, имеющих в основном «собственно сиалическую» литосферу, а также Ижма-Баренцевский геоблок с «утоненной сиалической» литосферой. Вторая область состоит из Печорского и Баренцево-морского геоблоков с преобладающими типами литосферы - «собственно мафическим» и «супермафическим».

3. Вещественный состав и структура нижних горизонтов литосферы европейской) Северо-Востока России предопределили особенности последующего тектонического развития рассматриваемой терри тории (состав и структуру позднедокембрийских образований, мощность фаперозойского осадочного чехла, его термобарические условия) и, следовательно, являются одним из критерии оценки потенциальной нефтсгазоноспостн малоисследованных площадей региона.

Апробации работы и публикации.. Потеме диссертации опубликовано более 70 работ, в том числе 4 монографии и 4 препринта Результаты диссертации представлены в 14 производственных п научных отчетах. Основные ее положения доложены на международных, всесоюзных и региональных геологических и геофизических совещаниях и конференциях, на которых рассматривании, вопросы геологии, тектоники и глубинного строения европейского Северо-Востока России. Среди них - УШ-Х1 геологические конференции Коми АССР в Сыктывкаре в 1969-1988 гг.; Всесоюзны!, геофизические конференции в 1968 п 1076 гг. в Лепит раде г Тюмени; Всесоюзные совещания по глубинному строению территорий СССР в Ленинграде и Деггярке в 1983-1085 гг.; Всесоюзна} научно-практическая конференция «Тимапо-Печорскпй ТПК и научно-технический прогресс» в Сыктывкаре в 1986 г.; Всесоюзна) научно-техническая конференция, посвященная изучению систел: разломов в Днепропетровске в 1988 г.; семинары геофизической секции Ленинградского общества естествоиспы тателей по проблемам региональной и морской геофизики в Ленинграде в 1989-199( гг.; Всесоюзное совещание, посвященное глубинному строению г геодинамике кристаллических щитов в гАпатиты в 1989 г.; Всесоюзное совещание «Эволюция докембрипской литосферы» в Ленин-

граде в 1991 г.; Международная конференция по структуре и геодинамике земной коры и верхней мантии в Москве в 1991 г.; XXIX Геологический конгресс в Киото в 1992 г. и мн. др.

Практическое значение, диссертации заключается втом, что в ней значительно уточнены особенности глубинного строения европейского Северо-Востока России по геофизическим данным и исходя из этих особенностей дан прогноз иефтегазоноспости малоисследованных площадей. Положения, разработанные в диссертации, стали методической основой выполненной автором для ПГО «Ухтанефтсгазгеология» темы по хоздоговору «Геодинамическая модель дофанерозойского этапа формирования земной коры па территории Мезенской синеклизы, Печорской плиты с прилегающим шельфом, севера Волго-Уральской ангеклизы, севера Урала». Эта научная работа получила положительную оценку геологов, внедрена в производство и используется ими для прогнозирования месторождений нефти и газа в геологически сложпопостроепных районах Северо-Востока Европейской платформы. Результаты научных исследований автора были использованы заинтересованными производственными и научными геологическими и геофизическими организациями Воркуты, Ухты, Москвы, Санкт-Петербурга, Киева, Апатит, от которых получены 11 актов внедрения.

1Э,кмиУ1и"гс/'''' ДИССС1ТГай,ш состоит из введения, шести главки содсржит])шстов, в том числе 476 страниц машинописного текста, 25 иллюстрации,8таблиц. Список литературы включает па-именованнй319.

Автор признателен геологам и геофизикам, к которым он обращался за консультациями: докторам г.-м. паук: Н.К.Булппу, В.А. Дедееву, Р.МДемсницкой, Н.БДортман, МА.Камалетдииову, Ю.В.Казанцеву, В.С.Миронову, В.Д.Наливкнну, А.М.Пыетипу, А.С.Семенову, М.В.Фишману, В.В.Юдину, В.П.Якуценн; кандидатам г.-м. паук: Н.Г. Берлянд, В.Г.Гсцену, Л А.Дарагап-Сущовой, Г.Н.Куликову. НА.Малышеву, В.П.Степапенко, Б.П.Тарбаеву, Н.П.ТимонИпу; а такжезадействеппуюиомощьгеофизикам Н.Г.Романепко, 11.М.Ш-тутнну, Е.МАлексеевой, Р.П.Бирон, Н.В.Конановой, ТАЛыюро-вой, Н.Е.Шушковой, Н.Ю.Цехановской и мн. др.

Особую благодарность автор выражает заведующему лабораторией Института геологии Коми НЦ УрО РАН кандидату г.-м. паукЕ.П.Калинину и директору Института академику Российской АН Н.П.Юшкипу, создавшим благоприятные условия для завершения работы.

Гл.1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОКЕМБРИЙСКИХ ОБРАЗОВАНИЙ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ

Геологическим особенностям и тектоническому строении докембрийского фундамента европейского Северо-Востока Россш и сопредельных с ним областей посвящены работы многих геолого] и геофизиков. В последние годы при ицтериретации глубипногс строения территории большое внимание уделяется уральской складчатой области, где докембрийские толщи обнажаются на дневное ' поверхности. Здесь к раннему докембрию относятся глубокомета-морфизовапные и сложнодислоцированные комплексы пород, таь называемые, ноли метаморфические комплексы. Дорифейскиг ' возраст этих образований обосновывается их приуроченностью ь ядрам положительных структур или позитивных блоков, глубоким метаморфизмом пород, «неуральской» ориентировке ранних складок и радиогеохронологическим данным (Кельмам, 1974; Беккер, 1978; Пыстнн, 1985. 1.991 и др.). Не исключено, что нижние части разрезов, представленные гранул итами или диафторитами но гра-пулитам, относятся кархею. НасевереУралас юго-запада на северо-восток выделяются следующие ранпедокембрииские полиметаморфические комплексы пород: пяртинский гнейсомигматитовый, неркаюский эююпп амфибол итгнейсовый, хордыоекпй грапули-томстабазитовый, харбейский гнейсомигматптовый и марупкеус-кпй эклогнтамфиболнтгпейсовый.

ПоздпедоКембрийские толщи в целом резко отличаются от рапнедокембрийских образований слабой степенью дислоцирован-ности и метаморфизма пород. Они характеризуются широким рас-■ прострапением карбонатных и терригепных формаций, проявлением преимущественно толеитового и оливинтолситового магматизма континентальной} типа, наличием типичных для платформенных структур расслоенных интрузий.

Рифейские отложения, распространенные на Тимапе, п-ове Канин и Полюдовом Камне, по набору формаций (темноцветные сланцевые, пссчано-глинисгые филлитовидиые, карбонатно-тер-ригенные и карбопатно-биохемогеипые), мощностям (бол^е 12 км), почти полному отсутствию вулканогенных пород, зональному характеру метаморфизма и другим признакам большинство исследователей относят к миогеоспнклппальиым образованиям (Гафа-ров, 1963, 1966,1970; Гецен, 1975, 1987; Дедеев и др., 1981;>Курав-

[ев, 1964,1965,1972; и др.). При этом отмечается сходство разреза осматриваемого района со стратотипичсскими разрезами рифей-ких отложений склона Южного Урала.

Увеличение вулканогенных пород в составе рифейских толщ, »аспространенных в северной части Урала, обычно служит оспова-[ием для выделения здесь эвгеосинклипальной зоны байкалид. Однако акая трактовка не является достаточно обоснованной. В частности, :ак подчеркивается С.Н.Ивановым, 1977, 1979, 1981, 1986), в дан-юм регионе не доказано наличие рифейских офиолитовых форма-щй, раннегеосинклинальных океанических толеитов и сопровож-;ающих их кремнистых пород, нет мощных андезитовых серий, вероятно, деструкционные процессы в нозднедокембрийское время (с привели к полному разрыву континентальной коры. Поэтому, 1айкальская геосинклиналь, может классифицироваться как гео-ипклиналь неполного развития, сформировавшаяся на утоненной [ переработанной континентальной коре (Запорожцева, Пыстип, 991).

Гл.П. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИТОСФЕРЫ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРО- ВОСТОКА РОССИИ ГЕОФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

2.1. Сейсмические исследования

При объяснении волнового упругого ноля литосферы авто-ом привлекались материалы собственных сейсмических исследо-аний, а также результаты региональных и детальных сейсмических абот в различных модификациях (МПВ, МОВЗ, МОГТ, МОВ, СЗ), проведенных различными организациями: ПГО «Печорагсо-шзика», «Уралгеология», «Ссвзангеология», НПО «Нефтегеофизи-а», «Севморгеология» и др. Кроме того, были использованы маге-иалы сейсмокаротажа скважин и акустического каротажа, мпого-исленные данные но упругим свойствам образцов, измеренные в етрофизических лабораториях, а также литературные источни-и.Все эти материалы легли в основу построенной автором геосей-мической модели литосферы европейского Северо-Востока Рос-ии, па которой по параметрам волновог о ноля четко прослеживается основные структурно-вещественные комплексы и иодкомп-ексы пород. В результате автором была предпринята непрерывная орреляция отражающих и преломляющих границ, приуроченных поверхностям комплексов и подкомплексов пород, из районов, где

они имеют стратиграфическую привязку но скважинам (западна часть региона), в районы, где они расположены на значительно глубине и идентифицируются только псуфизическим параметра! (восточная часть региона).

