Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Новейшая тектоника и прогноз локальных структур юга Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Новейшая тектоника и прогноз локальных структур юга Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции"

На правах рукописи

Котик Иван Сергеевич

НОВЕЙШАЯ ТЕКТОНИКА И ПРОГНОЗ ЛОКАЛЬНЫХ СТРУКТУР ЮГА ТИМАНО-ПЕЧОРСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ

Специальность: 25.00.12 — Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ 1 ДПР 2015

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

"" 2015

005566582

Сыктывкар - 2015

005566582

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте геологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук.

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогаческих наук

Клименко Сергей Сергеевич (ОАО АНК «Башнефть», г. Уфа)

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Малышев Николай Александрович (ОАО «НК «Роснефть», г. Москва)

кандидат геолого-минералогических наук Лысова Валентина Фёдоровна (Педагогический институт Сыктывкарского государственного университета, г. Сыктывкар)

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное

предприятие «Всероссийский нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт» (ФГУП «ВНИГРИ»), г. Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится 19 мая 2015 г. в 10.00 часов в ауд. 218 на заседании Диссертационного совета Д.004.008.02 в Институте геологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук (ИГ Коми НЦ УрО РАН) по адресу: г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 54.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Коми НЦ УрО РАН (г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 24) и на официальном сайте ИГ Коми НЦ УрО РАН http://www.geo.komisc.ru.

Автореферат разослан 18 марта 2015 г.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просьба направлять по адресу: 167982, ГСП-2, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 54, учёному секретарю диссертационного совета Д 004.008.02. Тел.: (8212) 24-51-83 Е-таД: beznosova@geo.komisc.ru

И. о. учёного секретаря г^Т^ О

диссертационного совета Д 004.008.02,

доктор геолого-минералогических наук Т. М. Безносова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В настоящее время исследования в области новейшей тектоники и современной геодинамики не обходятся без использования материалов дистанционных (космических) съемок земной поверхности. Изучение особенностей и роли неотектонических движений необходимо как для понимания развития складчатых и дизъюнктивных структур на новейшем этапе геологического развития, так и при проведении исследований на различные виды полезных ископаемых, и в частности при нефтегазопоисковых работах. Структурное дешифрирование материалов космических съемок, как один из методов в комплексе поисковых работ на нефть и газ, позволяет картировать пликативные и разрывные формы осадочного чехла, активизированных на новейшем этапе. При этом наиболее актуально использовать эти методы на слабо изученных сейсморазведочными работами территориях, к которым относятся значительные по площади участки (более 10 ООО км2) в южной части Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции.

Выполненное в настоящей работе дешифрирование материалов космических съемок в комплексе с геолого-геофизической информацией позволило прогнозировать новые поисковые объекты, перспективные для дальнейших нефтегазопоисковых работ, что является актуальным в связи с ограниченным фондом ранее выявленных локальных структур.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось выявление особенностей новейшего структурного плана и его связи с геологическим строением региона, в первую очередь для прогнозирования локальных поднятий в осадочном чехле.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

— дешифрирование материалов космических съемок и структурно-геоморфологический анализ современного рельефа;

— установление связей новейшей структуры со строением фундамента и осадочного чехла на основании комплексного сопоставления дистанционных и геолого-геофизических данных;

— выявление особенностей отражения на космических снимках известных антиклинальных структур и разрывных нарушений;

— прогнозирование на слабоизученных площадях локальных структур в осадочном чехле и проведение сравнительной оценки перспектив их нефтега-зоносности на основе комплексного анализа геохимических, тектонических, литологических и других данных;

— составление прогнозной карты локальных структур, перспективных для дальнейших поисково-разведочных работ на нефть и газ.

Научная новизна работы. Впервые для всей территории юга Тимано-Печорской провинции выполнен детальный структурный анализ материалов космических съемок. Дана характеристика отражения региональных и локальных структур фундамента и платформенного чехла в совремегашм ландшафте и на космических снимках. Установлено, что основными структурными элемента-

ми новейшего плана являются разрывные нарушения, определяющие блоковое строение территории и оказавшие влияние на формирование неотекгонических и современных морфострукгур. Выявлено, что около 40% разломов фундамента и осадочного чехла, сформированных на основных геотектонических этапах (байкальском и герцинском), являлись активными и на новейшем этапе.

Практическая ценность. Результатом проведенных исследований явилось составление карт прогнозируемых антиклинальных структур осадочного чехла. Проведено их ранжирование по степени перспективности обнаружения залежей углеводородов. На территориях, не изученных сейсморазведкой, выявленные локальные структуры служат перспективными объектами для планирования и размещения поисково-разведочных работ на нефть и газ.

Осповиые защищаемые положения:

1. Отражение большинства исследованных антиклинальных структур Ухта-Ижемского вала и Омра-Сойвинской ступени в современном ландшафте, а также их унаследованность от строения фундамента свидетельствует об активности древней структурной матрицы на неотектоническом этапе.

2. Спрогнозированные 32 локальные структуры, выступающие в качестве потенциальных ловушек углеводородов, представлены преимущественно небольшими по площади (до 50 км2) объектами брахиантиклинальной морфологии. Из них 21 (-65 %) является отражением на земной поверхности структурных форм фундамента и осадочного чехла.

