Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Глубинное строение Среднего Каспия по геофизическим данным

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

Автореферат диссертации по теме "Глубинное строение Среднего Каспия по геофизическим данным"

АЗЕРБАЙДЖАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ НЕФТЯНАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

АСЛАНОВ БЕГЛЯР СУЛЕЙМАН оглы

ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ СРЕДНЕГО КАСПИЯ ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ

04.00.12 — Геофизические методы г -в и разведки месторождений полезных иси ых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-мннералогических наук

Ваку — 1992

■ Работа выполнена на кафедре «Геофизические методы разведки» Азербайджанской государственной нефтяной академии и в тресте «Каспмор-нефтегеофизразведка».

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Т. С. АМИРАСЛАНОВ.

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор К. М. КЕРИМОВ

(АзНИИГеофизй<а, г. Баку),

кандидат геолого-минералогических наук Т. Ш. ТАГИЕВ (ОМГЭ АН

Азербайджанской Республики, г. Баку).

Ведущая организация: ПО «Азнефтегеофизика» (г. Баку). ^

Защита состоится . X//. .. . 1992 г. в ¿г час.

на заседании специализированного совета К 054.02.06 при Азербайджанской государственной нефтяной академии по адресу: 370601, г. Баку, проспект Азадлыг, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Азербайджанской государственной нефтяной академии.

Автореферат разослан €*£3» . . X/. . 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета,

к. г.-м. II., доцент Б. А. ГАДЖИЕВ

]

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. С морской частью СроднекаспиГ.ского нефтегазоносного бассейна связаны больший запасы УВ; почти все прилегающие к Среднему Каспии районы являются нефтегазоносным. В связи с этим изучение геологического отроения Среднего Каспия с целью направления здесь поисково-разр^очних рж.'от имеет Еажное народно-хозяйственное значение.

Геологическое строение морской части Среднекасиийского бассейна изучено по данным грави- п магниторазведки, сейсмораз едки "ОРТ, ГСЗ и частично, электроразведкой. Гравиметрией здесь выявлен относительно спокойный характер гравитационного поля, хорошо увязывающийся с глуокнным строением Среднего Каспия. Несмотря на это, из-за низкой точности проЕОдивкихся здесь гравиметрических съемок, не удалось изучить структуры верхнепалеозойского и мезозойского комплексов отложений, с которыми связаны основные перспективы н°фтегазоносност! этой области, '.'.нформяция о строении мелового и юрского комплексов отложений Среднего Каспия имеется по данным сейсморазведки ¡ЮГТ. Однако при изучении структурных планов вулканогенно-осадочных комплексов пермо-трнаса и верхнего палеозоя сейсморазведка так»;е сталкивается со значительными трудностями, ограничивающими ее применение, Южная часть Среднего Каспия охвачена также отдельными профилями ГСЗ, на которых более уверенно прослеживаются лишь границы, приуроченные к консолидированной коре и подошва земной коры. Что же касается морской магнитометрии, то она Еыявпла интенсивные магнитные максимумы л7а , обусловленные в основном магматическими породами фундамента и зонами глубинных разломов.

В настоящее время по Среднему Каспию накоплен больпой объем новых геолого-геофизических данных, в том числе данные набортной и донной гравиметрии, морской магнитометрии, сейсморазведки и бурения, и разработаны новые методические приемы извлечения геофизической информации о лпубинном строении сложьо-построенннх областей. В этой связи комплексная интерпретация имеющихся геофизических данных на основе совместного и корреляционного анализо" геофизических полг Я и уточнение глубинного строения Среднего Каспия является актуальной проблемой, требую-кей своего скорейшего разрешения.

Цель т-абсты. Изучение глубинного строения морской части Среднекаспийского нефтегазоносного бассейна (Среднего Касгия)

на основг комплексной интерпретации данных грави- и магнитометрии, сейсморазведки МОГТ и Г'СЗ с использованием методов совместного и корреляционного анализов геофизических полей.

Основные задачи исследований:

1. Усовершенствование методики совместного анализа данных граЕИ- и магнитометрии ( Л Та, ) и применение ее с условиях Среднего Каспия.

2. Развитие методики определения параметров глубинных разломов для модели двухмерной призмы произвольной формы при экспоненциальном законе уменьшения ее аффективной плотности с глубиной.

3. Разделение гравитационного и магнитного, полей с оптимальными радиусами преобразования и геологическое истолкование остаточных гравитационных и магнитных нномалиЯ Среднего Каспия.

4. Сыделение и трассирование глубинных разломов Среднего Каспия и прилегающих регионов с применением анизотропных трансформаций гравитационного ноля и оценка их параметров.

5. Тектоническое районирование Среднего Каспия и прилегавших регионов в дизъюнкти-вном варианте в свете новых геолого-гео-фгзических данных и методических разработок.

6. Комплексная интерпретация данных гравиметрии и ГСЗ с при менением корреляциочно-сгастичесрих методов и составление структурных ехзм по поверхностям кристаллического фундамента и границ Мохо.

Научная новизна.

1. Разработана методика совместного анализа гравитационного и магнитного полей при наличии карты й Та. и составлен алгоритм реализующий её на ЭВМ.

2. Получены формулы Еычесления для двухмерной призмы произЕОлний формы как при постоянной, так и при уменьшающейся с 'глубиной по экспоненциалпному закону эффективной плотности, и на йтой основе разработан алгоритм, реализующий определение параметров глубинных рпзломов на ЭВМ.

3. Впервые выполнен совместный анализ гравитационного и магнитного полей г выявлена прямая- спязь между структурой кул-каногенно-осадочкых пород верхнего палеозоя и гравитационными и магнитными аномалиями Среднего Каспия.