В консолидированной части литосферы сверху вниз вы^еля ются три структ-урно-вещестнениых.комплекса. 1. Сланцевый ком п'лекс, к поверхности которого приурочена сейсмическая граним фо. Сложен дислоцированными верхнепротерозойскимп образов; нинми, метаморфизованными в основном в условиях фации зеле ных сланцев, с VII = 6,2-6.3 км/с, VI" = 5.8-6.5 км/с. Ниже ирослежг вается граница фо1, которая разделяет комплекс на два подкомнлс! са. После этой границы всрхнеиротерозойские образования нах( дятся, новидимому, в фации зеленых сланцев - эпидотамфиболнп вой(?) фации с VI'= 6.7-6.8 км/с. 2.Гнейсогранулитовый комиле! (верхняя кора), -который представлен глубокометаморфизоваш ыми архейскоранпепротерозойскими толщами. Он подразделяете на подкомплексы: верхний - грапитогнейсовый 'и нижний - диор! " тогнсйсовый. К поверхности грапитогпсйсового подкомплекс приурочена сейсмическая граница ф сУг = 6.2-6.4 км/с, к ковер: ности диоритогнейсового - сейсмическая граница-Ф1 с VI'= 6.8-7 км/с. 3. Гранулигометабазитовый комплекс (нижняя кора) ото> дествляется с «базальтовым» слоем.Комплекс сложен гла!шым о' разом высокотемпературными метабазитами, которые паЕвропе! скрй платформе слагают меланократовое основание архойско-ра1 иепротерозойского разреза. 1< поверхности комплекса приуроче! отражающая и преломляющая граница К. Комплекс подразделяе ся на два подкомплекса: верхний - собственно гранулнтомстабаз товый с VII = 6.7-6.9 км/с и нижний - метабазитовый с VII = 7.0-7 км/с. Указанный комплекс прослеживается в регионе неновсемес но. 4. Верхняя мантия. Переход от земной коры к верхней мани недостаточно четок и проявлен в волновом упругом иоле в ви группы отражений, которая характеризует коро-мантийную зо мощностью от 3 до 10 км. В большинстве случаев за поверхнос верхней мантии условно принимается сейсмическая граница 1 имеющая граничную скорость более восьми километров в секущ

2.2. Гравиметрические исследования

При истолковании гравитационного поля были исиользо! ны листы гравиметрической карт ы СССР масштаба 1:200000, г данные под руководством Н.Б.Сажипой, а также материалы бо.)

юздних детальных гравиметрических съемок масштабов 1:100000 1 1:50000, проведенных партиями ПГО «Печорагеофизика».

Анализ гравитационного полнчггдельных площадей европей-:кого Северо-Востока России проводился в разные годы Е.М Анань-;вой, Н.Г.Берлянд, А.С.Егоровым, И.В.Заиорожцевой, А.Н.Коне-soii, КА. Кривцовым, БД.Полетаевым, Л.Е.Шустовой и др. Грави-гационное иоле разделялось по морфологии, амплитуде, знаку, тростиранию и величине аномалий, но интенсивности горизонтального градиента поля и ряду других признаков. Помимо общепринятого районирования в данной работе анализ гравитационного ноля был выполнен на основе построенной автором гсоЬлотностпой модели литосферы европейского Северо-Востока России, установ-пенных корреляционных связей между гравиметрическими и сейсмическими данными, количественной и качественной оценки гравитационного влияния основных 'структурно-вещественных комплексов пород. Последнее было выявлено в результате трансформаций гравиметрических карт известными методами: геологической редукции, осреднения ноля с различными радиусами осреднения, аналитического продолжения полного нормированного градиента поля силы тяжести в нижнее полупространство (Берез-кин и др., 1978; Елисеева, 1982).

Геоплотностпая модель литосферы европейского Северо-Востока России была построена автором но многочисленным данным о плотностях пород, измеренных ira образцах в иетрофизичес-ких лабораториях производственных организаций, полученных по материалам каротажа скважин, а также по литературным источникам. Кроме того, автором были выполнены пересчеты скоростей продольных волн в плотности по известным корреляционным зависимостям.

В осадочном чехле региона выделяются пять основных комплексов, идентичных выделенным ранее но упругим свойствам. Со-ответсвепно прослеживаются четыре главные плотпостпыс границы между комплексами: 1 - верхним терригеппым и верхним карбонатным с эффективной плотностью (¿эф), равной 0.3.1-0.10 г/смЗ; 2 - верхним карбонатным и средним терригеппымс?эф = -0.33-0.0 г/ смЗ; 3 - средним терригеппым п нижним карбонатным с <с> эф = 0.14j0.20 г/смЗ; 4 - нижним карбонатным и нижним терригеппым <гЗф = -0.19 г/смЗ. H ai (более существенное изменение плотности происходит на границе между верхним терригенным и карбонатным комплексами со средними значениями ¿эф = 0.20 г/смЗ. В

Коротаихинской и Южно-Баренцевской блоковых единицах значительный вклад в гравитационное поле вносит илотностная границ; между терригенными триасовыми и пермскими образованиями с( средними значенням^эф=0ЛЗг/смЗ.Таким образом,средневзвешенные плотности пород осадочного чехла закономерно возраста ют в северо-восточном направлении от 2.40-2.50 г/смЗ в Мезен ском и Ижма-Баренцевском геоблоках до 2.75-2.80 г/смЗ на восто ке Печорского геоблока, что объясняется увеличением степа» метаморфизма осадочных образований. Верхненротерозойскж образования по нлотностным характеристикам расчленяются ш три подкомплекса: первый из них имеет<£ 2.38-2.60 г/смЗ и характерен для платформенных осадков Мезенского и Волго-Уральскогс геоблоков и слабодислоцированпых образований Башкирского блока Второй - с ¿=2.61-2.70 г/смЗ присущ метаморфизоваиным верх-пепротсрозойским породам, слагающим верхнюю часть фундамента Ижма-Баренцевского и Печорского геоблоков и наиболее погруженным горизонтам Башкирского блока (зеленосланцевый подкомплекс). Третий подкомплекс cé 2.80-2.89 г/смЗ соответствует сильнометаморфизованным, глубоко залегающим верхнепротерозойским толщам Ижма-Баренцевского и Печорского геоблоков (зе-леносланцево-эпидотамфнболитовый (?) подкомплекс). Поверхносп верхнеиротерозойского комплекса в Ижма-Баренцевском и Печорском геобиюках характеризуется положительной эффективной плотностью (¿эф), равной 0.15-0.10 г/смЗ. Вблизи разломов, г;ц фундамент подставлен интрузивными породами среднего и основного составов,эф увеличивается до 0.4 г/смЗ. Наблюдается региональное увеличение плотности верхнеиротерозойского слапцевоп фундамен та в восточном и северо -восточном направлениях, которое идет за счет повышения основности слагающих его пород i увеличения степени их метаморфизма. Приэф, равной 0.4-0.1 г/ смЗ рельеф поверхности фундамента может существенно влиять»; характер гравитационного поля даже при увеличенной мощносп осадочного чехла.

Породы гнейсогранулитового комплекса также резко диффе-ренцированпы по плотностям, которые изменяются в пределах 2.752.95 г/смЗ. При такой дифференциации плотностей кристаллический фундамент архейско-ранпенротерозойского возраста значительно влияет на характер гравитационного поли в западной части реги: она (районы Кольского, Мезенского, Волго-Уральского геоблоков) В наиболее погруженных частях Ижма-Баренцевского, Печорскоп

и Бареицевоморского геоблжов, где глубины залегания новерхпос-ги кристаллического фундамента составляют более 10 км, а над ними прослеживается мощная толща верхнепротсрозойских пород, ;го гравитационное влияние нивелируется. С) плотности пород, слагающих гранулнтомстабазитовый комплекс и верхнюю мантию можно судить но их выходам на земную поверхность в юго-западной части Кольского и западной части Восточно-Уральского соблоков. Кроме того, врайонеТимаискогоблока втрубках взрыва встречены породы эклогитового состава. Рассчитанные нами средние плотности глубинного вещества составляют: для гранулитоме-габазитовогослоя-2.95 г/смЗ, для верхней преимущественно окло-тгговой мантии - 3.38 г/смЗ (Дедеев, Запорожцева, 1985). В основ-юм наблюдается градиентное нарастание плотностей пород копсо-шдироваппой литосферы с глубинен"!, однако, имеет место и шверсия плотностей, зафиксированная по сверхглубоким скважном СТ-3 и СГ-4.

Далее автором в диссертационной работе приводится подроб-шя характеристика гравитационного поля европейского Ссвсро-Зостока России и анализ его апомалеобразующих (факторов, кото-иле иллюстрируются данными многочисленных трансформаций шачений поля на ЭВМ по перечисленным выше программам.

2.3. Магнитометрические исследования

Геологическое истолкование магнитных аномалий европейского Северо-Востока России проводилось неоднократно многими ^'следователями: Л.В.Булнпой к 1081 г., В.Л.Дедеевым, П.В.Заио-южцевой (1985), П.В.Запорожцсвой (1976), Л.С.Нагайцевой и др. 1984), В.Л.Козицким н др. в 198Г)!., Г.Н.Куликовым и др. в 1989 '., Б.П.Травниковым, В.Г.Мавричсчнлм в 1985 г. и др. Магнитное юле региона сильнодиффсренцированпо: магнитные аномалии )бонх знаков имеют самые разнообразные очертания, средние уров-|и и простирания. Автором впервые составлена сводная геомагпит-1ая модель европейского Северо-Востока России, которая позволи-1а расчленить литосферу па отдельные геомагнитные комплексы. В юродах осадочного чехла выделяются пять геомагнитных комн-1сксов, которые в своих основных границах совпадают с комилекса-1И, выделенными ранее но сейсмическим и плотпостным нара-1етрам. Основной вклад в региональное магнитное поле вносят юроды фундамента; их магнитные свойства определены по керпу динпчпых, иеравномернораенределеппыхпо площади скважин. В

диссертационной работе рассматривается характер аномальной: магнитного ноля, который свидетельствует о том, что намагниченность пород энибайкальского фундамента меняется в очень широком диапазоне.

Относительно магнитпости нижних слоев земной коры мнения исследователей обычно расходятся. В настоящее время предполагается, что в гнейсогранулитовом комплексе пород преобладаю' магнитные минералы, близкие к магнетиту (точка Кюри 578-580' С), а в гранулитометабазитовом - к титаномагнетиту (точка К юр! менее 300° С). Предпринятые автором расчеты теплового поток; показали, что изотерма Кюри в рассматриваемом регионе в основ ном совпадает с поверхностью или верхними горизонтами грану литометабазигового комплекса, па которой температура изменяет ся от 220 до 360° С. Таким образом, гранулитометабазитовый ком плекс не вносит существенный вклад в наблюденное магнитно иоле. В районах глубоких впадин Баренцевоморского гсоблока (Южн - и Северо-Баренцевская) изотерма Кюри по магнетиту проходи внутри гнейсогранулитового комплекса. Не случайно, что над эти ми районами наблюдаются значения магнитного ноля, близкие нулевым.Таким образом, подошва магнитоактивных пород земно коры гетерогенна, асами породы имеют различный вещественны состав и разную степень метаморфизма.

