Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Структура осадочного чехла Киренского Приленья по данным гравиметрии

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

Автореферат диссертации по теме "Структура осадочного чехла Киренского Приленья по данным гравиметрии"

О»

\ 3'

На правах рукописи

Смеганш Анатолий Васильевич

СТРУКТУРА ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА КОРЕЙСКОГО ПРИЛЕНЬЯ ПО ДАННЫМ ГРАВИМЕТРИИ

Специальность 04.00.12 - геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералсгичесюк наук

Иркутск, 1996

Работа выполнена в государственном, геологическом предприятии "Иркутскгеофизика" и на кафедре геофизики Иркутского государственного технического университета

Научный руководитель: доктор физико-математических паук,

профессор,член-корр. Международной АН Высшей Школы

Даввденко Александр Юрьевич

Официальные оппоненты: доктор герлого-минералогических наук,

профессор, академик Международной академии информатизации Лобацкая Раиса Моисеевна (ИрГТУ)

доктор геолого-минералогических наук, профессор Зорин Юлий Александрович (Институт Земной коры СО РАН)

Ведущая организация: ВостСибНИМТиМС (Роскомнедра)

За:дига состоится мая 1996 г. в !4 часов на заседании диссертационного Совета Д - 063.71.02 по присуждению ученых степеней в Иркутском государственном техническом университете по адресу; 664074, Иркутск, ул. Лермонтова 83, ИрГТУ

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке ИрГТУ.

Ваши отзывы просим направлять по адресу:

664074, Иркутск, ул. Лермонтова 83, ИрГТУ, ученому секретарю спецсовета .

Автореферат разослан 2.2 апреля 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор ^/¿//¿и,_А.А.Шиманский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Прирост запасов углеводородного сырья .имел, имеет и будет иметь важное значение для развития современней промышленности Восточной Сибири.Открытие месторождений в карбонатах соленосного комплекса (Мартовское, Пилюдинское) свидетельствует о необходимости детального изучения сложнопостроенных коллекторов. В этих случаях результаты сейсмических исследований далеко не всегда эффективны и требуется применение других методов, в том числе и гравиразведки. Потребность в изучении природы гравитационных' аномалий, выработки критериев их распознавания и способов геологического истолкования были одной из причин выполнения настоящей работы.

Необходимость подобного исследования во многом связана с изучением тектоники осадочного чехла и, в первую очередь, ¡сдвиговых систем.Чрезвычайно малая изученность таких структур юга Сибирской платформы объясняется рядом обстоятельств: недоступностью их прямого геологического наблюдения (за исключением.непских складок); отсутствием качественного сейсмического материала в пределах сложнодислоиированных вон; слабым использованием комплексной геолого-геофизической информации для изучения структурных ситуаций;недостаточным вниманием к соленосному комплексу из-за недооценки карбонатных коллекторов и др.. -

Весьма актуальна также проблема получения и использования гравиметрических материалов в районах развития близповерхностных интрузий трапповой формации на окраинах Тунгусской синеклизы. Значимость этих исследований обусловлена как потенциальной алма-зоносностьв территории, так и крайне сложными сейсмогеологичеаси-ми условиями, приводящими к искажениям структурных построений по нияним горизонтам осадочного'чехла.

.Объект исследования - Киренское Приленьэ расположенный в бассейне рек Лена, Киренга,- Непа, Н. Тунгуска, Чая, от г. Усть-Кута на юго-западе до с. Частинское на северо-востоке с центром в районе г. Киреиска Иркутской области, отличается сложностью-геологического строения при крайне неравномерной' плотности вы'полне-ных геолого-геофизических работ .

Проблему геологии рассматриваемого района в общей постановке можно охарактеризовать как несоответствие накопленного в послед-

нее десятилетие фактического материала и имеющихся представлешп о тектонике крае!их частей ¡era Сибирской платформы. Исходя и: зтого и построена последовательность исследовании.

Цель и задачи исследований. Цель работы - построение тектонической модели осадочного чехла Киренского Приленья на gchobî геолого-геофизических данных и известных геологических гипотез.

При этом необходимо было решить ряд задач, главные- из которых:

изучить модельные представления предшествующих исследователе; данной территории и сходных по геологическим -условиям других районов и, обобщив зти данные, создать приемлемую физико-геологическую модель ;

- оценить возможности гравиметрии в изучении структурно-вещественных неоднородней.осадочного чехла;

- выработать метод»:,; распознавания структур и геологических обс-тановок на основе эталонных участков и имеющихся данных;

- выделяй основные структурные элементы осадочного чехла и увязать их в единую систему.