4. Но наличию линейно-протяк'чных зон горизонтального градиента АО значительной интенсивности Еыделены глубиннче

разло'ы разных направлений к определены их параметры.

5. На основе ксиплексного анализа имеющихся геолого-геофизических данных Епергие выполнено тектоническое районирование Среднего Каспия и прилегающих регионов в дизгкнхтивном варианте и выделен ряд ноеых поднятий Еерхнепалеозой - пермо-трнзеового нулканогенн )-ссадочного комплекса отлоясиг/й.

6. По результатам анизотропных тра; сформаций и определения параметров ПредкаЕказско-Туркменского глубинного разлома установлен его трансфертный характер и наличге здесь зоны субдукции базальтового слоя в направлении Скифс;:о-Туранской плиты.

7. С использованием корреляционных сЕяэей между данными ГСЗ и аномалиями силы тяжести и их трзнсфорг'ант составлены говые структурные схемы г.о поверхностям кристаллического (доюрспсго) фундамента и Мохо.

Задц'дае;^ые положения.

1. Разработанная методика совместного анализа грапита'рю.;-ного и магнитного ( й /а ) погей Среднего Каспия.

2. Усовершенствованная методика определения параметров глубинных разломов, аппроксимирующихся двухмерлой призмой произвольной формы с переменной плотностыс.

3. Схема тектонического районирования Среднего Каспия в дизъюнктивном Еарианте и структурные схемы по поверхности кристаллического фундамента и подошве земной коры.

4. ПредкаЕказско-Туркменский глубинный .разлом имеет трансформный характер.

Прак"ическап ценнось. Разработанные методики определения параметров глубингых разломов к совместного анализа гр-Еитацион-ного и магнитного полей позволяет повысить геологическую эффективность геофизических работ при изучении глубинного строения платформенных областей. При определении направления геолого-разведочных работ боль-пуп практическую ценность представляют составленные автором карты аномалий Буге и &7с1 и их трансфэр-мант, схема тектонического районирования Среднего Каспия в дизъюнктивном варианте, структурные схемы по поверхности кристаллического (догорского) фундамента и границы Мохо, пакеты прогррум для определения параметров глубинных разломов {РАХСОМ!) и совместного анализа данных грави- V магниг.'ораз1 здки ( РЭЕУТ" ).

Реализация резул-)Татов птбоч. Результаты исследований внедрены в виде рекомендаций по проведению грави- магнитометрических

-е-

и соксмсраоЕедочных работ и пакета программ в тресте "Каспмор-нефтегезфизрагведка" и использованы пг ; проведении на/чно-иссле-доватсльоких работ АзГНА, Института геологии АН АР и АзН№[Геофи-зики.

Апробация работы. Ослопние результаты работ докладывались на годоеых науч. ых конференциях аспирантов и соискателей геоло-го-рзяведочлого факультета АзГНА (Баку, 1986-1990 гг.), XI, ХП м Хй республиканских НТК аспирантов ВУЗов Азербайджана (Баку, КЗо, 1989, 1930 гг.), XI, ХП и ХШ республиканских НТК геофизиков Азербайджана (Баку, 1968, 19Ь9, 1990 гг.), научных конференциях мочодых ученых и специалистов "Ускорение научно-технического прогресса е геологии и'геосЬизике" (Баку, 1987 г.), научно-техническом семинаре молодых ученых и специалистов ПО "Союзыор-гео" (Мурманск, 1989 г.), НТК "Компле-сирование'геофизических методов при изучении ловушек нефти и газа" (Киев, 1990 г.) и международной НТК, посвященной 50-летию сейсмических исследований р Каспийском море (Баку, 1991 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Объем рг:Зоты. Диссертационная работа общим объемом машнопмсных страниц состоит из введения, пяти глав и заключения Текстовая часть иллюстрирована 41 рнсункгми, 5 таблицами. Список литературы включает 103 наименования.

Фактический материал и личный Еклад автора.

Диссертация базируется ка результатах нгучно-исслодователь-ских работ кафедры "Геофизические метода разведки" АзГНА, а также полевых и тематических геолого-геофизических работ треста "КаспморнефтегеофизразЕпдка (КМНГР)". В основу ее положены теорб тические, модельные и методические разработки автора, выполненные в течение последних 10 лет. При выполнении диссертации использованы фондовые материалы треста КМНГР, ПО "Азнефтегеофизике", АзКИртеофизики, ПО "Мангытлакнефть", ПО "Казгеофизика", ПО "Саратсггеофизика", ПО "Эмбансфтегеофизика" и ПО "Грозьефть".

Соискатель принимал личное участие при обработке гравимаг-нитных материалов треста КМШР и является ответственным исполнителем и ав.ором 12 производственных отчетов.

Диссертация выполнен?, на кафедре Геофизических методов разведки АзГНА под руководством профессора Т.С.Аиирасльгют, которому Рвт^р выражает глубокую благодарность зе всесторонняя помочь п постоянное внимание. Автор признателен также проф.И.О.Ци-мельзону, проф.Р.А.Абдуллаеву, проф.П.З.Мамедову и руководству треста 1ЙТР за содействие и подде-жку при выполнении научных

исслецоганий.