Рассматривая физические поля литосферы европейско1 Северо-Востока России автор приходит к следующим выводам.

1, Физические характеристики всех выделенных структурш вещественных комплексов закономерно увеличиваются в восто' ном и северо-восточном направлениях за счет возрастания знач! нпй их упругих, нлотносных и магнитных свойств. В платформе! пом чехле эти изменения связаны с увеличением степени унло-ценности пород за счет усиления их катагенстических изменений; консолидированно/! литосфере - как за счет повышения степени р< тонального метаморфизма, так и возможного повышения ее «о< повности».

2. На никоторых площадях рассматриваемою региона физ: ческиехарактеристики разных структурно-вещественных комплеч сов могут быть тождественны. Это затрудняет, а иногда дела невозможным их идентификацию. Поэтому выполненное расчл пение консолидированной части литосферы по физическим нар метрам особенно в северных и северо-восточных окраинах регио: следует рассматривать как авторскую модель, которая будет впдои

меняться и совершенствоваться по мере накопления новых геофизических данных и прямых геологических наблюдений.

{

Гл.Ш. ОСНОВНЫЕ ГЛУБОКИЕ ГРАНИЦЫ ЛИТОСФЕРЫ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ

Количество публикаций, посвященных выявлению природы глубоких слоев литосферы европейского Северо-Востока России, весьма ограниченно. К ним следует отнести работы Н.Г.Берлянд, Н.К.Булина, ВАДедсева, В.СДружинина, Б.ГДолжанского, Н.БДор-тман, А. В.Егоркина, Л.В.Егорова, И.В.Запорожцевой, М.Ш.Магида, АА.Смыслова, Л.П.Шилова и др. Большинство исследователей придерживаются мнения о том, что существует несколько типов границ раздела литосферы: структурно-вещественный, текстурный, термобарический, фазовый и др. Из них в диссертации рассматривается только структурно-вещественный тип границ, который является наиболее распространенным и лучше других выделяется он геофизическим данным. В диссертационной работе автором построены схемы рельефа основных структурно-вещественных комплексов: иозднедокембрийского (эпибайкальского) фундамента, гнейсогра-нулитового и верхней мантии.Схему рельефа поверхности гранули-тометабазитового комплекса автору построить не удалось, т.к. сейсмическая граница К прослеживается неповсеместпо. Ниже приводится краткое описание рельефа построенных поверхностей.

3.1. Схема рельефа поверхности штшмокембрнйского (эиибайкальского) фундамента

Схема рельефа поверхности иозднедокембрийского (эпибай-каль-ского) фундамента - складчатого основания Печорской плиты строилась в разные годы В.И.Богацкий, А.С.Будиуевым, Б.Я.Вассер-маном, Г.В.Важеипной, ВАДедеевым, ЛАДараган-Сущовой, САДа-пилсвским, Н.Ю.Егоровой, И.В.Запорожцевой, М.П.Зенченко, HA.Ma^ лышевым, А.Д.Павленкиным, Ф.Н.Снисарь, А.И.Суриной, Л.П.То-норской и др. При построении схем в основном привлекались мате-рналы сейсмических исследований в различных модификациях (ОГТ, MOB, МПВ), а также данные бурения немногочисленных скважин, вскрывших только верхние горизонты фундамента. Поэтому, до настоящего времени вопросы строения фундамента являются проблематичными. В диссертационной работе предлагается схема рельефа поверхности (фундамента, построенная автором с

привлеченном материалов собственных нолевых и тематически; работ, а также карт и схем, построенных упомянутыми исследователями. В восточной части Печорского геоблока, в пределах Приу ральско-Приновоземельсшго желоба (мстаблока), где нет скважин вскрывших фундамент, а сейсмических материалов недостаточно при построении указанной поверхности автор ввел коррелиционньп связи между гравиметрическими и сейсмическими данным! (Запорожцсва, Егорова,1982). В шельфовой части Печорской илить (северная часть Печорского геоблока) схема рельефа иозднедокем брийского фундамента была построена Л Л Дара! ап-Сущовой в 19871

Данные о вещественном составе рифейских образований I их структурной характеристике дли открытой части терри тории основаны на изучении кернового материала и обнажений Тимапа Урала и Пай-Хоя, а для ее закрытой части вещественный соста! пород прогнозируется автором по геофизическим материалам.

Рифейский фундамен т европейского Северо-Востока Росам имеет слоисто-блоковое строение с общим региональным наклоном в сторону складчато-надвиговых сооружений Пап-Хоя и Урала Он залегает на разных глубинах от нулевой отметки на западе н; Ти-манском поднятии до 14-15 км на востоке, во впадинах Приу ральско-Приповоземельского желоба. В северной части шельфово! зоны он погружен па глубины 18-20 км.

В Пжма-Барспцсвском геоблоке фундамент залегает на глу бинах 2-3 км. В|,1деляемое в пределах гсоблркаТимапскос подияпи состоит из сложнопостроепных, сильно эродированных и кулисо образно расположенных мегавалов северо-западного простирания осложненных разломами, флексурами и разделенных узкими депрессиями и грабенами. В сводовых частях мегавалов обнажены ме таморфическис породы рифейского возраста (Гецен, 1975, 1987) Наряду с известными мегавалами автором в результате трансфор манпГ! карт гравитационного поля выделен Северный мегавал огибающий Кольский полуостров. Ю|ч)-западпое крыло Тимапско к) поднятия осложнено Западно-Тиманским взбросом, а ссверо восточное является более пологим, плавно переходящим в Ижма Печорскую моноклиналь. Данные проведенной автором комплекс ной интерпретации геолого-гсофизичсских материалов свидетель ству ю т о том, что Тимапское поднятие на всем протяжении я вляетс; складчато-надвиговым сооружением, надвинутым на отложения плат форменного комплекса Мезенской синеклизы. Ширина полос! надвигов в юго-западной части поднятия составляет.40-50 кг.

(Запорожцсва, 1486, 1988). Расположенная восточнее Тимаиского поднятии Пжма-Печорская моноклиналь образует полого иакло- ( пенную на восток поверхность, осложненную Ерсинской депрессией, Тобышскои ступенью и Кипиевской зоной поднятий. На основании анализа карт физических полей можно предположить, что в пределах центральной части Ижма-Барепцевского гсоблока фундамент'сложен пемагнитыми сланцами и гранитными массивами пониженной плотности.

В Печорском гсоблоке но поверхности позднедокембрийско-го фундамента с запада на восток выделяются крупные тектонические структуры: Печоро-Колвинский прогиб, Восточно-Печорская зона поднятий и Приуральско-Приновоземельский желоб. Печоро-Колвинский прогиб является наиболее сложно простроенной частью геоблока: он ограничен крупномасштабными разрывными нарушениями и, в свою очередь, разбит разломами па системы горстов и грабенов, причем глубина залегания (фундамента резко меняется в пределах этих структур: от 2.0-2.5 км до 6.0-10.0 км. На акватории Печоро-Колвинский прогиб открывается в сторону Южно-Бареп-ценской впал инь! с глубинами в осевой части до 10 км. Центральная часть Печорского геоблока, Восточно-Печорская зона, состоит из двух сводов - Болыпсземельского и Печорского, разделенных Гуляевско-Чернореченской депрессией. В южной, наиболее приподнятой части Болыпсземельского свода, фундамент залегает на глубинах 4.0-4.5 км,а в его северной части он опущен на глубины 6.0-. 7.0 км. Западное крыло свода оборвано серией тектонических нарушений, а восточное - полого пог ружается. На северо-западе свод • граничит с Гуляевско-Чернореченской депрессией, состоящей из двух впадин: Гулясвской и Чсрпоречепской. Приуральско-Прино-воземельекпй желоб, включает и себя Варапдей-Лдзыишскпп, Приповоземельский, Припайхойский, Косыо-Роговской и Боль-шесыпннско-Верхненечорскнй про! пбы. Восточная и северо-вос-точнаи границы желоба уходят далеко под складчато-падвиговые сооружения Новой Земли, Пай-Хоя и Урала.Фундамент в пределах внутренней части желоба погружен на глубины более 15 км.

Судя по характеру гравитационного и магнитного полем"!, а также по характерным особенностям волновою поля фундамен т в пределах Печорского геоблока сложен преимущественно осадоч-по-вулкапо! енпымп породами.

3.2. Схема рельефа поверхности гнейсогранулитового комплекса

Сейсмическая граница Ф, приуроченная к поверхности гнейсогранулитового комплекса, в Мезенском геоблоке и на севере Вол-го-Урал ьского геоблока по материалам единичных скважин уверенно отождествляется с размытой поверхностью фундамента архейс-ко-раннепрогерозойского возраста. В районе Кольской сверхглубокой скважины она располагается па глубине 6.5 км, являясь ложем для осадочно-вулкапогениой толщи (Галдип, Егоркин и др., 198>). В Мезенском геоблоке поверхность кристаллического фундамент сильно раздроблена: линейные отрицательные формы рельефа, как правило, окаймляют участки приподнятого залегания фундамента -своды (Запорожцева, 1986; Дедеев, Пименов, 1990). Прогибы в фундаменте выполнены осадочными или осадочно-вулкапогепп-ыми толщами, мощности которых резко увеличены за счет разрастания рифейских образований.