Материалы и методика исследований. В основу диссертации бьш положены результаты многолетних производственно-тематических исследований автора по полевым и фондовым геолого-гесфизшеским материалам ГГГГЯркутскгеофизика", "Востсибнефтегазгеология", "Ир-кутекгеология". В качестве-исходных использованы структурные схемы ' по различным горизонтам осадочного чехла, временные разрезы, гравиметрические карты и выполненные автором трансформации гравитационного полл, результаты расшифровки каротажных диаграмм и материалы проходки скважин.

Кроме этого, использованы данные предшествующих исследователей, изложенные в опубликованных и фондовых источниках. Все построения выполнены в масштабах 1:2000000, 1:500000 с сохранение) детальности первичного материала. Акцент в работе сделан на геологических результатах гравиметрических работ и последовательности их получения.

Основной метод исследований - анализ и интерпретация геофизических и геологических материалов с последующим синтезом непротиворечивой модели геологического строения осадочной толщи. Посредством обобщения полученных фактов вырабатывалась методика изучения осгяочной толщи в зависимости от качества и количества reo

юго-геофизической информации, применимая и для других рапоноз зга Сибирской платформы.

Защищаемые положения.

1. Основнши элемента?«! обобщенной физико-геологической моде-ш осадочного чехла' Кпренского Приленья и сопредельных территорий шляютсн слои, названные доминирующими, в которых изменчивость 'еологических и петрофизических характеристик проявлена наиболее существенно благодаря наличии траппов и тектонических дислогсаций золеиосного комплекса.

2. Геологическая эффективность легальной гравиразведки опре-5еляется, главным образом, наличием доминируюЕего с;:ол, параметры сотсрого отра~апт особенности геологических процессов, приводящих •: образованию структурно-вещественных неоднородностей.

3. В осадочном чехле Кнрекского Приленья в качестве обособленной тектонической единицу выделен Акиткано-Непскни надвиговый зектор, имеший фронтальные, тыловые и боковые ограничения, своеобразные зональность и внутреннюю структуру, и сформировавшийся вследствие воздействия как мишаг/м двух нолей напряжений.

Научная новизна рабопи:

- в результате обобщения геолст'о-геофизических материалов по огу Сибирской платформы получены фив^пеские и геолопиеские параметры неоднородностей, определяющих природу гравитационных аномалий, и обоснована необходимость введения понятия "домшшрувдего" слоя;

- выделены геологические обстановки, где гравиметрия в комплексе геофизически методов играет ведущую роль при исследовании строения осадочного чехла;

- впервые обоснованы местоположение и внутренняя структура Лкнт!:ано-Непского сектора - составной части Предбайкадо-Патомско-го надвигсвого пояса, высказано предположение о возможной связи становления центральной части Ангаро-Виткмского батолита с надви-гообраэованием на рассматриваемой территории.

Основной объем исследовательских работ выполнен автором самостоятельно помимо производственных заданий в период обучения в заочной аспирантуре Иркутского государственного технического университета с 1992 г. по 1996 г. Кроме того, использовались некоторые результаты отчетов, выполненных в ГПГИркутскгеофизика" коллективом исполнителей под руководством автора.

Практическая значимость работы заключается в возможности использования полученных результатов для планирования видов, последовательности и места проведения нефтегазопоисковых работ. Оценки результативности геофизических работ совместно с полученными тектоническими схемами позволяют корректировать методику полевых работ и интерпретацию. Кроме этого, выработана методика интерпретаций, заключающаяся в выборе значимых параметров, последовательности использования данных и их совмещения в тектоническую модель осадочного чехла, полезную1для планирования нефтегазопоисковых работ и геодинамических реконструкций.

Научные результаты работы позволяют использовать полученные материалы для геодинашгческих реконструкции не только платформенных, но и горно-складчатых областей. Предложенная последовательность анализа модельных представлений, возможностей геофизических методов и критериев определения тектонических обстановок применима в методическом л*,.те и для других территорий юга Сибирской платформа.

Апробация основных положений диссертации проводилась на XVI региональной молодежной конференции (г.Иркутск, 1995 г.), а также на заседаниях НТС ГГЛ "Иркутскгеофизика", трех ежегодных конференциях факультета геологии, геоинфорыатики и геоэкологии ИрГТУ и заседаниях кафедры геофизических методов университета.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в рукописи и в четырех научных статьях, некоторые ее аспекты - в четырех производственных и одном тематическом отчете.

Структура работ и персоналии. Работа состоит из введения, трех глав и■заключения, содержит 117 стр. машинописного текста, 35 рисунков, 1 таблицу, список литературы 79 наименований.