С0Д5РНАШЕ РАБОТЫ

ГЛАВА I. Особенно"ти геологического отроения Среднего Каспия е связи с комплексной пнтерпретаглс'Л геофизических дошпяс

Изучение!-' геологического строения Среднего Кл~пил ¡1 прилегающих регионов занимались такие крупные ученые, как Л.Д.Архангельский, В.В.Белоусов, И.О.Брод, З.Е.Уилйнонскя", М.у.Мирчинк, К.3.Муратов, В.З.Хаин, Н.С.1'атский и ряд других исследователей. Сводной по Средне-Каспийскому нефтегазоносному бпссоЛну ргбетой является труд Л.А.Исльстер, Ю.А.Знскоеского, Л.И.Левина а.'1. Несмеянова (1972 г.).

В пенеом параграфе дастся краткая литолого-стратнгро'ичос-кая характеристика пород Среднего Каспия. На Средлем Каспии кристаллический декочбр;.Некий фундамент сскгыт ил северном склоне Лрикарабогазского свода. Он сложсн магматическими гю(>сдлм:г кислого и среднего состага. Пермо-триасовий комплекс прсдстлил^.ч преимущественно терригенными уплотненными породами (глины, аргиллиты, песчаники) мощностью 2000-2500 м. Отлояения триаса некрыты на поднятиях Ракупечнсе-море и Агзыбирча;;а, 'где они выражены вулканогенными породами (мощность вскрытой части составляет 1'*2 м). Юрские отложения литологически представлены сланцевыми глигами и плотными трещиноватыми песчаниками (общая мощность более 2000 м). Меловые отл :яения несогласно залегают на юрские и представлены в терригенной и карбонатной литофациях (мощность 8С0-1200 м). Отложения кайнозоя, представленное почт;* всеми своими стратиграфическими едшгиц-.ми, пыраже:ш преимущественно в песчано-глинистой литофации мощностью до 12 км в зоне Апверонского прогиба. Приводятся сводные геологические разрезы по скважинам восточного и западного побирежья Среднего Каспия. Покапано, что из-за сосредоточения скезжин глубокого бурения на площадях прилегающей сули Среднего Каспи?., многие гопросы стратиграфии и литологии его морской части остаются неизученными.

Во втором па - пггтУ; анализируется современное состояние изученности глуб"нного строения Среднего Каспгя. В региональном отношении Средне-КасппГский бассейн представляет собой огромную сложнопострионную вале, обрезную структуру земной коры, возникшую . в основном, п связи с формированием предал'лийского краевого прогиба.

На исследонанной части Туранекой плиты по поверхности доюр-ского фундамента выделяется крупное поднятие неглубокого залегания (около I км) - Карабогазский свод, сложенное магматическими породами среднепалеозойского Еозраста. К северо-западу от Карабогазского свода на схеме расположения основных структур Среднего Каспия (А.И.ЛеЕин, Д.В.Несмеянов, З.К.'Бейбулатова, 1968) отмечается Средне-Каспийский сеод, отделяющийся от Карабогазского свода прогибом Казахского залива. Северо-западные склоны Карабогазского свода полого_ наклонены в'сторону Джазгур-линской-дегрессии. На юге Карабогазский свод эпигерцинской платформы граничит с альпийской складчатой областью по Предкав-каз-ко-Туркменокому глубинному разлому.

На западе Среднего Каспил на погруженную часть эпигерцинской платформы наложен Терско-КаспийскиЯ краевой прогиб, который на акватории Каспия-состоит из двух впадин (Терско-Сулак-ской и Сесеро-Приапшеронской), отделяющихся друг от друга поперечным выступом эпигерцинской платформы. Приводятся существующие схемы тектонического районирования Среднего Каспия по геолого-геофизическим 'данным. Указано на их недостаточную деятельность. Сделан вывод о необходимости для уточнения глубинного строения и тектоники отложений верхнего палеозоя (частично пешо-триаса) Среднего Каспия проведения комплексной интерпретации гравитпционных и магнитных аномалий с использованием имеющихся данных сейсморазведки МОГТ, ГСЗ и КШВ.

В третьем параграфе в свете н^еых результатов глубокого разведочного бурения освещена вопросы нефтегазоносности Средне-Каспийского бассейна, характеризующегося большими перспективами нефтёгазоносности.

ГЛАВА П. Геофизическая изученность Среднего Каспия

Акгатория Среднего Каспия неравномерно изучена геофизическими методами разводки; вся территория ее охвачена грави-магни-торазведкой и региональной сейсморазведкой.

В первом параграфе приводится поэтапный анализ результатов грави-магнитных съемок на Среднеу Каспии. Первые гравимагнит-ныв исследования в основном носили опытно-методический характеп (1935-1936 гг.). В последующие годы (1949-1951 гг.) кпьгниковы-ми работами была охвачена вся а"Еатория Среднего Каспия (В.В.Фе дынский, О.Н..Соловьев и др.). Б 1965-1967 гг. была завершена гравиметрическая съемка.(в м-бе 1:200000) шельфоеой зоны Сред-

него Кзспия (Л.П.Агексин, В.В.Ласкина, М.А.Яиушевич, Ю.А.Гуляев, А.П.Ерпова, Б.С.Романов и др.).

Начиная с 1951 г. на Кас -ии проводятся донно-гравиметричес-кие работы (в м-бе I:Т000С0), результаты которых обобщены в тресте КМНГР Н.Р.НасруеЕЫм.

Набортные гравиметрические работы на Касли/ начали проводиться с 1Э59 г. (И.М.Иокендеров, Р.М.Гаджиев, А.М.Фонжтейн, П.Д.ВагдатлишЕили). По результатам комплексных набортных грпви- . магнитометрических работ, проводившихся трестом КМНГР в 19821960 гг. (С.А.Искандеров, К.С.Искендеров, А.А.Штанамазов и др.), вся территория Среднего Каспия покрыта грэви-магниткой съемкой м-ба 1:500000.