3. Перспективными для поиска залежей углеводородов являются структуры, расположенные на восточном склоне Ухта-Ижемского вала и прилегающих территориях Омра-Лыжской седловины. Структуры на западном крыле Ухта-Ижемского вала менее перспективны вследствие отсутствия основных коллекторских горизонтов в девонских отложениях и низкой катагенетиче-ской преобразованности нефтегазоматеринских пород.

Фактический материал. В основу работы положены результаты структурного дешифрирования материалов дистанционного зондирования, объединяющих разновременные и разносезонные космические снимки со спутников Landsat и Terra (Aster)' в видимом, инфракрасном и тепловом диапазонах спектра, а также радиолокационные снимки со спутника ALOS (PALSAR)2. Геологическая интерпретация полученных результатов осуществлялась на основе сбора и анализа большого объема геолого-геофизической информации, включающей структурные построения по маркирующим горизонтам осадочного чехла, карты мощностей, временные сейсмические разрезы, карты трансформаций магнитного и гравитационного полей, материалы геолого-съемочных работ, результаты структурно-поискового и глубокого бурения.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной

1 Космические снимки получены через систему заказа http://glcf.umd.edu и из каталога http://ftp.glcf.umd.edu.

2 Радиолокационные космические снимки предоставлены компанией «Совзонд».

4

работы докладывались на 19-й, 20-й, 21-й, 22-й и 23-й научных конференциях «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента» (Сыктывкар, 2010; 2011, 2012, 2013, 2014); Международном научном форуме «Ломоносов-2011» (Москва, 2011); X международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2011); межрегиональной научно-технической конференции «Актуальные проблемы разработки нефтяных месторождений» (Ухта, 2012); III международной конференции «Актуальные проблемы нефтегазовой геологии XXI века» (Санкт-Петербург, 2013), XVI геологическом съезде Республики Коми (Сыктывкар, 2014). По теме диссертации опубликовано 15 работ, включая 3 статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения. Общий объем работы составляет 121 страницу, в том числе 33 рисунка, 3 таблицы и 2 приложения. Список литературы состоит из 134 наименований.

Благодарности. Автор благодарен научному руководителю к. г.-м. н. С. С. Клименко за всестороннюю поддержку и помощь в написании работы.

Особую признательность автор выражает главному геологу компании ООО «Ресенойл» (Москва) д. г.-м. н. Д. М. Трофимову, а также сотруднику Института геологии Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар) к. г.-м. н. Л. А. Анищен-Kot за ценные консультации и содействие в написании работы.

Автор выражает благодарность за помощь советами и критические замечания при обсуждении материалов диссертационной работы д. г.-м. н. Л. Н. Ан-дреичевой, д. г.-м. н. В. Л. Андреичеву, д. г.-м. н. А. И. Антошкиной, к. г.-м. н. М. Г. Вахнину, к. г.-м. н. С. В. Льпорову, к. г.-м. н. Н. Н. Рябинкиной, к. г.-м. н. В. А. Салдину, к. г.-м. н. В. В. Удоратину (Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар), к. г.-м. н. В. С. Чупрову (ООО «ГазпромВНИИГАЗ>>Ухта), к. г.-м. н. М. К. Шуваевой (ОАО «ЛУКОЙЛ», Москва), за помощь в обработке материалов космических съемок А. В. Емельяновой (ФГУП ЦНИИМАШ), а также Д. А. Полецкому и Д. О. Машину (Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар) за помощь в оцифровке картографического материала.

Глава 1. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ

В главе приводится обзор геолого-геофизической изученности исследуемой территории. Состояние изученности буровыми и сейсморазведочными работами показывает неравномерное распределение их объемов по площади. Основная доля скважин сосредоточена в пределах выявленных месторождений, а поисковыми сейсморазведочными работами покрыта только северная и восточная часть изучаемого района (рис. 1). Таким образом, состояние геолого-геофизической изученности позволило выделить хорошо и слабо исследованные участки. Первые служили в качестве эталонных для апробирования методики структурного дешифрирования применительно к ландшафтным условиям изучаемой территории. Вторые представляли интерес с точки зрения

Рис. 1. Район исследований и его изученность буровыми и сейсморазведочными работами (по материалам треста «Войвожнеф-

тегазразведка», ОАО «Севергеофизика», ООО «ТП НИЦ»), 1 — сейсморазведочные профили; 2 — скважины: а — параметрические, б — опорные, в — структурно-поисковые; 3 —локальные структуры, выявленные сейсморазведкой; 4—6—месторождения: 4 — газовые, 5 — нефтяные, 6 — нефтегазовые и газонефтяные; 7 — территории, интенсивно разбуренные поисково-разведочным и эксплуатационньш бурением; 8—район исследований

прогнозирования новых локальных структур, перспективных для проведения нефтегазопоисковых работ.

В этой же главе приводятся сведения об изучении новейшей тектоники и дистанционных исследованиях с использованием аэрокосмических материалов. Основной вклад в исследование неотектонического развития региона внесли работы Б. Л. Афанасьева, П. Н. Сафронова, А. М. Берлянта, А. А. Ференс-Сороцкого, И. Н. Рыжова, В. И. Алексеева, Л. П. Шилова, В. Ф. Лысовой и др.