Автор благодарен научному руководителю, профессору, доктору физико-математических наук Давыденко А.Ю., за корректное управление в процессе выполнения работы и, особенно, на ее заключительной стадии. Особо -признателен автор кандидату геолого-минералоги-ческмх наук Дубровину М.А. - коллеге, наставнику и оппоненту одновременно, общение с которым способствовало пониманию многих аспектов геологии рассматриваемого района. Завершению работы способствовало дедоьое обсуждение с профессорами кафедры геофизических методов ИрГ'ГУ Г,С.Вахромеевым, И.О.Кожевниковым, С.В.Новоселовым, В.В. Ломтадзе. С удовольствием автор называет своих коллег

по коллективу, вместе с которыми были получены некоторые результаты, включенные в диссертацию: Кондюрину H.H., Большедворского Г.Г., Парфеевец A.B. Автор благодарен Мешковой М.Н. за помощь в оформлении диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Основываясь на известных геологических и геофизических' материалах путем построения обобщенной физико- геологической модели и исследования возможностей ■ гравиметрии в условиях юга Сибирской платформы была изучена структура осадочного чехла Киреиского При-ленья.

Глава 1. Обобщенная физико- геологическая модель осадочного чехла

Анализируя геологию района и физические характеристики макрообъемов с учетом реологических свойств пород и механизма формирования структурно- вещественных неоднородностей, была сформирована обобщенная модель осадочного чехла .являющаяся базовой для понимания природы гравитационных аномалий.

Геологическое строение рассматриваемого района отражено в '.трудах В.К.Александрова, М.А.Дубровина, С.М.Замараева, А.Э.Конто-ровича, М.П.Лобанова, М.М.Маидельбаума, А.В.Мигурского, Б.М.Письменного, Л.И.Салопа, А.А.Трофимука, Г.Г.Шемина и многих других, усилиями которых была создана геологическая основа для дальнейших исследований.

В возрастном отношении породы осадочного чехла представлены рифей-вендскими, палеозойскими,мезозойскими и кайнозойскими образованиями, слагающими Предпатомский прогиб и Верхне-Ленскую впадину Ангаро-Ленского прогиба. По литолого-структурным особенностям выделяют подсолевой, солеиосный и наДсолевой комплексы(Заыа-раев.1967; Дубровин,1979).

В подсолевой комплекс входят терригенные отложения трехчлен-лого байкальского комплекса (голоустенская улунтуйская и качер-татская свиты ьерхньго протерозоя или рифея), а тшае непской свиты венда. СоленосныИ комплекс традиционно начинается с отлохв-}Шй усольской свиты нижнего кембрия, однако! вскрытие буршшои на Лшиодинской, Рассохинской и других площадях* гирских солей даог

основание ьгиючать в этот комплекс отлохенип тирской и даниловской свит венда-низшего кембрия. Следует отметить, что у ' геологов-нефтяников до настоящего времени существует выделение всех подусольских отделений и мотскую свиту венда, что свидетельствует о проблемах стратификации, особенно в фатально-изменчивых зонах Предпатсмского прогиба.

Кроме усольской, в соленосный комплекс входят отложения бельской, булайской, ангарс;сой и литвинцевской свит нижнего-среднего кембрия. По диалогическому составу это пестроцветные переслаивающиеся породы - преимущественно эвалориты, известняки, доломиты, ангидриты. Внутри этой толщи отчетливо выделяются отдельные пласты карбонатов (осинский пласт в низах усольской свиты, вельские карбоната, булайский пласт), слулсайце горизонтами-маркерами при »хзрреляцни разрезов и создающие устойчивые отражения сейсмических волн (сейсмические горизонты М2 - кровля непской свиты,Б -кровля даниловской свиты, А - осинский пласт, У - кровля усольской свиты, 1С - горизонты внутри Сельской свиты, Н - горизонты в ангарской свите).

Надсолевые отлонеь'ил представлены карбонатно-терригенными породами красноцветной формации верхоленской, илгинской свит среднего-верхнего кембрия и отложениями устькугской, криволуцкой, чертовской и макароЕской свит ордовика.

Спорадически распространенные мезозойские и кайнозойские отложения не играют существенной роли в разрезе рассматриваемого района, хотя в непосредственной близости к нагорью кайнозойские отложения занимают достаточно обширные территории Предбайкальско-го предгорного прогиба.

Магматизм характерен лишь для западной части рассматриваемой территории и представлен, в основном, двумя-тремя пластовыми интрузиями в усольских и ангарских отложениях. Линь в краевых частях Тунгусской синеклизы наблюдаются выходы на поверхность пород трапповой формации.

Породы верхней части разреза подвержены гипергенным процессам.

Длительная история развития района предопределила существеннее постседиментационные преобразования первично субгоризонтальных пород. В особенности это касается соленосного комплекса, где наличие высокопласгичных многочисленных прослоев эвапоритов спо-

ообствовало структурообразованию вследствие разнонаправленных перемещений объемов вещества в геологической среде. В то же время, ритмичное чередование солей и карбонатов (например, в усольской свите количество слоев мощностью от 2 и более метров по результатам каротажа скважин может достигать 40 и более) повышает жесткость соленосного комплекса, ибо слои карбонатов являются своего рода "арматурой" внутри этой среды.