Граница Ф1 является поверхностью диоритогпейсового подкомплекса и в пределах Пжма-Барепцевского геоблока она фрагментарно прослеживается ниже границыФ на глубинах 10-12 км. В Печорском геоблоке она опущена на глубины 10-18 км, являясь одновременно нроверхностыо всего гнейсогранулитового комплекса из-за почти повсеместного отсутствия гранитогнейсового подкомплекса. На востоке Печорского геоблока но поверхности границы Ф1 выделяется единый Тимапо-Печорский прогиб, состоящий из Колво-Хорсйверской и Коротапхннской депрессий, в которых поверхность кристаллического фундамента погружена на глубины 1618 км. Ранее в пределах Колво-Хорейвсрской депрессии некоторыми исследователями предполагалось резкое сокращение толщи рифейской складчатой пластины и наличие срединных массивов, По материалам исследований автора толщина рифейских складчатых образований н Колво-Хорсйверской депрессии достигает 1012 км, в Коротапхннской депрессии она уменьшается до 8-6 км. Б Центральной части Баренцевоморского геоблока граница Ф1, достигающая глубин 22-24 км, совпадает с поверхностью грапулито-мстабазитового комплекса («базальтового» слоя), построенной В.Э.Волком по магнитным даппым(Волкидр., 1982;В.Э.Волк, 198С г.). Вероятно, породы гнейсогранулитового комплекса на этих глубинах приобретаютфизичсскис характеристики,свойственные гранул итометабазитовому комплексу, что обусловлено их насыщенностью интрузиями основного состава (базпфикацией).

3.3. Схема рельефа поверхности nepxiieil мантии

Поверхность верхней мантии (граница К1) является самой глубокой протяженной границей литосферы, которая четкофикси-руется п волновом поле. Граница М испытывает резкий пол ьем (до 30 км) насеверо-занадс рассматриваемою региона, в районе южной части Кольского и северо-западной части Мезенского геоблоков, соответствующий Кольско-Мезепскому рифту. Пжма-Барспцсвс-кий геоблок характеризуется преимущественным подъемом границы М до 36-38 км, за исключением побережья Баренцева моря, где она опущена на глубины 44-46 км, образуя субширотную впадину. В центральной части Печорского геоблока по поверхности верхней мантии отмечается впадина субмеридпапалыюго простирания, повторяющая контуры Болыиеземельского свода, выделяемого по поверхности верхнепротерозойского фундамента. На северо-востоке геоблокаотмечается интенсивное прогибание границы М, охватывающее восточную часть Приуральско-Приповозсмельского желоба, Урал и Пай-Хой. Осевая часть прогиба совпадает с Главным уральским глубинным надвигом (ГУН).

Таким образом, выделяя и отождествляя наиболее протяженные сейсмические границы в консолидированной части литосферы, автор подтверждает их структурно-вещественную природу и в дальнейшем использует л и границы для пос троения слоисто-блоковых моделей литосферы региона для разных геологических люх.

Гл.IV. СЛОИСТО-БЛОКОВЛЯ МОДЕЛЬ И ТИПИЗАЦИЯ ЛИТОСФЕРЫ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ

4.1. Слоисто-блоковая модель литосферы европейского Северо-Востока России ч

Важнейшей характеристикой литосферы является ее глыбо-вость или блоковость, о чем упоминали многие исследователи (Красный, 1984: Дедеев, Шустова, 1976; Кратц, 1978; Берлянд, Запорож-цева, 1982; Дедеев, Запорожцева, 1983, 1985). Л.И.Краспый (1984) рассматривает < геоблок как глыбовый элемент тектосферы, который характеризует се специфическую делимость на крупные структуры, обладающие характерными чертами литогенеза, магматизма и метаморфизма». По В.А.Дедееву и Л.Е.Шустовой (1976) * геоблок - это крупнейший (согни тысяч - миллион кв.км) в основном изо-метричиый блоковый элемент литосферы, отличающийся от соседних своим специфическим состоянием, ограниченный на глу-

Пине сравнительно узкими зонами литосферы с пониженной вязкостью или повышенной проницаемостью, а в верхах - зонами разрывных нарушении разной глубинности». По ВАДедееву и Л.11.Шустовой (1976) геоблок представляет собою первичную планетарную всщсствепио-нлотностную.так и возможно новообразованную структурно-вещественную неоднородность.

В результате комплексной интерпретации этими исследователями выделено 10 геоблоков. В дальнейшем автором совместно с ВЛДедеевым (1983, 1985) выделены еще три геоблока: Тиманс-кий, Печорский и Ссверо-Уральский и дана их геолого-структурная специализация. Характеристика Северо-Уральского геоблока ранее была дана Н.Г.Берлинд (1979, 1981, 1982). Далее автор па основе комплексной интерпретации детального и регионального геолого-гсофизичсского материала и с учетом результатов предыдущих исследователей рассмотрел строение литосферы до глубин 40-50 км и выявил основные закономерности распределения физических неоднородпостей па всей территории европейского Северо-Востока России (Запорожцева, 1986, 1990). Литосфера характеризуется слоисто-блоковым строением с градиентными изменениями физических параметров на границах блоковых структур. При выделении блоковых единиц автором были привлечены сейсмические данные, материалы районирования гравитационного и магнитного нолей (соотношения аномальных зон, морфология и взаимное расиоложениеаномалий, их величины,средний уровень поля, параметры элементов поля и др.) Были рассмотрены характерные особенности волнового, геотермического н геоэлектрическою полей карты изменчивости физических параметров по латерали, трансформированные карты гравитационного поля, данные расчетчн полною нормированною градиента силы тяжести. По характерным особенностям физических полей были выделены круши,н надпорядковые единицы-гсоблоки: Кольский, Мезенский, Ижма-Баренцевский, Печорский, Волю-Уральский, Барепцсвоморскип Восточно-Уральский (рис. ).

Геоблоки, в свою очередь, делятся на более дробные сдинмць - мегаблоки и блоки. Геоблоки отделены друг от друга системам! коромантийпых разломов, по которым, как правило, проходил! внед-рение интрузивных тел основного состава, четко отображен пых в физических нолях. Мегаблоки ограничены либо зонам! коро-маш ийных разломов, либо зонами разломов, проникающими до нижных горизонтов земной коры, а более мелкие единиц!'!

июни - коровыми разломами, не выходящими за пределы гнейсог-1аиулитового комплекса. Следовательно, глубина проникновения )азрывных нарушении тесным образом связана с размерами блочной единиц!.!, что вероятно, определяется характерными особеп-юстями деструкции литосферы. Пограничные части геоблоков (бладают большой мобильностью, которая проявляется в верхних оризонтах литосферы в широком распространении складчато-гадвиговых дислокаций с горизонтальными амплитудами до нескольких десятков км. На границах блоковых единиц более мелкого юрядка возникают складчато-надвиговые дислокации гораздо меньшей амплитуды - от 10 до 2 км.

4.2. Типизация литосферы европейского

Северо-Востока России

Автор одним из первых стал заниматься типизацией литосферы европейского Севсро-ВостокаРоссии (Запорожцева, Нагайке ва, 1080; Берляпд, Занорожцева, 1982; Дсдсев, Запорожцева. 1983, 1985; Запорожцева, 1986, 1990). По соотношению мощностей кадочного, гпейсогранулитового и гранулитомстабазнтового слоев двтор впервые выделил в континентальной литосфере Печорской плиты области с тремя подтипами литосферы: плитным, авлако-генным и нернкратонным. В дальнейшем (Берлянд, Запорожцева, 1982; Дедсев, Запорожцева, 1983, 1985) автором совместно с другими исследователями проводится более детальная разработка критериев типизации литосферы: по характерным свойствам физических полей, по часгогпым свойствам гравитационного поля, но особенностям волнового поля и т.д.

В диссертационной работе автор провел типизацию литосферы в пределах огромной терри горни, включающей Мезенскую си-неклнзу, Печорскую плиту с прилегающим шельфом, север Вол го-Уральской ап теклизы, а также сопредельные территории Балтийского щита, Пай-Хоя и Урала. С учетом новых данных глубинной сейсмики были разработаны новые, более обоснованные критерии типизации литосферы.

Для характеристики каждого из подтипов литосферы автором были использованы два коэффициента - К1 и К2. Первый К1, предложенный В.М.Рыбалка (1979 г.) можно условно назвать коэффициентом базпфпкацип, т.к. он отражает отношение мощности гранулитометабазитового комплекса к мощности консолидированной земной коры. Второй коэффициент К2 условно назван автором

коэффициентом интенсивности осадконаконления и представляет собой отношение мощности осадочной оболочки земной корыке< суммарной мощности. Плитный подтип характеризуется нанболе< протяженными сейсмическими границами, спокойными гравитационным и магнитным полями, средними значениями геотермического градиента осадочного чехлаК1 =0.60, К2 = 0.08, Г=2.20°С/ 100 м. Авлакогенному подтипу присущи в основном положительные аномалии потенциальных физических полей, повышенно! количество сейсмических границ, по меньшая их протяженность высокий геотермический градиент осадочных образо-ваний, увели ченные значения коэффициентов К1 и К2: К1 = 0.70, К2 = 0.25 Г=2.70° С/100 м. Псрикратонный подтип выделяется но резко отрицательным аномалиям гравитационного поля и по пониженном] уровню поля (¿Г)а. Резко уменьшен геотермический градиент оса дочных образований: К1 =0.85, К2 = 0.30, Г= 1.85° С/100 м. Перик ратонный подтип разделяется на интра- и эперикратонпый классь (в классификации ВА.Дедеева, 1985). Последнему соответствую-очень большие мощности осадочного чехла, резкое увеличат глубин за-легания поверхности Мохоровичича - более 48 км. I пределах эне-рикратонпых блоков наблюдаются мощные (до 30 100 км и более) складчатые покровы и шарьяжи Пай-Хоя и Урал; Второй тип литосферы переходный, присущий островодужной стадш ее развития, охватывающий эвгеосинклипальную область Урала впервые был выделен Н.Г.Берлянд (1979). Он характеризуете! супермаксимумом гравитационного ноля и его высокими градиен тами, а также полосовым знакопеременным магнитным нолем Полученные автором в результате комплексной интерпретацш геолого-геофизичсских дашпнх материалы свидетельствуют о том,ч то Тагило-Магпитогорская зона Урала представляется в вид пакета пластин, ограниченных надвигами толщиной 10-15 км состоящих из осадочпо-вулканогепных пород, залегающих н континентальной коре Европейской платформы. В настоящее врем этот вывод подтверждается результатами бурения сверхглубоко! уральской скважины СГ-4, где встречены биостратиграфически инверсии (Сегалович, 1991).