Результаты грави-мзгнитных съемок обобщены автором и составлены сводные карты аномалий силы тяжести в редукциях Фая и £уге и геомагнитного поля Д/я для Среднего Каспия и прилегающих регионов. Показано необходимость совместного анализа гравитационного и M.THiiTHoro полей для изучения структуры верхнепалеозойского (а также пермо-тркасового) комплекса отложений.

Во гтором параграфе приводятся основные результаты сейсмо-разкедочных работ МОГТ, ГСЗ и КМПВ на Среднем Каспии. Покапано, что Средний Каспий характеризуется сложными, сейсмогеологическими условиями, обусловленными изменением мощностей отдельных горизонтов, выклиниванием различных комплексов отложений, наличием несогласий и большого количёства разнонаправленных разрывных нарушений.

Систематическое изучение Среднего Каспия сейсморазведкой было начато в I950-I95I гг. В К56 г. Институтом физик* Земли АН СССР совместно с НИМГЗ, КМНГР. АзНИИДН и Институтам океанологии АН СССР были проведаны работы ГСЗ (А.А.Гагельганц, Е.И.Галь- , перин, И.П.Косминская, Ю.Г.Ганбаров п др.). Приведены схема расположения профилей ГСЗ на Каспии и геолого-геофкз/ческие профили, составленные автором на основе профилей ГСЗ 8,. 2 и 6. Показана неоднозначность интерпретации данных ГСЗ и КМПВ по поверхности "базальтового" слоя (граница dut ). Наиболее надежно выделяется границы (¿м и Ы/v , приуроченные приближенно к кристаллическому (доюрскому) фундаменту и подошве земной норы.

Начиная с 1972 г. сначала е азербайджанском секторе, а потом на всей территории Среднего Каспия трестом КМНГР проводятся планомерные сейсморазведочные работы МСВ а МОГТ (C./..Рзаева

у др. Т073; С.г.Запояа и др. 1974-1077 гп.). Впервые по данным региональной сейсморазведки (М.Г.Алиг , Л.К.Алиева, Р.М.Кулиева) осгрщй! ) стгоение мезокайнозойского осадочного чехла акватории Среднего Каспия и гляглсн ряд крупных поднятий, протрассировано русло Палес-Волги. Поигз^на не'".позначное* ь интерпретации данных с&пгаора^в-дки по поверхностям отложений п^рмо-триаса и верхнего палеозоя. Поставлена задача о целесообразности изучэ-н глубинного строения Среднего Каспия по комплексным данным гра Еп-ь.пгнитораз ¡г-едкн, сейсморазведки и ГСЗ.

ГМЗ\ С. "етод'/ка интерпретации данных грави- и магниторазведки Среднего Касг.ия

Гравитационное и магнитно;; поля Среднего Каспия имеют сложный характер, хорозо увязиваюл'/^ся со сложным строением магмато- ■ мста:.:орф;!зотнжто комплекса пород этого региона, раздробленною разнонаправленными разломами глубокого заложения. Показа..о, что детальное изучение природы гравитационных и магнита« аномалий Среднего Каспия и его глубинного строения требует выполнения разделения полей методами как изотропных, так и анизотропных трансформаций V. определения параметров глубинных разломов (Т.С. Амирасланоз, Б.А.Андреев, С.В.Антонов, 3.И.Аронов, Е.Г.Булах, Х.Е.Всс:лов, К.В.Гладкий, М.С.¡¡¡Данов, А.К.Иаловиико, Е.А.Нудре-цовп, А.А.Никитин, С.А.Серкеров, В.И.Старостенко, В.К.Страхов, З.В.йедынский, И.О.Цимельзон и др.).

В портом параграфе дастся методик? гзотрошгых трансформаций потенг,иальн;К полей. Разделение полей выполнено по пакету прогр-ра.\м 120ТЯ. (Т.С.Ампрасланов, 1583), позволяющему выполнить изотропные трансформации способами осреднения, остаточных аномалий Саксочр-Нигарда, полного горизонтального градиента, вторых вертикальных производных , аналитического продолжения в

никкее и верхнее по.г "пространства и образования разностей аналитически продолженных значений полей на разных уровнях, а также гсевдог.мгкитгах аномалий, и получить карты трансформг ;т в виде распечатки как на бум; го АЦП- , так и на графопостроителе. Приведена логическая блок-схема пахота гкогрь\:м 120ТЛ .

Покаазно, что наиболее сложны/ ягляется вопрос выбора парт-ыетров трансформаций. Более обосноь-анкь'п с точки зрения теории оптимальной фильтрации критерии гьбора параметров, учпмряюдий радчусы корреляции локальных аномалий, фона помех и их амплитуд

предложен С.А.Серкеровым. В работе из-за отсутствия опорных данных сейсморазведки о различных структурных этаках Среднего Каспия разделение полей Еыполнеьо при различных параметрах и разными методами трансформаций.

Бо ?тсесм параграфе анализируется методика анизотропных трансформаций потенциальных полей (И.Г.Клушн, И.Н.Толстихин, 1361; В.А.Коган, 1967; Т.С.Акнрасланов, 1387). Отпечено, что для выделения и трассирования разнонаправленных глубинных разломов Среднего Каспия и прилегающих регионов наиболее эффективным является применение анизотропных трансформаций.

Анизотропное разделение полей выполнено на программе АШ7~Л (Т.С.Амирэсланов, 1У83). позволяющей "рассировать разнонаправленные лине'нопротяягшплэ зоны горизонтального градиента на фоне помех при заданных размерах прямоугольной суммирующей палетки. Приводятся блок-схема программы А№ТЯ. и методика выбора параметров анизотропных трансформаций.