Подсолевые отложения дислоцированы слабо, и лишь в нагорье картируется линейная складчатость венд-рпфейских пород (верховье р.М.Чуя).

Надсолевые отложения дислоцированы, в основном, подобно со-леносиым толщам, что позволяет Говорить об их пассивном участии в складкообразовании. Исключение составляет лишь район развития непских складок, где надсолевые отложения создают "собственные" структуры.

Под влиянием зарубежных исследователей и сведений о подобных структурах Русской платформы (Карпаты, Предуралье) постепенно утверждается представление о существенной, если не решающей роли горизонтальных перемещений в формировании складчатых структур рассматриваемого района и более обширных окраин Сибирской платформы (Александров В.К.,1990, -Дубровин М.А.,1979, 1973, Лобанов М.П. и др. ,1990, Мигурский A.B.',Старосельцев В.В. ,1989, Шемин Г.Г.,1988 и др.). Однако, из-за недостатка фактического материала, эти представления дальше концепции, как правило, не развивались .

■ Для характеристику разреза использованы материалы петрофизп-ческих исследований тематической партии N 44 ГГП "Иркутскгеофизи-ка" (Турицин К.С. и др1). Для соленосного.комплекса наиболее тесная связь наблюдается| между плотностью и коэффициентом карбонаг-ности (процентное содержание карбонатов),,определенные для образцов ангарской, бельской и усольской свит соленосного комплекса.. Основываясь на современных представлениях р системности и подобии в геологической среде , можно распространить полученную вавнси-мость и на макрообъеыы. Бри этом под коэффициентом карбонатностн. следует понимать отношение мощности карбонатов К обдей тоЛЕф фрагмента либо всего галогенно-карбонатного комплекса.

Большинство пликативных структур типа валов и прогибов относительно слабод)1сл;)ЦКрог;аилых толщ рассматриваемого {талона сопро-

воздается изменением ысщяости солеи. При этой средняя шццость карбонатов всего соленосного.кошиексз остается на уровне около 1050 м. Исходя из зтого, получена зависимость плотности и скорости от (.кдсности солей . Несмотря на существенный разброс параметров, мэдао говорить . о наличии тенденции к уменьшению средней плотности и скорости при увеличении тишины соли в разрезе.

Для падсолевого комплекса характерно, что чем больше а разрезе представлены породы верхоленской и устькутской свит, тем выше показатели плотности и стрости.

Для окраин Тунгусской синеклизы установлено, что максимальные изменения петрофизических параметров происходят в верхнем слое (0-800 м) и что основная причина этих изменений - магматизм и сопутствующие ему процессы. Бри этом чем больше долеритов, тем г,кше показатели скорости я плотности.

•Таким образом, ш приходим, к модели слоистой неоднородной геологической среды с доминирующими по изменчивости геологических обстановок и физических параметров слоями. Наибольшей концентрацией структурно- вещее;, чшых кеоднородностей характеризуется со-леносный комплекс и та часть осадочного чехла, где присутствую? различные по морфологии и мощности интрузивные и эффузивные образования, особенно., в приповерхностном слое.

Глава 2. Возможности гравиметрии при изучении структурно-вещественных неоднородностей осадочного чехла.

Эффективность гравиметрии' рассмотрена на примере Ербогаченс-кок и Мукокинской площадей детальных гравиметрических съемок и Пилюдинско- Рассохинской зоны т.н. рифелодобных структур.

■ Географически Ербогаченская и Мукокинская площади расположе-ш иа севере Иркутской области в меадуречье Н. Тунгуска-'ЧонагВаку-нашеа на широте пос.Ербогачен.

В тектоническом отношении Ербогаченская площадь находится в пределах .северного склона Непского•свода Непско-Ботуобинсксй ан-теклизы. Кроме того, она приурочена к юго-восточному борту Тунгусской синеклизы, граница которой трассируется по контуру сплошного распространения шкснетриасовых отложений, и в- пределах прио-севой части наложенного юрского Ангаро-Вилюйского прогиба.

Гравитационное поле- Ербогаческой площади,исследованное по

сети 0.5x0.4 км с точностью ±0.2 мГал в, масптабе 1:50000 , с полным правей можно назвать крайне сложным, настолько, что создается впечатление неупорядоченности. Множество локальных аномалии, многообразие форм, шеокая интенсивность при сравнительно малых размерах - вот основные характеристики наблюдаемого поля . Проведенный анализ показывает, что наиболее вероятный источник таких аномалий - эта траппы в верхней части разреза.