В современных моделях консолидированной земной корь построенных исследователями для разных регионов (Павленко ва, 1985, 1986,1987,1989; Зайчепко, 1989; Булип, 1983и др.),сохра плетен преемственность традиционного деления коры на нижнин («базальтовый» слон) и верхнюю («гранитный» слой), но при этог

феднолагается более детальное сс расчленение. Н.К.Булин склонен усматривать модель зем пой коры Мезенского геоблока как слоисто -чешуйчато-блоковую. Автор данной работы также считает, что консолидированная литосфера европейского Северо-Востока Рос-:ии имеет слоисто-чешуйчато-блоковое строение и в дальнейшем но мере накопления геолого-гсофизичсского материала следует переходить к построению именно таких моделей. По мнению автора, число слоев (этажей) зависит от типа и подтипа литосферы. На участках древних платформ, сложенных архейскими ядрами ^Мезенский, Вол го-Уральский геоблоки) присутствует однородный :остав консолидированной земной коры (плитный подтип), представленный в основном гранитогнейсовым подкомплексом («гранитные» окна). В районах рифтогенных рапнспротерозойских структур (Кольско-Мезенский рифт) присутствует многослойная мотель консолидированной земной коры с сокращённой мощностью гранитогнейсовых пород, с широким развитием диоритогнейсо-иого подкомплекса и гранулитометабазитового комплекса, т.е. эти участки но классификации автора относятся к авлакогенному подтипу земной коры. В границах участков в верхних горизонтах консолидированной коры иногда присутствует осадочно-вулкапоген-ный комплекс значительной мощности (Егоркин, Зюганов и др., 1988). В центральных районах впадин Баренцевоморского геоблока породы гранулитометабазитового комплекса подстилают осадочные образования (« базальтовые» окна). С течением геологического времени типы и подтипы земной коры и литосферы в целом менялись, строение ее усложнялось. Поэтому автором в дальнешем проведена типизация литосферы европейскою Северо-Востока России но отдельным геологическим срезам.

4.3. Внутреннее ст роение геоблоков

В работе рассмотрено внутреннее строение крупных блоковых единиц - геоблоков с позиций типизации их литосферы.

Кольский гсоблок(Балтийский щпт)отличается отсутствием ¡кадочного покрова, а также мощной толщей гиейсогранулитово-то комплекса до 20-24 км. В южной части геоблока выделяется структура акл'лкогенпою подтппа с резко сокращенной мощностью гнейсогранулитового комплекса до 10 км и увеличенной толщиной гранулитометабазитового - до 25 км (К1 = 0.70). Эта структура, названная автором Кольско-Мезспским рифтом, прослеживается далее к юго-востоку в Мезенский геоблок: она хорошо выражена в

гравитационном ноле в виде единой :юпы интенсивных положи тельных гравитационных аномалий.

Мезенский геоблок почти не отличается от Кольского, за ист лючением повсеместно распространенного осадочного покрова с средней мощностью 3 км. Геоблок характеризуется наличием круп пых отрицательных форм рельефа (Лешуконский, Ярепский, Вы чегодский прогибы), где мощность платформенных иерхпепроп. розойских образований достигает 30 км и более, огибающие меш ниш но размерам поднятия, на которых рпфсй-всндскнс осадки зш чительпо сокращены.

Вол го-Уральский геоблок отделяемся от Мезенского условш Он состоит также из приподнятых участков - сводов, на которы мощность осадочного чехла сокращена до 1.5 км и опоясывающн своды прогибов, где мощность осадочной толщи резко увеличена основном за счет верхнепротерозойских образований. Таким обр; зом, для Волго-Уральского геоблока, также как и для Мезеископ характерны региональные зоны выклинивания верхпепротсрозош ких толщ. Кольский, Мезенский, Вол го-Уральский геоблоки (за и( ключепием Верхпекамского мегаблока) обладают типично конп нентальным типом литосферы, присущим древним платформаг В отличии о т них IIжма-Барепневский геоблок в составеТиманскч го поднятия и Ижма-Печорской впадины имеет иное глубишк строение. Он отличается в основном пониженными уровнями ш тепциальиых физических полей, характеризуется увеличенным мощностями верхнепротерозойского комплекса (6-8 км) и резь уменьшенными мощностями гпейсогранулитовогослоя (8-10 км Мощность фанулитометабазитового комплекса примерно такая ж что и в перечисленных выше геоблоках -16-18 км. Для преобладав щей части территории Пжма-Баренцевского геоблока отмечаете более высокое гипсометрическое положение! раппцы М (36-38 кг* по сравнению с соседними областями. Подобное глубинное стро( пне имеет и Верхпекамский мегаблок в составе Верхпекамско впадины и Башкирскою аптиклипория.

Печорский геоблок выражен в региональных (физических пот четкими полосами положительных аномалий гравитационного магнитного нолей в основном ссверо-западно1 о простирания, чер( дующихся с полосами относительно пониженных значений поле В пределах гсоблока происходит дальнейшее увеличение толщин фанулитометабазитового комплекса до 20 км и уменьшение гнем сограпулптового засчет почти повсеместно! о отсутствия I ранит

:йсовых пород. Наблюдается резкое увеличение толщины всрх-:нротерозойских пород (до 10 км и более). В восточной части ечорского геоблока расположен Приуральско-Приновоземельс-ш желоб (Приуральский и Уфимско-Соликамский мегаблоки), щеляемый по поверхности фундамента. Его восточная граница, ;рыгая под складчато-надвиговыми дисло^щиями Новой Земли, ай-Хоя и Урала была уточнена автором но картам трансформиро-нного гравитационного ноля с радиусамирсреднепия 25-50 км. очти па всем протяжении она совпадает с Главным уральским [убипиым надвигом (Запорожцева, Нагайцева, 1980), но и зга 1аница, отделяющая западную интенсивную отрицательную ано-алию, вызванную дефектом масс осадков желоба, от интенсивной июжительной восточной, соответствующей эвгеосинклинальной >пе Урала, является чисто условной. Ширина полосы надвигов но шадному склону Урала составляет в среднем 50 км.-Если прини-агь во внимание складчато-надвиговос строение Тагило-Магии->горской зоны, то ширина полосы надвигов увеличивается до 200 »i и более.

Граница между Печорским и Баренцевоморским геоблоками походит на 360 км севернее побережья. В Бар^пцевоморском геоб-же помимо огромных мощностей верхнспрогерозойских образо-ший,увеличиваются также и мощности мезозойских осадков, дис-иающих более 10 км. В центральных частях впадин Баренцсво-орского прогиба наблюдается резкое сокращение верхнепротеро-шского и гнейсогранулитового комплексов впчоть до полного их счезновепия. Породы гранулитометабазитового комплекса, мощ-ость которых сокращена до 16-18 км, подстилают осадочныеобра-ншния. Следовательно, Баренцевоморский геоблок обладает в :новиом перикратонным подтипом литосферы (К1 = 1.00).

Таким шразом, литчкфера ев|тонейского Сетеро-Востока России мест слоисто-блоковое, точнее слоисто-чешуйчато-блоковое стро-Hie. В пей выделяются крупные падпорядковые едипицы-геобло-и: Kojii.ckiiíí, Мезенский, Ижма-Барснцевский, Баренцевоморс-ий, Печорский, Волго-Ур;ип.ский,Восточно-Уральский. Перечис-енные геоблоки, за исключением последнего, обладают континен-шьным типом литосферы. Восточно-Уральский геоблок преде-является пакетом тектонических пластин осадочно-вулканоген-ых пород Тагило-Магнитогорской зоны, надвип>тыхнаконтинен-альную кору Европейской платформы. Геоблоки, в свою очередь, одразделяются на более дробные единицы - мегаблоки, блоки и

сегменты, имеющие разные подтипы литосферы: плитный, авлако генный, иерикратонный. Каждый из подтипов литосферы отличается от другого набором структурно-вещественных комплексов, т.е имеет свою характерную модель литосферы.

Гл.У. ОСОБЕННОСТИ ГЛУБИННОГО СТРОЕНИЯ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ

Современный уровень геофизической изученности региона наряду с новыми данными о строении докембрийских толщ н, Урале, Тимане и Балтийском щнге (Кольская сверхглубокая..., 1984 Пыстин, 1984; Гецеи, 1987; Косгюхин, Степаненко, 1987; Докемб рийская геология СССР, 1988 и др.) позволяе т усовершенствовать I детализировать предложенную автором слоисто-блоковую модел] литосферы применительно к дофанерозойскому времени и выска зать предположение об эволюции докембрийских толщ. При состав лении слоисто-блоковых моделей литосферы европейского Северо Востока России для раннспротерозойского и иозднепротерозойско го этапов были учтены первая геодинамическая модель Печорско! плиты (Юдин, Дедеев, 1987), новые данные глубинной ссйсмик] (А.В.Егоркин и др., 1986-1988 гг.), а также новые тектонически построения, основанные наформационпоманалнзедоксмбрийски толщ (главным образом, подздпедоксмбрийских) (Гецеп, 1987 : др.). При ин терпретации фактического материала кроме геофизи ческих данных, изложенных в предыдущих главах, большое внима иие уделялось имеющейся информации об особенностях геологи ческогостроения докембрийских массивов и особенно результата? новых крупномасштабных геологических съемок, выполненных 80-е годы на севере Урала и Пай-Хое.

Представленный вариант слоисто-блоковых моделей дофа нерозойской литосферы европейского Северо-Востока России бы. создан автором совместно с А.М.Пыстипым, который разрабога геологические аспекты этой проблемы (Запорожцева, Пыстин, 199( Пыстин, Запорожцева, 1989,1991).

В предыдущих главах автором доказывается раснространс ние древнего кристаллического фундамента па всей территории ис следования, включая и Урал с егоТагило-Магнитогорской зоно( Это подтверждает возможность идентификации как ранне-, гак позднедоксмбрпйских комплексов западного склона Урала с дс: кембрием прилегающих областей Европейской платформы и поз

олиет рассматривать вопрос о наличии причинной связи в строе-ии уральскихдокембрийскихмассивовс возможной вертикальной I латеральной неоднородностью фундамента платформы. На тер-и гории древние структуры фундамента пересекаются налеозоида-ш и поэтому вертикальные и латеральные неоднородности фунда-1ента проявляются наиболее отчетливо.