Результаты изучения геологического строения с применением аэрокосмических данных в Тимано-Печорской провинции как на региональном, так и на локальном уровнях приведены в многочисленных работах специалистов «Аэрогеология», ВНИГНИ, «Газпром ВНИИГАЗ», ИГиРГИ, ПечорНИПИ-нефти: В. И. Алексеева, Г. И. Амурского, В. И. Башилова, М. С. Бондаревой, Д. М. Данилевской, В. В. Ельникова, В. М. Перервы, Л. П. Полкановой, Д. М. Трофимова и др.

Глава 2. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ

В тектоническом плане исследуемый район располагается в пределах структур Тиманской гряды и Печорской синеклизы (рис. 1). Западную часть занимает Ухта-Ижемский вал, который является структурой II порядка Вос-точно-Тиманского мегавала. В восточной части расположены Джебольская, Омра-Сойвинская и Тэбукская ступени — структуры Печорской синеклизы в составе Омра-Лыжской седловины. Зона сочленения структур Тиманской гряды и Печорской синеклизы проходит по Восточно-Тиманскому глубинному разлому.

В геологическом строении района исследований принимают участие отложения протерозойского фундамента, представленные мощной толщей ме-таморфизованных интенсивно дислоцированных пород. Они перекрыты с резким угловым и стратиграфическим несогласием фанерозойским платформенным чехлом. Мощность чехла увеличивается в восточном и северо-восточном направлениях и составляет от 0,5 км на структурах Тимана до 3 км в пределах Омра-Лыжской седловины.

В настоящее время в районе исследований открыто 15 месторождений: 3 нефтяных, 8 газовых и 4 смешанного состава (рис. 1). Залежи нефти и газа расположены преимущественно в терригенных коллекторах среднедевонско-нижнефранского нефтегазоносного комплекса.

Глава 3. МЕТОДИКА СТРУКТУРНОГО ДЕШИФРИРОВАНИЯ

КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ И ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ЛАНДШАФТНЫХ УСЛОВИЯХ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

В основу дешифрирования материалов космических съемок был положен структурный анализ, выполненный в соответствии с методическими рекомендациями, разработанными во ВНИГНИ, которые в дальнейшем были допол-

нены и усовершенствованны сотрудниками сервисной компании ООО «Ресе-нойл» (Методические рекомендации..., 1987; 2011).

В основе методики структурного дешифрирования лежит выявление по аэрокосмическим материалам дешифровочных и ландшафтных признаков дистанционных образов пликативных и дизъюнктивных элементов осадочного чехла. Дистанционный образ или проекция структурных форм на земной поверхности фиксируется через структурно-индицирующие показатели. К таким показателям относятся: 1) морфографический, передающий размеры и плановые очертания; 2) морфометрический, отражающий степень расчлененности ландшафта; 3) гипсометрический, отражающий выраженность структур в современном рельефе и 4) спектрометрический, отражающий спектральные неоднородности ландшафта.

Дизъюнктивные формы осадочного чехла на космических снимках представлены в виде спрямленных или слабоизогнутых элементов ландшафта (линеаментов) различной длины и ориентировки, отражающих на земной поверхности проявление разрывных нарушений, флексур и зон повышенной трещиноватости. Как правило, они приурочены к спрямленным долинам рек, линейным границам в ландшафте, выделяющихся различным фототоном, спрямленным границам болотных массивов или уступам в рельефе.

В процессе исследований были использованы многоспектральные, разновременные и разносезонные космические снимки со спутников Landsat, Terra (Aster) и ALOS (PALSAR). В методическом отношении использование различных дистанционных материалов позволило более объективно и корректно проводить структурное дешифрирование в условиях полной геологической закрытости и специфичных ландшафтных особенностях исследуемого района.

Глава 4. НЕОТЕКТОНИЧЕСКИЙ СТРУКТУРНЫЙ ПЛАН И ЕГО ОТРАЖЕНИЕ В СТРОЕНИИ ФУНДАМЕНТА И ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА

Изучение неотектонических карт прошлых лет, составленных различными исследователями (Сравнительнаятектоника..., 1969; Карта..., 1970; Рыжов, 1982,1988), показывает, что они отражают новейшую структуру в пликативной форме, практически без участия дизъюнктивных нарушений. Поэтому при изучении новейшего структурного плана внимание было уделено картированию разрывных нарушений.

Новейший структурный план проявляется в виде блоковой структуры. В зависимости от пространственных взаимоотношений разрывных нарушений выделяются три блока: западный, центральный и восточный. Каркас из разрывных нарушений в каждом блоке образован преимущественно двумя взаимно пересекающимися их системами: продольной — от субмеридиональной до северо-западной и поперечной — от субширотной до северо-восточной (Котик, 2012). Восточный блок характеризуется преобладанием субмеридиональных разрывных нарушений, которые осложняются поперечными к ним

сдвигами, разделяющих его на ряд меньших блоков. Центральный блок образован преимущественно двумя системами ориентировок: субмеридиональной и субширотной. При этом, по особенностям дислоцированности поперечными разрывными нарушениями, центральный блок подразделяется на южную часть с преобладанием субширотных нарушений, и северную часть, где поперечная нарушенность изменяется от восток-северо-восточной до запад-северо-западной. Западный блок является областью с преобладающей северо-западной ориентировкой и поперечной к ней северо-восточной.