По результатам интерпретации, магматические тела в верхней части разреза распространены не повсеместно, а образуют ячеистую структуру. Они имеют тенденцию к концентрации з виде крупных полей (кластеров), не связанных между собой. Наиболее мощные и приближенные к поверхности траппы северной части Ербогачепской площади, наименее - траппы юго-восточной части. Как внутри ¡мастера, так и мекду ними существуют, пространства, где "верхние" траппы практически отсутствуют; такие участки, как правило, характеризуются относительно спокойны),! магнитным полем. Особенностью рассматриваемого района является наличие субшироткых зон еприной до 5 км, где .сосредоточены интенсивные положительные и отрицательные игометричной Форш аномалии. 3 междуречье Лазача -Чока наблюдается весьма специфической формы кольцевые аномалии, характерные для вулкано-тектонических структур. Определенный интерес предстазляют и отрицательные аномалии "трубочного" типа, как возможные объекты алмазспоисковых работ. Разрывная тектоника представлена, в основном, разломами северо-западного, северо-восточного и субширотного направлений с характеристическим расстоянием, кратным 3-12 км.

В пределах Мукокинской площади картируются крупные магмато-генные структуры диаметром 10-12 ид, внутриразломкые тела долерй-тов и системы разрывных нарушений.

На примере Давачинской' структуры показана необходимость и возможность на основе материалов гравиметрии и полученных зависимостей учесть скоростные неоднородности при сейсмических построениях по нижним горизонтам осадочного чехла.

Выделение структур соленосного комплекса показано на примере Пилвдинско- Рассохинской зоны, под которой' подразумевается территория левобережья р.Лены в мелдуречье р.Н.Тунгуска - Пилюда - Ог-неля шириной около 20 та и протяженностью 120 км, где в .течении 80-х годов велись работы по поиску т.н. ркфоподебных структур

И

(Анциферов A.C. и др.,1986). Комплексом геофизических исследований и бурением девяти-глубоких скважин было установлено сложное строение, соленосной и подсолеЬой частей разреза. В низах карбонатной части мотской серии- были вскрыгй каменные соли мощностью от первых метров до десятков метров при этом установлено, что сами мотские карбонаты вовлечены в сложные дислокации. В них зафиксировано наличие органического вещества (строматолиты*и водорослевые) и нефтегазовой залежи (скважина N 277 Пидюдинская).

Природа гравитационных аномалий рассмотрена на примере Пилю-динской структуры, выделенной по сейсмическим работам. По горизонтам У и К2 она представляет собой антиклиналь размером 5 х 25км и амплитудой до 300м с север-северо-восточным простиранием. По нижним горизонтам ((<12,Б) в ее приосевой части фиксируется линейная зона отсутствия сейсмического материала шириной до з км. В гравитационном поле с этой структурой совпадает линейный максимум шириной 3-5 км и интенсивностью до 1.5 мГал (по карте локальных аномалий 'R=4 км). Основываясь на гравиметрических материалах и выработанных модельных представлениях,молено говорить о существовании сложно построенной дислокационной линейной' структуры, над которой по верхним горизонтам (У, К2) наблюдаются Пилюдинская, Рассохинская и Огиеликанская антиклинали. В пределах этой структуры находятся все Пилюдинские скважины (кроме четвертой), причем, скважина N 2(277) расположена еще -и в поперечной тектонической зоне сдвигового типа. На наш взгляд, последнее обстоятельство предопределило продуктивность этой скважины, и гравиметрические материалы , позволяют говорить, что такая зона не единственная в рассматриваемом районе.

Элементы геологического строения Пилюдинско-Рассохинской зоны, проявившиеся в гравитационном поле; еыглядят следующим образом. В продольном направлении выделяются два района повышенной дислоцированное«! осадочного чехла - Пшводинскнй и Малорассохинс-кий , разделенные участком относительно слабой нарушенное«! поду-сольских карбонатов. Эти районы достаточно хорошо соотносятся с геологическими блоками, выделяемыми по гравиметрическим данным.

В пределах Пилщинского района структуры , аналогичные рассмотренной выше Нилюдинскон антиклинали, образуют как минимум три, отстоящие друг от друга на 8-10 км, линии, в пределах которых по горизонтам У и КГ выделены ранее 'Пилюдинская, Рассохинская, Ниж-

яепшгодинская и Надеядииская структуры. „ Они характеризуются север-северо-восточным простиранием, высокой амплитудой и протяженностью. Характерным признаком этого района (как, впрочем, и других участков Пилюдинско-Рассохинской зоны) является нашгчие пиро-кнх зон отсутствия сейсмического материала.

Выделяются также структуры, отличающиеся своей округлой фермой и сочетанием центрального соляного ядра и окружающего его ¡сольца или полукольца с увеличенной мощностью карбонатов. Для них характерна выраженность по подоаве верхоленскои свиты в виде малоамплитудного купола, что может служить указанием на заложение корней этих структур не глубже верхнего уровня соленосного разреза (ангарская свита).

В целом для Пилщинского дислокационного района характерна сильная тектоническая раздробленность, вызванная, вероятно, неоднократно протекающими региональными процессами сжатия.