В раннедокембрийском кристаллическом фундаменте выде-яются две области. Первая включает Кольский, Мезенский, Волго-'ральский и Пжма-Барепцевский геоблоки, которая характсризу-тся «зрелой» сиалической корой. Отличительной особенностью »бласти является повышенная мощность гнейсограпулптового ;омплекса (22-24 км), в составе которого доминирующая роль фипадлежит верхнему грапитогнейсовому подкомплексу (12-16 ;м). В пределах области фрагментарно распространены участки с мафическим фундаментом, с резко сокращенной мопиюстыо гра-штогнейсовогослоя, например, район Кольско-Мсзенского рифта. То периферии выделенной области (Пжма-Барепцевский геоблок, Зерхне-Камскпй блок) отмечается сокращение мощности грани-гогнейсовго подкомплекса (до 6-8 км) и резкое возрастание разреза юздпедокембрийскпх терригепных и карбонатных отложений (до И) км). По всей вероятности, в рифе/»-вендское время эти районы лредставляли собою погруженную область древнего кратона со зрелой континентальной корой. Вторая область, включающая Печоре-кии и Южно-Барснцевский геоблоки, характеризуется [¡основном континентальной корой «мафического» профиля, т.е. отличается повышенной мелапократовостыо гнейсограпулптового комплекса, II составе которого верхний граиитогнеисовый подкомплекс либо отсутствует, либо имеет сокращенную мощность (2-6 км). Для области характерно широкое развитие вулканитов основного состава ьри-фейских образованиях, достигающих мощности 10 -12 км. На севере Печорскою геоблока намечаются участки, близкие по физическим параметрам грани тогпеисовым образованиям Ижма-Ба-ренневского геоблока. Здесь предполагается уменьшение роли вулканогенных пород п рнфспскоп части разреза ((-'обское поперечное поднятие). Характерно, что все гнейсомпгматитовые комплексы западного склона Урала, за исключением харбейского, входят в контуры зрелой сиалической коры Европейской платформы. Хар-бсйский комплекс, расположенный в области «мафической» коры приурочен к участку с увеличенной мощностью гранитогнейсового подкомплекса. Таким образом, гнейсомпгматитовые комплексы

сформировались за счет существенно терригенных и вулканогснно-терригенных отложений, сопоставимых с миогсосинклипальнымг и платформкнными образованиями. Они характеризуются развитием" куполовидных структур. Метаморфические и метасоматпчес-кие изменения пород осуществлялись в режиме умеренных давлений и сопровождались явлениями массового гранитообразоОания,

Комплексы повышенной меланократовости (высокобарические, эклогитсодержащие) также коррелируются с «мафическим» типом континентальнойлитосферы. Широко распространенные в их составе метабазиты обладают нетрохимическими характеристиками эвгеосинклинальных образований. Метаморфические толщи смяты в линейные складки «тиманс|<ой» («пайхойской» ориентировки. Метаморфизм пород осуществлялся в режиме повышенных и высоких давлений. Гранитизация проявилась незначительно или отсутствует.

Подобная закономерная пространственная связь раннедо кембрийских метаморфических комплексов западного склон; Урала с выделенными областями континентальной литосферы^ев-роиейского Северо-Востока России свидетельствует в пользу того что названные комплексы являются отторженцами кристаллического* фундамента и фиксируют его латеральную неоднородность.

Пространственное распределение различных по составу 1 структуре иозднедокембрийских формаций Урала и Тимана такж! коррелируете« с общей схемой глубинного строения территории Выходы существенно терригенных рифейских комплексов находятся в контурах зрелой сиаличсской литосферы, а осадочно-вул каногенные и вулканогенные рифейские образования приурочепг г; «мафической» области кристаллического фундамента.Следователь но, нозднерифейсковендские геосинклипальпые формации разви вались на различном посоставу и подтипу кристаллическом основа нуи, т.е. существует определенная унаследованность байкальски структур.Исключением является Нлыч-Чикшинская зона осадоч но-вулканогенных рифейских образований, которая развивалась н кристаллической литосфере «утоненного сиалического» профиля .зонах глубинных разломов, пронизывающих всю земную кор> судя по материалам расчета кромок магнитных тел (Дсдсев, Запо рожцева, 1985), до верхов мантии. Мафическая область докембрии ского фундамента протягивается на северо-восток, захватывая пло щади севера Урала и севера Западной Сибири. В ее пределах выдс ляется зона-Обский мегаблок - с <<мафической»литосферой севере!

ападного простирания (С.ВАплонов и др., 1988.; А.В.Егоркин и др., 988 г.; Шаблинская, 1982).

Таким образом, считаем, что фундамент европейского Севе-о-Востока России неоднороден не только по вертикали, но и по атерали. Многослойный фундамент характерен как для европейс-ого Северо-Востока России, так и для других регионов, например, ля Западно-Сибирской плиты и Прикаспийской впадины (Воль-овский и др., 1982,1986).

В диссертации дана новая интерпретация истории формиро-ания литосферы европейского Северо-Востока России, разарабо-анная автором совместно с А.М.Пыстиным. Рассматривается раз-итиелитосферы, начиная с дифференциации иротоконтиненталь-ой коры в архее. В дальнейшем происходит наращивание сиали-еской коры и превращение ее в континентальную кору, близкую к овременной. Последующая деструкция континентальной коры редопределила формирование гранулитовых поясов, а I! раннем ротерозое вблизи них - иротогеосинклипальных систем. Врифей-кое время происходило накопление мощных осад очно-вулка поенных и терригенно-кор."онат»ых толщ в условиях активизиро-анной платформы. В палеозое дискордантноиоотношениюкболее ревним структурам заложилась уральская геосинклиналь. В плат-)орменной области, несмотря на стабильный плитный режим, озобповились деструкционпые процессы, с которыми связано озникновение рифговых систем, в частности, в районе Печоро-1олвипской структурной зоны в раннем палеозое и в цептраль-ной асти Барепцевоморского прогиба в позднем палеозое-мезозое.

Гл.VI. ПЕРСПЕКТПВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ • ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ В СВЕТЕ ЕГО ГЛУБИН НОГО СТРОЕНИЯ

6.1. Критерии прогноза пефтегазопоспости европейского Сенеро-Востока на основе типизации литосферы Перспективность европейского Северо-Востока России на нефть [ газ рассматривалась в многочисленных работах Л.ЗАмннова, /1.Д. Белонииа, В.П.Богацкого, Г.Ф.Будапова, ВАДедеева, И.В.За-юрожцевой, НА.Малышева, ВД.Наливкина, Н.В.Шаблинской, 'Д.Удота, В.П.Якуцени и ми.др. В этих работах перспективы нефтс-азносности региона оценивались в зависимости от структуры и вещественного состава его осадочного чехла.

Автор впервые попытался использовать новые нредставле ния о глубинном строении региона для оценки прсспектив террито рии на природные углеводороды. .

Глобальные условий размещения углеводородов тесны г образом связаны с типами литосферы европейского Северо-Восто ка России. Как было уже упомя!гуто, прослеживание сейсмически границ, характеризующих глубокие горизонты литосферы, а такж отчетливая корреляция выявленной латеральной нсоднородност] дофаперозойской литосферы с особенностями пространственпог размещения раннедокембрийских комплексов на Урале, нозволяе рассматривать Печорскую пли1у как окраину древней Европейско! платформы. Наблюдаемый в северо-восточной части латеральны! ряд структурно-вещественных комплексов кристаллического осно вания от «собственного сиаличсского» во внутренних областях плат 1 формы к «утоненному сиалическому» и «мафическому» по перифе рии, по-видимому, одновременно отражают и их вертикальны . ( воз расти ы с)соот ношения, т.е. увеличение основности разреза глубиной. Таким образом, можно выделить своеобразный переход ный тип литосферы - «мафический», присущий почти всем соврс меццы'м; а также древним окраинам континентов. Статистически данЪые'свидетельствуют о том, чтоамаксимальное количество оса дочных образований и, следовательно, органического веществ'; заключенного в них, формировались в переходных зонах от конти центов к океану,т.е. в пределах континентальной литосферы «мафп ческого» профиля.

Репюн&льнме условия размещещеппя углеводородов свя заныс крупными блоковыми единицами-геоблоками, которые сс ответствуют седиментационпым бассейнам (СБ). Поэтому авто провел нефтегазогеологическ'оерайонирование европейского Севе ро-Востока с учетом границ геоблоков. Как было упомянуто работе, крупные слоисто-блоковые единицы - 'геоблоки автопомн развивались в течение /цщтслыю! о периода времени, что не могл не сказаться на литологичсских особенностях, условиях залегапш мощности осадочных образований, их термобарических характч. ристиках, а, следовательно, и па распределении природных углевс дородов.^ Поэтому автор считает, что границы нефтегазоносны бассейнов, областей, зон и районов, принимая во внимание глубок залегающие нефтегазоносные комплексы, следует проводить не и границам положительных структур осадочного чехла, которые своем большинстве имеютскладчато-падвиговос происхождение,

о границам слоисто-блоковых структур фундамента (рис. ). Пос-юенныеслоисто-блоковые модели помогли значительно у ¡^очпи i ь заницы рассматриваемых СБ. Так,"восточную границу Печорско-эСБ, совпадающую с Печорским гсоблоком, автор проводит вдоль зпы Главного уральского глубинного надвига (ГУНа), но она, как же говорилось в предыдущих главах, может проходить еще восточ-ее.Таким образом, к Печорскому СБ уричлепяется примерно 30% гмель в Республике Коми, 70% земель в,Пермской област и, 50% гмель в Башкортостане,которые'также можно вовлечь в сферу поисков а счет районов, перекрытых пакетами надвигов Западного склона рала (Заиорожцева, Нагайцева, 1980;.3аиоро>#цева, Егорова, 1982, 988). Нефтегазовый потенциал этих площадей увеличивается рнмерно на 30%. Новые территории в особенности будут перснек-ивпы на газ, поскольку они состашнот части единых-седимснтаци-пныхбассейнов нерикратонногоподтипасогромныМи мощности-ш осадочного чехла (К2 = 0.24-0.31), консолидированной конти-епталыюй лйтосферой «собственного мафщТгескогЛ» профиля К1 =0.85). О высокой перспективности на нефть й газ "Зй-надного клона Урала свидетельствует его аналогия с Кордильер-ским и ишалачским поясами (Cook, Oliver, 1981).„Северная гра-шща Течорского СБ (рис.) проходит в акватории Баренцева моря в 360 м к северу от-его побережья. Следовательно, к Печорскому СБ [ричленяются около 40%, земель,также перспективных на нефть и аз. В шельфовую зону протягиваются почти все тектонические^ труктуры Печорского СБ, промышленная пефтегазоность которых ia континенте доказана. Не случайно, что в пределах шельфовой [асти вала Сорокина на Приразломной структуре разведано неф-u^iioe месторождение, приуроченное к карбонатным отложениям [срмско-камеппоуголыюго бассейна (Новое в изучении..., 1989).