В истории развития исследуемой территории выделяются два крупных тектонических этапа — байкальский и герцинский, с которыми связано формирование структуроконтролирующих разломов, определивших строение фундамента и платформенного чехла. С байкальским этапом тектогенеза связано образование северо-западных и субмеридиональных разломов, которые также определили строение Тиманской гряды (Гецен, 1987). С герцинским этапом — образование меридиональных и субмеридиональных разломов, в результате орогенеза Урала и формирования краевого прогиба (Малышев, 1986, 2002). Выявленные особенности дислоцированности исследуемой территории разрывными нарушениями являются следствием отражения в неотекгоническом плане последовательно наложенных тектонических структур байкальского и герцин-ского этапов развития. Сопоставление результатов дешифрирования с геолого-геофизическими данными показывает, что около 40 % разломов фундамента и платформенного чехла отражаются в современном ландшафте. Структурная принадлежность разрывных нарушений также подтверждается их отражением в гравитационном и магнитном полях. В морфологии геофизических полей они отражаются резким изменениями направления изолиний, областью со сменой знака поля с положительного на отрицательное, изменением простирания локальных аномалий, то есть имеют характерные признаки дизъюнктивов. Таким образом, картируемые по космическим снимкам разрывные нарушения, отражаются в строении фундамента и осадочного чехла и маркируют на земной поверхности разломы, активизированные на неотектоническом этапе.

Дифференцированные тектонические движения по активизироващгым на новейшем этапе зонам разломов определяли как унаследованное развитие, так и перестройку структур и структурных планов региона. Анализ пространственного соотношешм крупных неотектонических и палеострукгур указывает на проявление процессов как унаследованного, так и инверсионного развития. Наилучшая степень соответствия структур фундамента и платформенного чехла новейшему плану отмечается для горегообразных подняпш Тиманской гряды и Омра-Сой-винской ступени Печорской синеклизы. Территория Верхнепечорской впадины характеризуется инверсионными движениями на неотектоническом этапе из-за ее вовлечения в новейшее поднятие Северного Урала (Рыжов, 1988).

Рассмотренные особенности современного рельефа и неотектоническое строение исследуемой территории, в зависимости от структурных элемен-

тов фундамента и осадочного чехла свидетельствуют о значительной степени унаследованности от последних. Современный рельеф повторяет черты поверхности дочетвертичных отложений, которая в свою очередь наследует структуру фундамента и платформенного чехла. Разрывные нарушения, дешифрируемые по космическим снимкам, подчеркивают блоковое строение территории и отражают зоны разломов, заложенных на различных этапах геотектонического развития, по которым происходили дифференцированные тектонические движения и в новейшее время.

Глава 5. КОМПЛЕКСНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДЕШИФРИРОВАНИЯ КОСМОСНИМКОВ И ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ

СТРУКТУР

5.1. Отражение антиклинальных структур осадочного чехла на космических снимках

Для выявления особенностей отражения локальных структур платформенного чехла на космических снимках, применительно к ландшафтно-геологиче-ским условиям изучаемого района, были проведены исследования на эталонных объектах. В качестве эталонов выступали антиклинальные структуры, установленные буровыми и сейсморазведочными работами. Всего нами было проанализировано 24 локальные структуры осадочного чехла, которые располагаются в различных тектонических элементах и характеризуются индивидуальными особенностями геологического строения, размерами и морфологией (рис. 2).

Ухта-Ижемский вал

На Ухта-Ижемском валу из проанализированных структур на космических снимках и гипсометрии рельефа картируются Кушкоджская, Войвож-ская, Роздинская, Зеленецкая, Изкосьгоринская, Южно-Вальдыельская и Болыпекеранская (рис. 2). Рассмотрим более детально результаты исследований на примере Кушкоджской структуры.

Кушкоджская структура располагается на восточном крыле Ухта-Ижем-ского вала. Морфология складки на структурных построениях по разновозрастной поверхности фундамента и ордовикских отложений, слагающих нижний структурный этаж, унаследовано отражается во всех вышезалегаю-щих горизонтах осадочного чехла. Структура четко отражена в гипсометрии современного рельефа, где она выражена локальным поднятием, несколько смещенным к югу относительно свода складки в осадочном чехле (рис. 3). На космических снимках Кушкоджская антиклиналь отражается морфострукту-рой со схожими по морфологии и местоположению очертаниями в ландшафте. Радиалыго расположенные по периферии небольшие разрывные нарушения могут отражать трещиноватость пород в результате роста структуры на неотектоническом этапе (Котик, 2011).

1 — скважины: а — параметрические, 6 — опорные; 2 — изогипсы (м) подошвы доманикового (D/im) горизонта (по материшам треста «Бойвожнефтегазразведка», «Севергеофизика», ООО «ТПНИЦ»); 3 —разрывные нарушения; 4—эталонные локальные структуры; 5—локальные структуры, выраженные на космических снимках и в современном рельефе; 6 — контуры локальных структур по данным дешифрирования космоснимков

Омра-Сойвинская ступень

Наиболее крупными структурами на Омра-Сойвинской ступени являются Нибельская, Нижнеомринская и Верхнеомринская, которые располагаются в ее центральной части (рис. 2). За более чем семидесятилетний период разработки приуроченных к ним залежей нефти и газа ландшафт значительно видоизме-

J

С? 1

3 4

1 км

шЩ

I Г() у//

ся § з | у5/

\уЩу

\ 9+/

- Д

Рис. 3. Результаты дешифрирования на Кушкоджской структуре. а — космический снимок со спутника Ьапйьа^ 7,6 — космический снимок со спутника Ьапс15а1- 7 с результатами дешифрирования, в — альтиметрическая карта (по: Г. Д. Удот, П. Н. Сафро-нов, 1971), г — структурная карта по подошве доманикового (В3с1т) горизонта (по материалам треста «Войвожнефтегазразведка», 1961 г.), д —структурная карта по кровле силура (по:

Г. Д. Удот, П. Н. Сафронов, 1971). 1—2 по данным дешифрирования космоснимков: 1 —контур структуры (на космоснимках желтый контур), 2 —разрывные нарушения; 3 — изогипсы, м; 4 — скважины

нен эксплуатационными и поисково-разведочными работами. В техногенном ландшафте контуры структур фиксируются, в основном, через морфографиче-ский показатель, который проявляется в плановом рисунке гидрографической сети. Рассматриваемые структуры также хорошо выражены в гипсометрии современного рельефа, в виде сводовых поднятий, что неоднократно отмечалось предшественниками (Ференс-Сороцкий, Удот, 1973; Кеворкова, Силонов, 1984; Трофимов, 2010). Все эти особенности являются характерными признаками для активно растущих поднятий на рельефообразующем этапе.

По периферии Омра-Сойвинской ступени, где моноклинальное залегание пород осадочного чехла осложняется террасовидными уступами и структурными носами, расположены небольшие по размерам и амплитуде антиклинальные складки: Пасаельская, Кодачская, Ордымская и другие (рис. 2).

В качестве примера дешифрирования на одной из таких малоамплитудных структур служит Пасаельская складка. Как видно на временном разрезе, представленном на рис. 4 г, структура также является унаследованной от строения нижних горизонтов осадочного чехла и поверхности фундамента. Контуры структуры в ландшафте фиксируются через плановый рисунок эрозионной и овражно-балочной сети, формирующей на космоснимках морфоаномалию, развернутую в субмеридиональном направлении относительно деформации в осадочном чехле (рис. 4). Разворот структуры, возможно, обусловлен перестройкой структурного плана и сменой геодинамических напряжешга на новейшем этапе при сохранении ее положения относительно свода (Котик, 2014).

В результате выполненных исследований отмечаются плановые смещения и вариации размеров, где площадь структуры в ландшафте почти всегда больше площади деформации в осадочном чехле, так как последняя непосредственно фиксируется геофизическими методами и бурением, а дистанционными методами оконтуривается ареал проявления структуры через зоны тре-щиноватости, просадок, уплотнения (Трофимов, 1990).

Проведенными нами исследованиями (Котик, 2010; 2014), а также с учетом данных предшествующих работ (Трофимов, 2010; Удот, 1979) установлено, что из 24 проанализированных антиклинальных структур (эталонов) 17 (-70 96) картируются по материалам космических съемок и отражаются в гипсометрии современного рельефа (рис. 2). Унаследованностъ структур осадочного чехла от строения фундамента и отражение в современном ландшафте, с сохранением их морфологии, свидетельствует об активности древней структурной матрицы на неотекгоническом этапе развития.

5.2. Прогнозирование локальных структур осадочного чехла

Исследования на эталонных структурах позволили охарактеризовать их морфологический облик в ландшафте и выраженность в современном рельефе. С учетом этих данных дальнейшее дешифрирование на прилегающих, слабо изученных территориях, опиралось на выявление локальных объектов,

контур струетуры

Рис. 4. Результаты дешифрирования на Пасаельской структуре.

а —космический снимок со спутника Ьапйьаг- 7, 6—космический снимок со спутника Ьапска^ 7с результатами дешифрирования, в —структурная карта по подошве доманикового (0}с1т) горизонта (по материалам ТП НИЦ, 1996г.), г —сейсмический временной разрез по профилю 18404

(по материалам ОАО «Севергеофизика», 1985 г.). 1 — ось структуры в осадочном чехле, 2 — изогипсы, м; 3 —разрывные нарушения; 4 — сейсмо-разведочные профили (на космоснимке белые линии); 5 —контур структуры по данным дешифрирования

плановые очертания которых, отвечают по морфологическим характеристикам структурам осадочного чехла (эталонам).

В результате дешифрирования материалов космических съемок на прилегающих к эталонным структурам площадях, было спрогнозировано 32 локальные структуры. По морфологическим особенностям все выявленные объекты были разделены на классы согласно используемой классификации для локальных структур осадочного чехла Тимано Печорской провинции (Удот, 1979; Вахнин. 2010). Среди основных параметров рассматривались площадь, длина, ширина и удлинение, характеризующая морфологию. Проведенный анализ показал, что основная доля структур (97 %) представлена небольшими по площади (до 50 км2) локальными объектами. Структуры брахиантиктинальной формы являются преобладающими, составляя 60 %, а антиклинальной и куполовидной формы находятся в равных соотношениях (по 20 %). Полученные характеристики свидетельствуют о соответствии выделенных по данным дешифрирования локальных объектов по форме и размерам антиклинальным структурам осадочного чехла, установленных бурением и сейсморазведкой (рис. 5).

Морфология структур Площадь структур, км2

поданным бурения и сейсморазведки

по данным дешифрирования космоснимков

поданным бурения и сейсморазведки

по данным дешифрирования космоснимков

(ЕЗ куполовидная Вбрзхиантиклинальная □ антиклинальная] | Л небольшая (до 50) ^ средняя (50-100) [

Рис. 5. Сопоставление морфологии и площади локальных структур по результатам дешифрирования и геолого-геофизическим данным

5.3. Интерпретация результатов дешифрирования локальных структур и геолого-геофизических данных

Для выявления связи выделенных в процессе дешифрирования локальных объектов со строением осадочного чехла проводилась комплексная интерпретация с данными геолого-геофизических исследований.