Малорасссхпнасий дислокационный район характеризуется наличием разобщенных структур, различающихся ¡сак по форме, так и по амплитуде. Некоторые jlx них можно объединить з структурную линию, з плане соответствующую Глубокинско-Вилейкинсксыу газообразному поднятия . В той или иной степени известные структуры (Глубокинс-кая, Еелорассохинская, Долгачовасая антиклинали и Гарпбейскач, Гарьевая, Развилочная, Степанихинско-Рассохинсвая синклинали) находят отражение в виде гравитационных макгамуыэз (антиклинали) и ;ш;;!мумов (синклинали). Исключение составляет Л1ппь Малорассохинс-¡сал антиклиналь, ¡соторая гравиметрией не подтверждается.

Таким образом, в условиях окраинных частей Тунгусасой синэк-лизы доминирующий гравиактивный слои в осадочной толще - это зерхняя часть разреза, где сосредоточены магматические тела трап-повет! формации, Изучение этих образований - оптимальная геологическая задача для гравиметрии в Taraix районах. Наиболее благоприятны для постановки детальных гравиметрических работ рш'юяы, подобные Пилвдпнско-Рассохинской зоне. Наличке дислокации при сопутствующих перемещениях контрастного по физическим свойствам вещества позволяют по гравиметрическим данным определять не только местоположение и приблизительную амплитуду структур, но и говорить о преимущественном составе их ядер. Подобные сведения предс-•.■азляют несомненный интерес при изучении карбонатных коллекторов низов усольской скиты и ыотской серии. Учитывая нивку» разрешаю-

шув способность сейсморазведки в сложных дислокационных районах, гравиметрия может играть важную роль в комплексе геофизических методов .при обнаружении и изучении структур-соленосного комплекса.

Глава 3. Структура осадочного чехла Киренского Приленья.

Проведенные исследования позволили установить, что осадочный чехол Киренского Приленья деформирован надвиговыми процессами, а в его. аллохтонной части обособляется Акиткано- Непский сектор, являющийся составной частью Лредбайкало- Патомского надвигового пояса юга Сибирской платформы.

Горизонтальные размеры Акиткано-Непского сектора составляют около 400 км по фронту и 240-260 км в глубину,что дает возможность говорить об одной из крупнейших надвиговых структур не только Сибири, но и континента.По типовому набору структурных зон этот сектор таете уникален (в пределах Предбайкало-Патомского пояса) , п в первом приближении обнаруживает сходство со схемой Де naopa(De Раог,1988).На востоке он граничит с Горным фронтом, где' выделяются фрагменты моноклинали осадочного чехла внешнего крыла Предпатомского прогиба,' а также отдельные тектонические пластины. В продольном направлении здесь обособляются два участка, различающиеся простиранием тектонических элементов на величину около 40°-:50" , и ряд локальных выступов (вдавленных в осадочный чехол пластин), один из которых фиксируется в бассейне p.p. Н.Мо-голь.Кутиыа.

Непосредственно перед Горным фронтом выделяется Киренгска» зона интенсивного иадьигообравования ■ и складчатости.Её ширина изменяется от 60 км на юге до 80 км на северо-востоке.В бассейне р.Лена граница этой зоны совпадает с флексурой по подошве ордовикских отложений, а• в бассейне р.Киренга она располагается западнее её на 10-20 км, что позволяет говорить о пассивном обратном надвигании пород надсолевого комплекса в этой части Киренг-ской зоны.Вторичный Фронт Киренгской зоны проходит в районе Ки-ранского вала, который представляет собой линейную структуру типа екладко-взброса с увеличенными мощностями • усольских отложений (трехкратное и менее).Ширина этой структуры не превышает СО юл, а её амплитуда непостоянна и колеблется от "00 до 500 м и более.Это

1-1

типичная для рассматриваемого района узкая линейная складка с более крутым северо-западным и относительно пологим юго-восточным крыльями,сопряженная с широким (60 км) Кутулакским прогибом.

В продольном направлении наиболее деформирована центральная часть осадочного чехла Киренгской зоны, где по гравиметрическим данным выделяется серия линейных структур с соляными ядрами.Это обстоятельство в сопоставлении с многочисленными соляными источ-•т'кат и характерными "проседаниями" земной поверхности в предгорной части зоны позволяют говорить о существенной соленасы-щенности разреза вплоть до Горного фронта, а, возможно, и дальше на восток.

Глубинное строение осадочного чехла Киренгской зоны изучено слабо, однако, имеющийся материал позволяет говорить о сложных дислокациях осадочной толщи.Об этом свидетельствуют, например, данные по скважине 147 - Окунайской, находящейся в 50-ти км южнее с.Казачинское.Расшифровка каротажных диаграмм(Ващенко В.А.,1995) показывает, что она пробурена в пределах сгогообразной антиклинали, образовавшейся вследствие утроения разреза от верхов усольской до булайскои свит включительно.Кроме этого,дуплексы более высоких порядков образует осинский пласт (пройден трижды) и булайские карбонаты, фиксирующие опрокинутую складку на глубине около 2000 ы. Интенсивное надвигание сопровождается существенным перераспределением вещества за счет выжимания солей.