По аналогии с Печорским, Западно-Сибирским, аза предс-шми рассматриваемой территории - Прикаспийским, Мексикапс-:им и другими седимептациониыми бассейнами, высокие перспективы имеет Баренцевоморский СБ. Это "обосновывается ею н ромными размерами, литосферой «мафического» и«супермафи-г ее кого» профилей, мощностью осадочной толщи более 20 километров, благоприятными термобаричеекими условиями для оито-енеза нефти и газа.

Зональные условия размещения ресурсов природных углепо-(ородоп связаны с более мелкими блоковыми единицами - мегабло-сами и блоками. В диссертации рассматривается нерснекгивность

на нефть и газ отдельных территорий, глубинное строение которы; было уточнено в результате построенных автором схем и карт. I таковым относятся районы Гуляевско-Чернореченской депрессии

К границам слоисто-блоковых систем, как правило приуро чены складчато-надвиговые структуры в осадочном чехле. Некото рые из них из-за сложного геологического строения считаются бес перспективными. Однако в последнее время в автохтонных частя: этих структур встречены валоподобные поднятия, менее нарушен ные, чем структуры аллохтона и поэтому они предсталяют значи тельный интерес в отношении поисков нефти и газа. К ним следуе отнести Вашуткипо-Талотинскую складчато-надвиговую зону поднятия Чернова, Чернышева и др. (Запирожцева, Щусь, Моска люк, 1986). Поэтому уже сейчас следует решать вопрос об увсличе нии этажа пефтегазоносностк м счет многократного повторение геологического разреза. Возмо.ык , что в результате вовлечения сферу поисков сложпопострь ипыл ь .дологическом отношепш площадей нефтегазовый потенциал региона значительно повысит ся.

С позиции типизации литосферы автором рассмотрен такж вопрос о перспективности на природные yi ¡еводороды верхней рогерозойских образований. В предыдущих главах отмечалось, чтч развитие байкальской геосинклинали было неполным и, по-види мому, не привело к глубокой деструкции континентальной корт архейско-ранпепротерозойского возрасга. Следовательно, па отдель пых площадях региона возможно присутствиеслабомстаморфнзо ванных рифейскпх образований. Об этом свидетельствуют такж данные геосейсмпческой и гсоплотностной моделей, на которы. поздпепротерозойские толщи расчленены но физическим парамст рам. Для этого автор попытался установить зависимость межд степенью катагенетическог о преобразования пород и их геофизи ческими параметрами: скоростью продольных волн, плотностью i распространить эту зависимость на всю толщу верхпепротерозойс ких осадков.

Наиболее перспективными являются лпфейские отложен и. Мезенской синеюшзы и верхние горизонты Камско-Уфимской зопь где верхнепротерозойские осадки прошли только стадии от средне го до глубинного катагенеза. Менее перспективными, вероятш будуг верхний подкомплекс Печорской плиты и нижний подкомп леке Камско-Уфимской зоны, где указанные образования метамор физованы до стадии зеленых сланцев. Бесперспективным, но все]

ероятности,является нижний подкомплекс верхнепротерозойских ород Печорской плиты, находящийся, в амфиболитовой стадии [етаморфизма. В Мезенской синеклизе и Волго-Уральской антек-изе, исходя из построенной автором слоисто-блоковой модели, сновные потенциальные ресурсы УВ должны быть приурочены к онам с «утоненной сиалической» или «мафической» литосферой, оторые связаны с рифейскими прогибами в теле древней илатфор-1Ы. Это - Сафоновский и Вычегодский прогибы (мегаблоки), а акже Лешуконский, Верхнепинежский, Кировско-Кажимский и ерхнекамский прогибы (блоковые единицы). Крометого^ефтега-овые флюиды могли быть внедрены в районы пограничных подня-ий - Сторожевскогч\ Усть-Вымского, Прубского вала, Мезенско-ашкинской зоны поднятий, на склоны Сысольского и Коми-Пер-[ЯЦКОГО сводов.

Особое внимание следует уделять резким зонам выклипива-ия рифейских толщ, приуроченных к границам слоисто-блоковых грукутурлитосферы, где могутбыть встречены стратиграфические текгонически экранированные ловушки нефти и газа.

6.2. Дальнейшее изучение глубинного строения европейского

Северо-Востока России в связи с перспективами поисков уг-

леводородо»

В свете выполненных работ но изучению перспектив пефтега-оносности региона на основе его глубинного строения можно амстить следующие основные направления дальнейших поисков.

Первое направление - это этап более полного регионального зучения строения литосферы с созданием каркасной сети профи-ей ГСЗ с последующим проведением поисково-рекогносцировоч-ых исследований МПВи МОГТ, нацеленных на глубокие границы, то работы необходимо сопровождать бурением глубоких и сверхг-убоких скважин для выяснения природы физических границ. Такие кважпны автор рекомендует ставить на площадях, где имеет место езко сокращенная толщина гпейсогранулитового слоя, а также еболыная мощность осадочного чехла, или даже полное его отсут-гвие, например, в районе Кольско-Мезепского рифта, четко выдс-яемого на картах физических полей.

Второе направление-детальный комплексный анализ всех ге-лого-геофизпческих, буровых, геохимических материалов с раз-а-боткой и применением соответствующих программ па ЭВМ, а меппо - с привлечением новых программ трансформаций грави-

тационного и магнитного нолей, получения новых форм разреш; ющей записи волнового ноля, и на их основе - составление слоисп чешуйчато-блоковых моделей литосферы для разных геологичес ких уровней.

Третье направление - это поиск более тесных связей мсжд тинами седиментационных бассейнов и характерными особенно« тями континентальной литосферы. Комплексные исследованы должны проводиться в зонах сочленения современных континенте с океанами, а также на окраинах древних платформ и, в нерву очередь, на территориях европейского Северо-Востока России Западной Сибири, где сосредоточен наибольший объем глубиннь сейсмических исследований.

Четвертое направление - постановка региональных и поиск< во-рекогпосцировочных геофизических и геологических исслед« ваний в новых малоисследованных районах, о которых было сказ: но выше, а именно:

а) вскладчато-надвиговом поясе Урала в пределах Л емвин кой пластины для уточнения геологического строения аллохго1 ных и автохтонных частей этой тектонической структуры;

б) на Недейтипском поднятии гряды Чернышева с цель уточнения перспектив нефтегазоноспости ее поднадвиговыхетру] тур;

в) в северной (шельфовой) части Колвинского мегавала, выявления осложняющих его локальных структур, иерспективнь на нефть и газ;

г) вскладч^'о-падвиговой зонеТиманского поднятия для в! явления в подпаЧшговой зоне присутствия додевонских терриге] ных отложений Мезенской сипсклизы и структур, благоириятнь для нефтегазонаконления;

д) па северной периклипали Чернореченской впадины и зоне ее сочленения с Болынеземельскпм сводом для подтвержд ния присутствия региональных зон выклинивания как мезозой ких, так и палеозойских образований и поисков стратиграфиче ких залежей нефти и газа.

Разработка нефтегазогсологического районировании по гл бинпым параметрам проведена на обширных территориях Баре: цевоморского шельфа, Мезенской сипсклизы, Печорской плиты севера Вол го -Уральской сипсклизы. Подобные способы райоиир вания литосферы можно с успехом использовать для выявлен! перспектив территории па многие виды минеральною сырья. Поэтор

же п самом ближайшем будущем с иомощыо слоисто-блоковых юделей литосферы следует решать вопросы о перспективах регио-[а па металлы, уголь, гелий, алмазы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Комплексное геолого-геофизическое изучение Северо-Вос-окаевропейской части России, включающееанализ полученных за юследние 10-15 лет материалов, позволили автору значительно точнить строение консолидированной части литосферы, создать ее лоисто-блоковые модели для разных геологических уровней, [редложить схему эволюции литосферы, начиная с раннего доксм-рия, и, принимая во внимание проделанную работу, уточнить ¡ерспективы нефтегазоносиостн региона.

К основным результатам проведенных исследований можно тнести следующие.

1. С использованием непрерывнойкорреляции физических войств пород но латсрали и вертикали впервые построены геосеи-мическая, геонлотпостпая и геомагнитная модели, на которых ыделены основные структурно-вещественные комплексы и нод-омилексы пород, слагающие литосферу, и характеризующие ее го-изонтальную расслоенность: ноздпепротерозойский сланцевый омплекс, раннепротерозойский гпсйсогранулитовый комплекс, одержащий гранитогнейсовый и диоритогнейсовый подкомплек-ы, гранулитометабазитовый комплекс, подразделяющийся на обственпо гранулитометабазитовый и мегабазитовый подкоми-ексы, верхняя мантия. С помощью матсрилов районирования и рансформацнй физических полей выделены крупные структурио-ещественпые неоднородности литосферы (геоблоки),осложнение более дробными блоковыми единицами: Кольский, Мезенский. 1жма-Баренцевский, Печорский, Баренцевоморский и Волго-гральский. Некоторые из этих геоблоков выделены впервые, у ругих, ранее известных, значительно уточнены границы.

2. В работе впервые проведена типизация континентальной итосферы европейского Северо-Востока. В зависимости от соста-а слагающих ее структурно-вещественных комплексов она подраз-еляется на«сиалическую» и «мафическую». Литосфера «сиаличес-ого» профиля, в свою очередь, делится на «собственно сиаличес-ую» и «утоненную спалическую», а «мафическая» - на «собственно шфическую» и «супермаг^ическую». В историко-гепетическом плане

< в континентальном тине литосферы выделяется плитный, авлако-генный и перикратонный подтипы. Каждый из подтиповлитосфе-ры отличается определенным набором структурно-вещественных комплексов.