В связи с ограниченной изученностью исследуемой территории сейсморазведкой, основным материалом послужили карты локальных аномалий магнитного и гравитационного полей. Основной плотностной границей, оказывающей влияние на гравитационное поле, является рельеф поверхности фундамента и фациально-литологическая изменчивость пород осадочного чехла, в частности, рельеф наиболее ярко выраженной поверхности раздела плотностей — кровли верхнедевонско-нижнепермского карбонатного комплекса.

По информативности положительные локальные аномалии поля силы тяжести (V а) являются отражением различных структурных форм (антиклиналей, структурных носов) в строении палеозойского осадочного чехла (Семенова, 1993 г.). Магнитное поле отражает неоднородности в строении фундамента, так как осадочная толща представлена практически немагнитными породами.

В результате сопоставления прогнозируемых структур с локальными геофизическими аномалиями магнитного и гравитационного полей пространственная корреляция отмечается для 20 объектов, что свидетельствует об отражении на земной поверхности структурных форм фундамента и осадочного чехла (рис. 6).

Ряд локальных объектов пересекаются сейсморазведочными профилями. На временных разрезах они характеризуются антиклинальными изгибами отражающих горизонтов, а в плане соответствуют небольшим структурным выступам, террасам и носам (Котик, 2014) (рис. 7). Учитывая небольшие размеры и амплитуду структур чехла, невыраженность их на сейсмических материалах в виде замкнутых локальных объектов может быть обусловлена как редкой сетью профилей (Ухта-Ижемский вал), так и невысокими разрешающими характеристиками сейсморазведочных исследований, выполненных в конце 80-х — начале 90-х годов (Омра-Сойвинская ступень).

Таким образом, из общего количества прогнозируемых структур 21 (65%) коррелируется с локальными аномалиями магнитного и гравитационного полей, отражающих строение фундамента и разноплотностных комплексов осадочного чехла, а также с сейсморазведочными данными, показывающими наличие антиклинальных перегибов по отражающим горизонтам. Соответствие прогнозируемых структур по морфологическим показателям эталонным антиклинальным складкам, наличие плановой и профильной корреляции с геофизическими аномалиями свидетельствует о проявлении в современном ландшафте структурных форм фундамента и осадочного чехла, активизированных на неотекгоническом этапе.

Глава 6. ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ЛОКАЛЬНЫХ СТРУКТУР, ПРОГНОЗИРУЕМЫХ ПО ДИСТАНЦИОННЫМ ДАННЫМ

Оценка перспектив нефтегазоносности спрогнозированных локальных структур осуществлялась путем совместного анализа различных критериев (геохимических, литологических, палеотектонических и др.), определяющихусловия для возможного обнаружения залежей УВ. Для оценки рассматривались следующие факторы (Методические рекомендации..., 2011): 1) наличие нефтегазомате-ринских пород (НГМП) и катагенетическая преобразованность органического вещества (ОВ); 2) существование миграции УВ; 3) наличие ловушки, способной улавливать УВ и нахождение ее на путях миграции; 4) наличие коллектора и покрышки, способных сохранять и удерживать УВ. Это позволило провести раздельный прогноз перспектив нефтегазоносности как в целом для всей исследуемой территории, так и для локальных структур, выявленных в их пределах.

'горинскс

¿Ыбел&ско^

кВерхяеомрижжо«

Эжвадор-1^*«

Нюмылга-Номс-!

►еееро-чылвинское

Сее.Мы.1ви-1

Шкала интенсивности V.

20 км

70

60

50

40

30

20

10 „

0 -10

-20 С?

-30 -40

-50

-60

Рис. 6. Сопоставление результатов дешифрирования с геофизическими данными. 1 — контур месторождений; 2—3 — контур локальных структур: 2 — по сейсморазведочным данным, 3 —по результатам дешифрирования; 4—5 —локальные аномалии магнитного поля: 4 — интрузии, 5 — дайки (по материалам ОАО «Севергеофизика», 1993 г.).

Рис. 7. Отражение прогнозируемой структуры на сейсморазведочных материалах. а —космический снимок со спутника Ьапска1-1, б —космический снимок со спутника ЬапАяа!-! с результатами дешифрирования, в — структурная карта по подошве доманикового (Т)3йт) горизонта (по материалам ОАО «Севергеофизика», 2001 г. с упрощениями), г — сейсмический временной разрез по профилю 800-03 (по материалам ОАО «Севергеофизика», 2001 г.). Условные

обозначения см. на рис. 4.

На исследуемой территории нефтетазоматеринские породы выделяются в отложениях силурийского, среднедевонского и франско-турнейского возраста. Катагенетическая зональность в разрезе осадочного чехла показывает, что НГМП находятся в зоне нефтегенеращш. Отложения среднедевонско-фран-ского возраста находятся в основном на начальной стадии мезокатагенеза (МК^). Нарастание катагенеза происходит в восточном направлении до стадии МК2 3 в эйфельских и силурийских НГМП.