Наиболее качественные сейсмические материалы получены в Ку-тулакском прогибе (правобережье р.Лена), б пределам распространения -.ордовикских отложений.Здесь, закаргирован протяженный участок сдвоения осинского пларта усольской свиты , а таксе наблюдается серия сложнодислоцированных линейных структур на уровне отложений мотской серии венда и низов усольской свиты, ограниченных по простиранию.

Анализ мощностей ¡соленосного комплекса (иногда их неверно, называют "палеомощностями") показывает, что положительные струн-' туры^ по надсолевому комплексу возникают прр увеличении мощностей усольских отложений -за счет горизонтального укорочения разреза, которое оценивается нами в 20-СЮ км.

I По фронту Акиткано-Нёпского сектора выделяется Непская зона чешуйчатых вееров,проявившаяся, в первую очередь,вследствие выхода на дневную поверхность нижнего базового надвига (дотачмс-н-

та).Характеристика этой зоны,полученная по результатам геологического картирования, • приведена в литературных источниках (Рязанов Г.В.,1973). По этим данным, основные структуры Нзпской зоны складко-надвиги (южная часть) и складко-взбросы (от вершины р.Не-пы до ее среднего течения);наблюдаются тагае системы' встречных надвигов.Высокая степень дислоцированности верхней части соленос-ного и.надсолевого комплексов создают помехи для сейсмических исследований в виде "теней" на уровне низов осадочного чехла.

В промежутке между двумя вышеописанными частями Акитка-но-Непского сектора расположена Марковско-Ичерская зона преимущественного развития субгоризонтальных срывов ( в пределах крупных прогибов) и локальных надвиговых структур соленосного комплекса. Это зона контрастов, где рядом могут находиться Соснинская группа складок и слабодеформированный осадочный чехол Сурингдинс-ко-Гаженского прогиба. Наиболее напряженная складчатость картируется у вторичного фронта Киренгской зоны, а также в боковых частях Акиткано-Непского надвигового сектора.

Представленное деление на зоны отражает структурную ситуации, сформировавшуюся в результате нескольких тектонически:: циклов. Анализ геолого-геофизических материалов позволяет утверждать, что деформации осадочного чехла осуществлялись под воздействием по меньшей мере двух полей напряжений.Вектор максимальных тангенциальных'усилий первого цикла был направлен в субширотном направлении, а второго - в диагональном (ЮВ-СЗ).Характерно, что в первом случаз и складчатость, и рамповые (крутопадающие) разломы сформировались параллельно основным дитолого-структурньш границам Непско-Ботуобинской ангеклизы . При этом максимальное укорочение и -деформация разреза наблюдаются в юго-западной части сектора. Вполне вероятно,что тангенциальные напряжения реализовывались по-лициклично и в течение длительного периода.Современные инструментальные измерения" неотектонических движений дают'основание предполагать проявление этих процессов и в настоящее время.

Боковые структуры Акиткано-Непского сектора проявлены пораз-ноыу. Наиболее контрастно в виде Устькутского поднятия по нижним горизонтам осадочного чехла, линейных тектонических зон,утонения аллохтона и резкой смены характера складчатости проявлена Еайга-ло-Устькутская боковая структура.Её ширина достигает 40-60 км, а общее северо- западное, простирание регулярно нарушается левосто-

ронними сдвпгагль

Ичеро-Чгйск.ая боковая структура, расположенная ■ на северо-востоке, выражена не столь однозначно и поэтому устанавливается по ряду косвенных привнаков - блоковая дел!шость -фундамента, резкое воздымание подошвы ордовика при существенном уменьшешш межгребневых расстояний линейных складок, "вырождение" Непской зоны в систему субширотных правосторонних сдвигов и др..

Данные глубокого бурения совместно с другими геолого-геофизическими материалами при их площадном рассмотрении дают представление о поведении детачмента . Современное его положение характеризуют отметки от -2.4 -2.6 км в пределах Киренгской зоны до -0.5 -0.2 км в пределах Непской зоны при воздымашш и в северном направлении. Иная картина наблюдается при анализе стратиграфических комплексов, находящихся у основания надвига. По зтому признаку базовый подошвенный надвиг воздымается с востока на запад от рифейских до ангарских отложений и с северо- востока на юго- запад от рифейских до усольских. В пользу последнего свидетельствует и анализ тектонических контактов вдоль нагорья (от отложений качергатскон свиты рифея в бассейне р. 'М.Чуя до усольских в бассейне р. Миня).