Третий параграф посвящен определению параметров глубинных разломоБ Среднего Каспия по гравиметрическим данным. Анализиру- • ются методы определения параметров глубинных разломов по гравиметрическим данным, таких как глубины залегания верхней ¿г и нижней -кромок приподнятого блока и положение плоскости сорасывзтеля глубинного разлома сС . Показано, что для подбора слояных гравитационных моделей применяется ЭВМ (В.К.Страхов, Е.Г.Булах, Е.А.Мудрецова, Г.Я.Голиздра и др.). В работе оценка параметров глубинных разломов Среднего Каспия вшолнена с использованием пакета программ р{А2ЮМ и ВЬОК (Т.С.Амнрас-ланов, 1Э87). Приведены алгоритмы этих программы и методика реализации их на ЭВМ.

Усовершенствован п.'кет программ , путем ввода

новой гравитационной модели земной керы в еидэ двухмерной наклонной призмы сложней формы, так как применяемые при шределзник параметров глубинных разломов модели вертикальной призмы и гравитационных ступеней недостаточно точно аппроксимируют криволинейную форму приподнятого блока.

Показано, что при произвольной форме границ дпухмерной ир'юмы решение прямой задэни в элементарных функциях не выражается. Эта задача решена в работе путем комбиниироЕаняя слояшой £ормы блока в виде двухмерной призмы тре^тсльничами и трапешл-¿'л. Получена формула АО е виде суммы П трппеций н тре-

утальников, т.е м

х^, г«, • 'V х)- {/)

где

А --/-С;

^ - гравитационная постоянная; <3 -эффектигная плотность; а. и ¿0 -угловые коэффициенты к СС. и 6 - свободные ггэкы линий верхней к нижней кромок наклонной призмы; -2*--' б-сцисса А"-сл узловой теки трапеции (клл треугольника).

Получены-такжо формулы для упрощенных моделей наклонных призм. 2 учеюгл формулу (I) получе.'.а численная формула цля вычисления в случае изменения ¿¡!о с глубиной £ по экспоненциальному закону:

¿~Г К-/

где • /V - число элементарных пластов, разбиваниях двухмерную призму г глубиной.

ирипдятся алгоритм вычисления да по формулам (I) и (2) и блок-схема программы ЙА210МН£ , позволяющей опре-*,евит1 > и оС наклонной двухмерной призг.ш как

при &<2Г=сог?& , так и при экспоненциальном законе уменьшения эффективной плотности пород с глусшюН.

ГЛАЗ?. ТУ. Комплексная иисерпретсиая дг.нштх г:о та- :: ¡..агнхторазьеЕЯй и сейсморазведки НОГ?, К;з и К!1Т) Среднего Касгйя

3 пернем рзтата-.Го прлзсдктся мето~::ка совместного гкализэ данных г{.ашх- я тапиюразвсцкя на оснсзе теоремы дуосоопа о сбя~и- ггав2та:у.опкого У и магнитного С/ пстс..ц'.:с.;ог: („,.Н. Страхов, С.А.Серхс-ров, Г.Л.Кйрс.'йоз, ?.С.Ам::?ясхпп-"* к пр.). Как ебачно, пр:г согмс-сгком апаллип ;:спсг.ъз7п/?ся юрск пзо1..К(>;!

к :!сев;;о.'.;с1;::1?нпх ономзлл.Ч , выделяемых по :-::>р-

1с, ак клала 2 енлн тягости, :5ц сто:.: оЗрогуг разность лЗГ мег.ду '¿ям, и , кл& ссч аируьт -я граьятэцкяга-* мэпглткые

ансглалга: ка "гоногспвтачике" и ''п.'.гспсгене.'/'-пи.-э".

Г; прогулах срзг'-гс-го Коспхт имеется :.артп геомагнитного поля л7а. Г;о'.:а::п1;о, что сстзмосния хктсрпгетаиля граветзцуоя-ного л магнитного цук/. (_ д/я ) мамет с'ит^ Б!г::олня::а путем^ бычислюзм Тнн^-т^гУУзг +14г* а рзгкост:: л7=7гг.м.~'л>л (здесь - пйг.чкл горкзснтальпь'й и \/г* - зортплзданьЯ

г.зшентм гразитзцксьного поля; - интенсивноеII. номагт".г-:е-ния; 4~ граватационкпя постоянная; <о - задгбк'.т.эяая плотность. ^

Проанализирована методика вычисления коэффициента ' ,;"--ггг и совместного анализа гравитационного и магнитного полей п/и косом намагничении. Составлена специальная фортран-программа Р5Е1/Т для вычислений и

. Приведены

основные принципы совместного анализа данных сейсморазведки, грзви- и магнитометрии применительно к условиям Среднего Каспия.

Во втором параграфе анализируются существенные способы комплексной интерпретации гравитационных аномалий с применением корреляционно-статистических методов, интерпретации геофизичес-ко'' информации (В.И.Шрайбман, М.С.Й.аноЕ, О.В.Витвиикий. 1977; Т.С.Амирасланор, 1987).