3. В докембрийском разрезе литосферы европейского Северо-Востока выделены две крупные области. Одна из них включае т и себя Кольский, Мезенский и Волго-Уральский геоблоки, имеющие «собственно сиалическую» литосферу, а также Ижма-Барен-цевский геблок с «утоненной сиалпческой» литосферой. Другая область ох-ватывает Печорский и Баращевоморский гсоблоки, обладающие, в основном континентальной «собственно мафической» и «супермафической» литосферой.

4. Показано,что структурно-вещественные неоднородности в глубинном строении рассматриваемой территории (слоисто-блоковые модели) хорошо согласуются с общей картиной пространственного размещения ранне- и нозднедокембрийских образований на Урале, Пай-Хое и Тимане. Выходы ранпедокембрийских гней-со-мигматитовых комплексов и обрамляющих их рифейских отложений входят 15 контуры зрелой «собственно сиалпческой» литосферы, а дорифейские метаморфические комплексы повышенной меланократовости (эклогитамфиболитгнейсовые и гранулитоме-табазитовые) и перекрывающие их осадочно-вулканогенные толщи верхнего протерозоя коррелируются с литосферой «мафического» профиля. Таким образом, выходы докембрия в упомянутых складчатых системах представляютсобой фрагменты различных но стратиграфическому положению и формационным особенностям образований консолидированного фундамента. С учетом этого фактора рассмотрена история геологического развития региона для ранне- и поздпепротерозойского этапов.

5. На основе новых представлений о глубинном строении европейского Северо-Востока уточнено нефтегазогеологическое районирование территории. Показано, что в глобальном плане интенсивной нефтегазонакопление приурочено в основном к «собственно мафическому» и «супермафическому» типам континентальной литосферы, а региональные й локальные особенности размещения природных углеводородов в значительной степени зависят от сформировавшейся в результате многочисленных деструкции слоисто-чешуйчато-блоковой структуры литосферы, включая ее осадочный чехол. Рассмотрение истории формирования этой структуры па ра'зпых этапах се геологического развития позволило автору выс-

зать предположение о значительном увеличении потенциала фтегазовых флюидов в регионе. ' ,

В целом автор полагает, что разработанные в диссертации пекты нсфтегазогеологнческого районирования европейского :веро-Востока России с учетом глубинного строения можно с иехом применять и для малоисследованных площадей Западной 1бпри, Баренцевоморского шельфа и многих других регионов фа.

По теме диссертации автором опубликовано более 70 работ, новными из которых являются:

монографии.:

1. Занорожцева П.В.Глубинное строение Болыпсземедьской v ндры по геофизическим данным. Л.: Наука, 1979, 83 с.

2. Структура платформенного чехла Европейскою Севера СССР/ АДедеев, В.Г.Гецен.П.В.Запорожцева и др. Л.: НаукаД1982. 200 с.

3. Дсдеев ВА., Занорожцева П.В. Земная кора европейского ;веро-Востока СССР. Л.: Наука, 1985. 98 с.

4.Тектонические кри терии прогноза пефтегазоноспости Пе->рской плиты /ВЛ.Дедеев, Л.ЗЛминов, В.Г.Гецен, И.В.Запорожца и др. Л.: Наука, 1986. 217 с.

?ei финты.:

5. Занорожцева М.В., Егорова Н.Ю. Новые перспективные пап-шлсиия нефтегазоноисковых работ в Севе|шом Приуралье //Cení препринтов-сообщений «Научные рекомендации - народному )зяйству», Коми филиал АН СССР, Выи.З7, Сыктывкар, 1982,19 с.

6. Занорожцева 11.В. Новые перспективные направления пеф-:газоноисковых работ в юго-западном Прнтиманье// Серия прен-■штов-сообщений «Научные рекомендации - народному хозяйст-,'■>, Коми филиал АН СССР, Вып.57, Сыктывкар, 1986,8 с.

7.Занорожцева И.В. Слоисто-блоковая модель земной коры и :рхней мантии Евроиейскот Северо-Востока СССР// Серия преп-иптов-сообщений «Научные доклады», Коми научный центр, ын.229, Сыктывкар, 1990,36 с.

статьи.:

8. Занорожцева П.В. Геологическое строение зоны сочлепе-ня северо-восточной части Русской платформы и Предуральского раевого прогиба по данным региональных ссйсморачвсдочных абот// Разведочная геофизика, Вын.37, 1970, С.52-59.

9.Тарбаев Б.И., Занорожцева И.В. Тектоническое развитие ^

северной части Денисовского ирогиба // Нефтегазовая геология 1 геофизика, N 11, 1972.С.6-11.

10. Запорожцсва И.В. Тектоническое строение Коротаихинс кой впадины поданным геофизических исследований //Проблем! геологии и геофизики Северо-Востока европейской части ССС! (известия Коми филиала ГО СССР, Вып.16). Сыктывкар, 1972 С.31-35.

11. Запорожцева И.В. Физические свойства осадочных гор ных пород зоны сочленения Северо-Востока Русской платформы ] северной части Предуральского ирогиба // Разведочная геофизи ка, Выи. 56, 1973, С.101-115.

12. Запорожцева И.В. Геологическое истолкование магнит ных аномалий территории Болынеземельской тундры // Матерйа лы по геологии и полезным ископаемым Северо-Востока европей ской части СССР, N8, Сыктывкар, 1976, С.155-160.

13. Запорожцева И.В.Перспективы развития сырьевой баз1 Болынеземельской тундры // Геофизические исследования Коми АССР, Л., 1976, С.36-38.

14. Запорожцева И.В., Прохоров СА. Новые представления тектоническом строении и перспективах нефтегазоносное™ севе ро-востока Беолыпеземельской тундры по геофизическим дан ным//Региональные исследования глубинного строения земно коры. М.: Недра, 1978, С.115-121.

15. Новые данные о геологическом строении Северо-Восток Печорской синсклизы /И.В.Заиорожцева, Л.Н.Беляков, С А.Прохо ров, Б.И.Тарбаев, Г.М.Фирер // Геология и нефтегазоносност северных районов Тимапо-Псчорской провинции. М., 1979, С.ЗО 38.

16. Запорожцева И .В., Нагайцева Л.С. Глубинное строени земной коры Северо-Востока Русской платформы в связи с перс иек-тивами нефтсгазопосности //НефтегазоносностьЕвропейскс го Севера СССР, Сыктывкар, 1980, С.81-88.

17. Берлянд Н.Г., Запорожцева И.В.О глубинном строении ос ласти сочленения Севера Урала и Восточно-Европейской нлатфор мы // ДАН СССР, 1982, Т.263, N5, С.1186-1189.

18. Берлянд Н.Г., Запорожцева И.В. О глубинном сочлепспи Севера Урала и Восточно-Европейской платформы //Труды Л 01 1983, 77, N 2, С.77-87.

19. Запорожцева И.В. Блоковая структура земной коры ка основа псфтсгазогеологичсского районировании Европейског

еверо-Востока СССР //Тектоника Европейского Севера СССР, ыктывкар, 1986, С.3-13. (Тр. Ин-га геологии КНЦ УрО АН СССР, :>Ш. 55)

20. Запорожцева И.В. Глубинное строение Тимано-Печорс->го региона - основа для прогнозирования структурных ловушек п 1чества флюидов //Всесоюзное совещание по структурным логикам. М., 1987, С. 159-163.

21.Запорожцева И.В., Егорова Н.Ю. Перспективы пефгегазо-исности складчато-надвиговых зон Пай-Хоя и Урала // Сов. теория, М.: Недра, 1988, N 1, С.36-38.

22. Запорожцева И.В. Геофизические критерии нефтегазо-эсности северо-востока Европейской части СССР //Геотектоника вроиейского Северо-Востока СССР. Труды X геологической коп-ерепции Коми АССР, Сыктывкар, 1988, С.90-96.

23. Запорожцева И.В. Глубинное строение зоны сочленения осточпо-Европейской платформы с Пай-Хоем и Уралом - основа зисков полезных ископаемых // Тектоника, геодинамика и ме-шлогенин Урало-Тяш.шанской складчатой системы. Свердловск, 589, С.38-39.

24. Запорожцева И.В. Геолого-сейсмическая модель земной эры Европейского Севера СССР/ /Достижения науки - производ-гву, Т.1, Свердловск, 1989, С.9-10.

25. Запорожцева П.В., Пыстин A.M.Вертикальная илатераль-1я тектоническая расслоенночть литосферы Европейского Севе-э-Востока СССР //International conference structure and Gcodi-ímicsof the Earth's crust upper mantle Fcbruaru25-March3,1991, M. 164.

26. Запорожцева II.В., Пыстин A.M. Слоисто-блоковая мо-:ль дофанерозойской литосферы Европейского Севера СССР.// ов. геология, N 2., 1991, С.45-50.

27. Пыстин A.M., Запорожцева И.В. Полиметаморфические шплсксы западного обрамления уральской эвгеосинклинали в 1язи с проблемой формирования континентальной земной коры / Эволюция доксмбрийской литосферы, J1., 1991, С.156'157

28. Запорожцева И.В., Дара! ан-Сущова Л А. Строение поздне-жембрийскся о (энибайкальского) фундамента Европейского Се-:ро-Восгока СССР (континент и шельф) //Геология Севера Урала, ыктывкар. 1992, С. 19-31

29. Запорожцева И.В., Пыстин A.M. Новые данные о глубин-ш строении европейскою Северо-Востока СССР // Глубинное

строение и геодинамика кристаллических щитов европейской чаа СССР, Апатиты, 1992, С.79-84.(с0орник трудов Геологическо! института Кольского научного центра)

30. Zaporozhlscva I.V., Pystin A .M. The deep structure and formii history of the crust of the European North-East of the USSR (In conne tion with oil- and gas-bearing) / / Abstract Volume 3/3,29th Internation Geological Congress. Kyoto, Japan, 1992, P.665.