Выделяются несколько очагов нефтегазогенерашга примыкаюпще к исследуемой территории: Ижма-Печорский на севере и Джебольский на востоке (Тимано-Печорская..., 2004). По мнению С. А. Данилевского с соавторами (2004) формирование залежей нефти и газа Ухта-Ижемского вала и Омра-Сойвинской ступени проходило за счет дальней латеральной миграции УВ из Джебольского очага генерации. Однако, определенный вклад внесли также местные НГМП во внеочаговых областях, вступившие в зону нефтегенерации в позднекаменоугольно-пермское время (Ангаценко и др., 2012). Учитывая основное направление миграции УВ из очагов генерации в сторону валоо-бразных поднятий (Ухта-Ижемского вала и Омра-Сойвинской ступени), расположение выявленных нами локальных объектов на этих гипсометрически приподнятых тектонических элементах создает благоприятные условия для формирования залежей нефти и газа.

Основными коллекторскими толщами для аккумуляции генерируемых УВ являются регионально или зонально-выдержанные песчаные пласты среднедевонско-нижнефранского комплекса. Отложения среднего девона и заключенные в них пласты-коллекторы широко развиты в Омра-Лыжской седловине и выклиниваются на восточном склоне Ухта-Ижемского вала. Коллекторы джъерского и таманского горизонтов нижнего франа характеризуются меньшей выдержанностью и продуктивностью, однако в зонах отсутствия среднего девона (западное крыло Ухта-Ижемского вала) яаляются перспективными поисковыми объектами (Природные резервуары..., 1993). На большей части исследуемой территории распространены коллекторские толщи высокой и средней емкости. Надежной покрышкой для залежей УВ в средне-девонско-нижнефранском комплексе служит регионально развитая преимущественно глинистая тиманско-саргаевская толща.

Таким образом, рассмотренные выше факторы свидетельствуют, что есть все необходимые условия для положительной оценки перспектив нефгегазо-носности прогнозируемых нами локальных структур.

Перспективными являются структуры, расположенные на восточном склоне Ухта-Ижемского вала и прилегающих с востока территорий Омра-Лыжской седловины. Благоприятные условия обусловлены: развитием НГМП в отложениях от силура до нижнего карбона, катагенетической преобразован-ностью ОВ осадочных толщ до стадии МК13, широким стратиграфическим диапазоном развития коллекгорских толщ в девонских отложениях, которые

способствовали миграции УВ как из местных очагов, гак и дальней латеральной миграции из Джеболъского и Ижма-Печорского очагов под надежной покрышкой тиманско-саргаевского возраста.

Меньшей перспективностью характеризуются структуры на западном крыле Ухта-Ижемского вала в связи с отсутствием силурийских и среднедевон-ских НГМП, нахождением НГМП в зоне протокатагенеза и начальных стадиях мезокатагенеза (ПК3 — МК,), отсутствием основных коллекгорских толщ среднего девона, яранского и джьерского горизонтов верхнего девона. В качестве единственного коллектора служат песчаные пласты таманского горизонта.

В результате проведенных исследований, на основе комплексного анализа результатов дешифрирования, геологических, геофизических и геохимических данных построена карта прогнозных поисковых объектов (рис. 8). С учетом их локализации на площадях, не изученных сейсморазведкой, предложено размещение поисковой сети профилей. Использование полученных результатов позволит уже на первых этапах, в камеральных условиях, более оптимально наметить объемы сейсморазведочных работ на конкретных объектах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Установлен различный характер дислоцированности исследуемой территории разрывными нарушениями, позволяющий выделить на ней три области: западную, центральную и восточную. В каждой из выделенных областей каркас из разрывных нарушений определен системой преобладающих ориентировок: северо-западной и северо-восточной (западная), субмеридиональной и субширотной (центральная) и меридиональной (восточная).

Проведенными нами исследованиями, с учетом данных предшествующих работ, установлено, что -70% антиклинальных структур осадочного чехла отражаются в современном рельефе и на космических снимках. Это указывает на их тектоническую активность в течение новейшего этапа в результате активизации геодинамических процессов. Установленный факт отражения в ландшафте большинства локальных структур осадочного чехла указывает на возможность картирования подобных им объектов по материалам космических съемок.

В результате структурного дешифрирования на прилегающих к эталонным антиклинальным складкам площадях нами с прогнозировано более 30 локальных структур. Они представлены преимущественно небольшими по площади (до 50 км2) локальными объектами брахиантиклинальной формы, которые соответствуют по этим морфологическим параметрам структурам в осадочном чехле.

Интерпретация данных дешифрирования с геолого-геофизическими материалами выявила связь прогнозируемых локальных объектов со строением платформенного чехла. Установлено, что -65% (21) из них коррелируются с локальными аномалиями гравитационного и магнитного полей, а также с

1 — прогнозные локальные структуры; 2 — прогнозные локальные структуры, совпадающие с положительными аномалиями гравитационного поля и антиклинальными формами осадочного чехла на сейсморазведочных профилях; 3 — сейсморазведочные профили, рекомендуемые для заверки прогнозируемых структур; 4—5 — территории с различными перспективами нефтегазоносности локальных структур: 4 — перспективные, 5 — менее перспективные. Остальные условные обозначения см. на рис. 1.

сейсморазведочными данными, показывающими наличие антиклинальных перегибов по отражающим горизонтам. Наличие плановой и профильной корреляции с геофизическими аномалиями свидетельствует о проявлении в современном ландшафте структурных форм фундамента и осадочного чехла, активизированных на неотектоническом этапе.