Некоторые дачные глубинных сейсмических зондирований (Елисеева Л.К. и др.) в пределах Горного фронта позволяют предположить наличие как минимум двух поверхностей срывов с абсолютными отметками около -1.2 км и -2.4 км.

Породы ниже детачмента слагают моноиинади, и лишь в пределах Предпатомского прогиба вблизи фундамента фиксируются поднятия и впадины.

Основные границы ^киткано- Непского сектора хорошо совпадают с тектоническими ограничениями блоков фундамента. Проведенный анализ показывает, что региональные давления в коре проявились, в основном, сдвигами .в'фундаменте северо-западного (левосторонние) и северо-восточного (правосторонние) направлений. Достаточно четко представлены и субкеридиональные разлом^ и их зоны, в основном, сбросового типа Вертикальная амплитуда смещения по ним не превышает первых десятков метров, а горизонтальная может достигать десятки километров. Вероятно, большая часть разрывных нарушений имеет древний возраст (Каймоновский! Марковский, Байка-ло-Таймырская зона и др.), и они активизировались в поздние тек-

тоно-магматичэские циклы*".".*

Несомненно, что тектонику окраинных частей юга Сибирской платформы необходимо изучать из-за возможности открытия нефтяных месторождений .в поднадвиговых зонах.В этом отношении наибольшие перспективы имеют районы вблизи рамповых разломов и Горного фронта, особенно в междуречье Н.Моголь-Кутима.

Заключение

Основываясь на анализе геолого-геофизических и, в первую очередь, гравиметрических и сейсмических материалов, исследована структура осадочного чехла одного из окраинных районов юга Сибирской платформы - Киренского Приленья.Для достижения этой цели цоследовательно была сформирована обобщенная физико-геологическая модель осадочного чехла, учитывающая не только сложившееся вследствие длительного развития геологическое строение региона, но и процессы, в результате которых происходило формирование структурно-вещественных неоднородностей платформенного чехла. Количественно охарактеризованы-петрсфизические показатели изменчивости плотностных и скоростных свойств макрообъемов, названных доминирующими слоями. Наличие таких слоев, их метрические показатели являются обязательным условием успешного применения гравиметрии при изучении осадочного чехла. Это положение продемонстрировано на примере комплексной интерпретации гравиметрических съемок в окраинных частях Тунгусской синеклизы и. в пределах Пилю-динско-Рассохинской зоны сложных деформаций осадочного чехла (т.н. гоны "рифоподобных" структур).Посредством созданной физико-геологической модели и анализа возможностей гравиметрии, на основе известных представлений о конструкции надвиговых поясов выделен Акиткано-Непский сектор Предбайкало-Латомского надвигово-го пояса. Эта алл'охтонная структура сформировалась вследствие-горизонтального укорочения осадочного чехла при взаимных перемещениях отдельных частей платформы и горно-складчатого обрамления. Процесс образования Акиткано-Непского сектора происходил длительное время начиная с силура, и , возможно, он связан со становления палеозойского Ангаро-Витимского батолита. Недефорыированные надвигом породы отнесены к автохтонным, хотя вследствие длительного геологического развития и они вовлечены в малоамплитудные

горизонтальные перемещения.

Полученные результаты могут быть использованы при геодинамических реконструкциях, для планирования нефтегазопоисковых работах, в том числе и вблизи Горного фронта, а также как пример последовательности анализа геологических и геофизических данных при изучении составных частей надвиговых поясов на юге Сибирской платформы.

ПУБЛИКАЦИИ

1.Сметанин A.B. Конструкция Акиткано-Непского сектора Пред-байкало-Патомского надвигового пояса//В сб."Геофизические исследования в Восточной Сибири на рубеже XXI века". Отв. ред. Логачев H.A., Леви К.Г.- Новосибирск: Наука,1996.

£.Сметанин A.B. Возможности гравиметрии при картировании структур соленосного комплекса (на примере Пилюдинско-Рассохинс-кой зоны)// В сб. "Геология, поиски И разведка месторождений рудных полезных ископаемых".- Иркутск: ИрГТУ,1996(в печати).

3.Сметачин A.B. Структура трапповых полей Ербогаченской площади по гравиметрическим данным//Труды ежегодной научно-технической конференции геолого-разведочного факультета ШШ,Иркутск,1993, с.11-16.

4.Сметанин A.B..Дубровин М.А. О строении Тулунского Приса-янья// Тезисы доклада на XVI региональной молодежной конференции, Иркутск,1995.

. 5.Лобачевский И.В..Сметашш А.В..Волколуп С.А. Глубинная структура южной части Црисаяно-Енисейской синеклизы //В сб."Особенности применения геофизических исследований в районах Вост. Сибири,Иркутск,1986,с.46-49.

ПОП ИрГТУ-ЮО -96. За к. 95.