В работе использована методика многомерного регрессионного анализа (МРА) геофизических данных, применение которой условно разделяется на два этапа: составление уравнений регрессии мезду геофизическими параметрами (а также координатами эталонных точек л? и у ) и прогнозирование по выбранным уравнениям регрессии глубины залегания исследуемых границ в области устойчивости статистических св^е?.. Установление кор-

реляционных связей выполнено по программе КОМР-МРА (Т.С.Амирас-ланов, 1983). Зибор уравнения регресс;:., для прогноза'глубины исследуемого комплекс?, пород произведен по минимуму среднеквад-ратического отклонения 5 , значимости отно:нгшя Фишера и множественного коэффициента корреляции Ямы . Сучение структурных карт Л определено по максимуму ( лИтах ) кри-екх распределения ошибок отклонений ( /лНе/ ) прогнозированных по Еыбргнн:1м уравнениям регрессии глубин от фактических на эталонном пространстве с включением всех профилей в одну совокупность ( Л и 2,5 \ь.Нтах\ )•

Глава У. Результаты комплексной интерпретации геслого-геофизкческих данных о глубинном строении Среднего Каспия

Осногнычл исходными интерпретационны;.::! геолого-геофизическими материалами для изучения глубинного строения Среднего Каспия послу.'М.ли: карты аномалий силы тяжести в редукции Буге, геомагнитного поля &7а 'л их трансфорыэнт, полученные методами изотропных и анизотропных трансформаций, сейсмические глубинные и чременныз разрезы, структурные схемы, профили ГСЗ и данные о физических свойстбах горных пород.

Б перЕрм параграфе анализируются плотностная и магнитная характеристики горных пород Среднего Каспия и прилегающих к нему регионов (А.Н.Данилина, 1970; И.В.Неволив, 1965; Б.С.Князева к др., 1571; Н.З.См.геноЕа и др., 1%8; 'А.Л.Оэерсяая и др., 1978; Т.У.Са^зхли, 1965). Приведены СЕодные геологические разрезы скважин в сопоставлении с физическими свойствами пород отдельных стратиграфических единиц и таблица значений плотностей к магнитной восприимчивости пород по отдел ным площадям.^Установлено, что на всей территории Среднего Каспия основными еномалие-сбразуш'.ими грагитац-.онными и магнитными факторами яеляются структуры доюрского фундамента и его внутренние литофацичлъные я тектонические неоднородности. Что касается границ е-утри мозо-кайнозод, то они носят местный хара :тэр и гравитационное влияние их мокно оценить лишь с учетом строения конкретного тектонического района.

Во втором параграфе дается геологическое истолкование гра-* ентпуиокг'лх и магнитных аномалий Среднего Каспия в с::ете новых геолого-геофизических данных. Путем качественного сопоставления имеющихся геолого-геофиз-.чеекпх данных л вычисления теоротнчес-

-г/г-

ких гравитационных и магнитных эффектов установлено, что гравитационные аномалии: первого порядка (такие, к.зк Средне-Ка спи К ■ ский максимум и Апсепою-Приб^лханский чиьт.^ум) обусловлены изменением мощности земной коры р пределах Скифско-ТуранокоЯ эпи-герцинской платформы и альпийской х'еосинклинали; второго порядка (такие как Прикарабогазск;:й максимум, Цонтраль.ю-Средне-каспий-Сиий максимум и минимум Северо-Апшерон-Казахский залив) обусловлены в основном структурой кристаллического фундамента; третьего порядка отображают главным образом структуру верхнепалеозойских (включительно гормо-триасоЕых) отлолекий.

Приведены карты транс^ормант и геолого-^еофизические профили, использованные для истолкования гравитационных и магнитных "номалий.

Проанализированы результаты анизотропных трансформаций. Наиболее интенсивно!! и протяженной зоной высокого горизонтального градиента Л^ я1ляется зона Предка гказско-Туркменского (Мэхичкалэ-КрасноЕодского) глубинного разлома. В зоне Прикарз-богэзского свода пта линия претерпевает "разрыв"; она прослеживается далее в северо-западном направлении с отклонением не юг на 10-15 км и в зоне Самурского макси\,у?.«а повторно'изменяет СЕое первоначальное направление на север-сеЕеро-запяд. В результате анизотропных трансформаций удалось четко проследить морские продолжения глубинных рз.зломоЕ, формирующих мегентиклкнорий Б.Кавказа. Выделены также многочисленные нсвые разнонаправленные градиентные зоны различной интенсивности и протяженности, связанные с зон-ми дизъюнктивных нарушений. Показана высокая эффективность применения аи^зотропннх трансформации при трассировании глубинных разломов Среднего Каспия и прилегающих регионов.

Дается истолкование магнитных аномалий путем совместного анализа гравитационного и магнитного полей л данных сейсчораз-Еедгя МОГТ. Как показал анализ имеющихся данных о магнитной восприимчивости горнчх пород Среднего Каспия и прилегающих регионов, основной магнитоаи-тивной поверхностью является грат.ца верхнего палеозоя (амфиболиты докибрия, спилит-диабазы и офиолиты девона-карбона). По результатам вычисления глубин верхних кромок магнг'.тоактиЕШх шсс (В.Ч.Пятницкий, 19С1) установлено, что интенсивные локальные аномалии д Та связаны в основном с внедрением магматических масс в фундамент и локальной структурой Езрх-ксго палеозоя. Сравнение псевдомагнитных аномалий аТгм. вычисленных при ¿7 = 3000-Ю~бСГС и ¡5* =0.,3 г/см'э, и Л Та

-/¡г-

так>~е подтверждает этот гнвод. Прэгеденный совместный анализ данных гра->и и магниторазведки Среднего Каспия указываем на единую природу гравитационных и гагнитга/х аномалий, обусл(„ пленную преимущественно структурой вулнаногенно-осадочшх г.ород верхнего палеозоя (включительно пермо-трнаса).