В результате сравнительной оценки перспектив нефтегазоносности прогнозируемых структур определены различные условия обнаружения на них залежей УВ. Перспективными являются структуры, расположенные на восточном склоне Ухта-Ижемского вала и прилегающих территориях Омра-Сой-винской ступени и Джебольской моноклинали. Тогда как западный склон Ухта-Ижемского вала менее перспективен из-за отсутствия основных коллек-торских горизонтов в девонских толщах и низкой катагенетической преобра-зованности (ПК — МК,) осадочных пород.

На территориях, не изученных сейсморазведкой, где отсутствуют подготовленные к бурению или выявленные ловушки, прогнозируемые нами локальные структуры могут выступать в качестве поисковых объектов. С учетом этих данных планирование и размещение нефтегазопоисковых работ позволит сконцентрировать область поисков и более рационально наметить объемы сейсморазведочных исследований, что в конечном итоге оптимизирует (геологически и экономически) весь геологоразведочный процесс.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК:

Котик И. С. Выявление новейших разрывных нарушений в южной части Ти-мано-Печорской провинции по дистанционным данным // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2012. № 3. С. 9-11.

Котик И. С. Картирование локальных структур Южного Тимана по материалам дистанционных съемок из космоса // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2011. № 7. С. 14-17.

Котик И. С. Обоснование структурных объектов дальнейших нефтегазопо-исков по результатам дешифрирования космоснимков и геолого-геофизическим данным // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2014. Т. 9. № 3. Ъир://чют. ngtp.ni/rub/4/36_2014.pdf

Публикации в материалах и тезисах конференций:

Котик И. С. Выраженность локальных нефтегазоносных структур в современном рельефе и на материалах дистанционных съемок (северо-восточный склон Южного Тимана) // Материалы 19-й молодежной научной конференции «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента». Сыктывкар: Геопринт, 2010. С. 88-91.

Котик И. С. Дистанционные исследования в юго-западной части Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции // Материалы 20-й молодежной научной конференции «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента». Сыктывкар: Геопринт, 2011. С. 77—80.

Котик И. С. Индикация локальных структур по дистанционным данным в юго-западной части Тимано-Печорской НГП // Материалы международного молодежного научного форума «Ломоносов-201]». М.: МГУ, 2011. (CD-ROM)

Котик И. С. Использование материалов космических съемок для выявления локальных структур в юго-восточной части Ухта-Ижемского вала (Южный Тиман) // Доклады X международной конференции «Новые идеи в науках о Земле». М.: РГГРУ, 2011. Т. 2. С 76.

Котик И. С. Комплексный анализ результатов дешифрирования космосним-ков и геолого-геофизических данных для выявления ловушек углеводородов // Материалы 23-й молодежной научной конференции «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента». Сыктывкар: Геопринт, 2014. С. 55-58.

Котик И. С. Комплексирование космических и геофизических методов исследований для выявления локальных поднятий в Омра-Сойвинской ступени (Ти-мано-Печорская НГП) // Трофимуковские чтения молодых ученых — 2011: Труды всероссийской молодежной научной конференции с участием иностранных ученых. Новосибирск, 2011. С. 388-390.

Котик И. С. Перспективы выявления ловушек нефти и газа методами структурного дешифрирования в пределах Джебольской моноклинали (Тимано-Печорская НГП) // Материалы 21-й молодежной научной конференции «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента». Сыктывкар: Геопринт, 2012. С. 119-122.

Котик И. С. Прогнозирование ловушек нефти и газа по данным структурного дешифрирования космических снимков в южной части Ухта-Ижемского вала // Актуальные проблемы разработки нефтяных месторождений. Ухта: ООО «ЛУ-КОЙЛ-Инжиринг» «ПечорНИПИнефть», 2012. С. 17.

Котик И. С. Структурный анализ материалов космических съемок с целью выявления ловушек углеводородов (юг Ухта-Ижемского вала) // Геология и минеральные ресурсы Европейского Северо-Востока России: Мат-лы XIV геологического съезда Респ-ки Коми. Т III. Сыктывкар: Геопринт, 2014. С. 46—48.

Котик И. С., Анищенко Л. А. Оценка перспектив нефтегазоносности локальных структур, выявленных методами дешифрирования космических снимков (юг Тимано-Печорской провинции) // Материалы 22-й молодежной научной конференции «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента». Сыктывкар: Геопринт, 2013. С. 89—91.

Котик И. С., Шуваева М. К. Картирование локальных структур методами дешифрирования космических снимков и оценка их прогнозных ресурсов углеводородов (южная часть Тимано-Печорской провинции) // Актуальные проблемы нефтегазовой геолоши XXI века: Материалы III международной конференции молодых ученых и аспирантов. СПб: ВНИГРИ, 2013. С. 50-54. (CD-ROM)

Другие публикации

Котик И. С. Возможности применения материалов космических съемок для выявления структурных форм осадочного чехла (Омра-Сойвинский выступ) // Геология и геохимия горючих ископаемых Европейского Севера России. Сыктывкар, 2011. С. 146-154 (Тр. Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН; Вып. 128).

Тираж 100_Заказ 963

Издательско-информационый отдел Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 167982, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, д. 54. E-mail: geoprint@geo.komisc.ru