С использованием программ RAZíOM ,BLOK определены параметры глуби гных разломов Каспийского бассо"на. Перебор параметров Предкавказ:кого-Турк:.'енского разлома проведен при значениях глубин верхней кромки ICJ.ím с шагом Д^*=0,1км,

<Э(Г€: [-'.5°; I¡30°J с шагом По этим расчетам минимальная

глубина проникновения Предкавказского-Туркменского разлома достигает EOicr.:, наименьшая глубина залонения его состовляет около 20км, j плоскость сбрасыиателя направлена в сторону Прикарабогазскоог свода под углом около 30°, что указывает на его надвигоЕЫй характер у, на наличие здесь зоны субдукции базальтового слоя с последующим инверсионным строением Апаероно-Ьркбалканской зоне донорского фундамента и палеоген-неогеновой складчатости /3,4/.

Третий параграф посеящсн тектоническому районированию Сред-н:го Каспия е .скете hoel.x геологс-геофизичэских данных /1,2/. В геофизическом отношении строения Среднего Касгия и прилегающих регионов освещены е работах Ю.Н.Година, И.Л.Косминской, В.В.Фе-дынского, Э.Э.&отиэди, В.А.Корнева, В.К.Куликова, И.О.Цимельзо-на, А.А.Борисова, Я.П.Мэлоеицкого, ¡О.РаддабоЕа, Р.М.Гаджкева, К.М.Керимсга, ".С.Гэсанова, Э.Ь.Алиханова, Х.Б.Юсуф-заде и ряда других исследователей.

По наличию гравитационного максимума второго порядка Ецце-лена Средне-Каспийская (Туркменская) антеклиза; по ноеым данным ома продолжается еще на 150-200 км в северо-западном нопраьле-нии. В аномалиях и (50 и 90 км внешние радиусы

осреднения) четко от бранены структуры второго порядка: Прикара-Согазский и СреднекаспийскиП своды. В результате качественной интерпретации гравитационных аномалий да , остаточных ено-мзлий Саксова-Нигарда R(y) ( /Г - 10; и. = 20 км) и разностных аномалий д^ на уровнях 0 и 5 ил ( ) и 5 и 10 км ( ) в светз имеющихся данных ее Гтег-.о раз еедггй и данных о плотностях пород установлено, что локальные аномалии третьего порядка Среднего Каспия обусловлены в основном структурой верхнепалеозойского (включительно пермо-триаса) Еулканогснно-осадоч-исто комплекса. По наличию линейно про-яженных прпразло'/них гра-

витационных максимумов в пределах Средне-Каспийской до.чембрий-ской антеклпзы выделяются два вала поднятий герхнегталеозоя (включительно пермо-трнаса): Самур-Большебалхснский ( * я-мой чпоти перикгатного опускания Туранско-Скифской платформы) и Кендерлинекий (по ссэерной охрг-.ине СреднекаспийскоП аптеклизы) протяженностью около 4С0 км /о/. Выделены также поднятия, верхнего палеозоя в сводовых частях Среднекаспийской ептеклизы и в прогибе мезду ними, не укладывающиеся в определенные зо..л. 3 результате комплексной интерпретации гравитационных к магнитных данных спрогнозировано более 15-ти новых структур и выступов вулканогенно-осадочных пород ?ер:с. „то палеозоя (включительно лорчо-триаоч), таких как Восточно-Агзыбирчалп-деннз, Севэро-Бал-хан-деннз, Западно-Балхан-дениз, Центрально-Залхэн-дениз, Запад-но-Красноводск-денлз, Западно-Хазарскоэ и др.

Приводится схема тектонического районирования Среднего Каспия и прилегающих регионов ч дизъюнктивном варианте, составленная с использованием результатов- анизотропных трансформаций. Рлервые по результатам анизотропных трансформаций установлено,-что Предкавказско-Туркменский глубинны** разлом состоит из отдельных смещенных по поперечны?' разломам относительно друг к другу (на 10-15 км) отрезков, придающих этому разлому трансформный характер /3, 4/. С точки зрения ыобилизмэ по этому разлому по всей вероятности происходит относительное смещение ¡..икро-плит. Полученные нами данные о глубине заложения и угле сбрасывателя Предканказско-Туркменского разлома в определенной степени также свидетельствует (Э.Н.Халилов, 1985) о субдукции базальтового слоя е этой зоне в результате коллизии Аравийской плиты с Евразиатской. Показано, что Среднекаспийская антеклиза, осложненная с юга Самур-Болыпебалханск»м и с севера Кендерлинским валами, ограниченная Предкавказско-Туркменским и Северо-Средне-каспийским глубинными разломами, имлет сложно-блоковое строение.

В четвертом параграфе описывается глубинное строение Среднего Каспия по комплексным данным ГСЗ и гравиметрии с применением МРА. Показано, что из-за сильного изменения скоростных характеристик разрезов земной коры эпигерцинской платформы и альпийской геосинклинали в некоторых случаях данные ГСЗ Каспийского моря интерпретируются весьма неоднозначно (М.М.РаджабоЕ, 1991). С :*слолъзорапием более надетно выделенных участков границ ГСЗ ( о[/, и ¿//и ). приуроченных .соотретг гер нно к поверхностям

кристаллкческого фундамента и Ыохо, и данных гравиметрии составлены структурные схемы Среднего Каспия по этам поверхностям в пликативном и дизъюнктивном вариантах /5/. Структурная схема по поверхности доюрского фундамента в дизъюнктивном варианте построена по уравнению регрессии:

//¿4= 5,6 - 0,069'^ - 0,319+ 0,512'/?/^+

+ 0,332'^ 0,0024% -0,019-^^^ (3)

( 5 = 0,6? км; Кмн = 0,73 ; Г= 2,3)

и по результатам определения параметров глубинных разломов Сред него Каспия (где - значение аномалии силы тяжести в редук

—х №

ции Буге; и осРеАненное и локальное згачения пол

при внешних радиусах осреднения соответственно 30 г 50 км;

~ значение разности полей на Еысотах 5 и 10 км; - аналитически продолженное значение голя на высоту 5 км; - значения остаточной аномалии Саксова-Нигарда

( Г, = Ю и »Г = 20 км).

Стр'-ктурная схема по поверхности Мохо построена по уравнению регрессии:

НсСу= 35,05 - 0,075'^ - 0,146; . (4)

( 5 = 1,2 км; Я = 0,61; = 1,7)

Дается описание вновь составленных структурных схем, позво-ЛИЕ1ДИХ значительно уточнить глубинное строение Среднего Каспия.

Приводятся рекомендации по проведению дальнейших геоле го-геофизических работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенных исследований позволяют сформулировать след/юане основные еыеоды:

1. На основе анализ: и обобщения имеющихся данньтс о геологическом строении земной коры Среднекаспийского нефтегазоносного бассейна показано, что из-за недостаточной детальности проЕо-ди.шгхся геофизических работ вопросы глубинного строения Среднего Каспия остаются до конца нерешенными. Поставлена задача исследования глубинного строения Среднего Каспия путем комплексной интерпретации данных грави- и магниторазведки и сейга зраз-ведки'МОГТ и ГСЗ с использованием ноеых геолого-геофизических данных и методических разработок.

2. Разработана методика совместного анализа гравитационного

1! геомагнитного полей при наличии карты А /а . Показано, что еычисляя псевдомагнитные аномалии по теореме Пуассона

и образуя разность меиду л7а. и ¿.Тк*. можно определить природу гравитационных и магнитных аномалий. Составлен и апробирован на примере Среднего Каспия специальный пакет программ, реализующих вычисления на ЭВМ по этой методике.

3. Усогершенстгов£на методика определения параметров глубоких разломов по гравиметрическим данным для моделей двухмерной призмы произвольной формы, аппроксимирующейся комбинацией трапеций и треуголымков, как при постоянной, так и при экспоненциальном законе изменения эффективных плотностей пород с глубиной. Составлен специальный гакет программ, реализующих вычисления на оВ.М, и определены тра'-етры Предкавказско-Турхменского и других глубинных разломов.

4. В свете новых геолого-геофизических данные ч методических разработок дано геологическое истолкование 1раЕитацпон:-у:: и магнитных янома-.ий Среднего Каспия и прилегающих регионов. Впервые составлена схема тектонического районирования Среднего Каспия е дизъюнктивном варианте по результатам анизотропных трансформаций гравитационного поля. Спрогнозировано более 20 но-еых локальных'структур и структурных-выступав вулканогенно-оса-дочных пород верхнего палеозоя (частично пермо-триаса).

5. С использованием методики многомерного регрессионного анализа данных гравиметрии и ГСЗ построены структурные схемы поверхности кристаллического (доюрского) фундамента и Мохо. На еноеь составленных схемах по фундаменту на гипсометрическом уровне I,5-5 км выделены ^реднекаслийский и Прикарабогззский своды и СеЕеро-Приапшеронско-Казахский лро^иб. Установлены связи менду глубинным строением Среднего Каспия и его локальной структурой.

6. По результатам анизотропных трансформаций гравитационного поля протрассирована сеть глубинных и внутриформационных разломоЕ Среднего Каспия. Установлен трансфорышй характер Прод-каЕказско-Туркмзнского (Махачкала-Красноводского) глубинного разлома.

7. Оценены параметры глубинных разломов Срэчнего Каспия.

В результате оценки параметров Предкаеказско-Туокменокого глубинного разлома (в зоне Апшероно-Прчбалхтккого минимума) установлен его надЕпговый характе, указывающий на няличие здесь зо-

-го-

ны субдукиии.

8. Выработаны рекомендации по : эправлению дальнейших геолого-. зофизических работ на Среднем Каспии.

Ос'оепыэ положения диссертации опубликованы в следухдах работах:

I. Ноеыс данные о геологическом строении Средне-Каспийского бассэГла по гравгаагниткым данным. Тезисы докладов научной конференции аспирантов и соискателей ЛзИНЕФТЕХ.И им.М.Азизбеко-ва, Баку, 1986, с.19-20.

' 2. Ь'оЕке данные о тектонике мезозоя Апшеронского порога по геофизическим исследованиям. Тезисы докладов Всесоюзно? научной конференции молодых ученых и специалистов. ЮнВПИИГеофизика, Баку, 1987, с.78-80.

3. Признак трзнсформнссти Предчавказско-Туркменсхого глу- ' биннсго {азлэка по данным гравиразЕедки. Тезисы докладов научно-технической конференции молодых ученых Азербайджана "Земля из Космоса", Баку, 1939, с.21-22.

4. С динамическом формировании и развитии Прэдкавказско-Туркменского разлома. Тезисы доклэдое научно-технического Всесоюзного семинара "КомплекспроЕание геофизических методов в изучении ловушек нефти и газа", Киев, 1990, с.66-67 (совместно с Т.С.Амирасланов).

5. Глубинноэ строение Среднего Каспия по данным ГСЗ и гравимагкиторазЕедки. Тезисы докладов Международной научно-технической конференции, поселенной 50-летию сейсмических исследований в Каспийском море, Баку, 1991, с.48-49 (совместно

с Т.С.Амираслановым).