Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Трехмерные модели неоген-современных складчатых, седиментологических и эрозионных процессов в Туапсинском прогибе Черного моря

ВАК РФ 25.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Трехмерные модели неоген-современных складчатых, седиментологических и эрозионных процессов в Туапсинском прогибе Черного моря"

005009766

На правах рукописи

АЛЬМЕНДИНГЕР ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА

ТРЕХМЕРНЫЕ МОДЕЛИ НЕОГЕН-СОВРЕМЕННЫХ СКЛАДЧАТЫХ, СЕДИМЕНТОЛОГИЧЕСКИХ И ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ТУАПСИНСКОМ ПРОГИБЕ ЧЕРНОГО МОРЯ

Специальность 25.00.01 - общая и региональная геология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва 2011г.

005009766

Работа выполнена на кафедре региональной геологии и истории Земли Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук,

профессор Никишин Анатолий Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук

Соборнов Константин Олегович

доктор геолого-минералогических наук, профессор Дубинин Евгений Павлович

Ведущая организация: Геологический институт РАН

Защита диссертации состоится 23 декабря 2011г. в 14.30 на заседании диссертационного совета Д 501.001.39 при Московском государственном университете им. М.В .Ломоносова по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, Главное здание МГУ, геологический факультет, ауд. 415.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке геологического факультета МГУ (Главное здание, корпус А, 6 этаж).

Автореферат разослан 22 ноября 2011г.

Ученый секретарь

диссертационного совета доктор геол.-мин. наук, профессор

Введение.

Актуальность исследований

В последние десятилетия в нефтяных компаниях значительно возрос интерес к складчато-надвиговым поясам, в том числе перекрытых современными морскими бассейнами. В настоящее время глубоководное бурение активно ведется в 6 основных таких зонах,- это Мексиканский залив, дельта р. Нигер, Борнео, континентальный шельф Бразилии, западная Африка (Ангола, Конго) и южная часть Каспийского моря (в основном мелководные месторождения, имеющие глубоководное продолжение). Разведка проводится в значительно большем числе районов. Одним из таких районов является район исследования данной работы - Туапсинский прогиб. Он расположен в Восточно-Черноморском бассейне, в Черном море.

Цели и задачи исследований

Целью данной работы является построение трехмерных моделей неоген-современных складчатых, седиментационных и эрозионных систем Туапсинского прогиба.

Материалы и методы

Одним из основных методов изучения Туапсинского прогиба является сейсморазведка. Работы проводятся, начиная с 70-х годов XX века, но качество старых сейсмических данных не всегда позволяет решать поставленные геологические задачи. Поэтому, в первую очередь, в работе использованы сейсмические материалы 2Б (вдоль профилей) и ЗБ (в объёме) сейсморазведки, принадлежащие компании ОАО «НК «Роснефть» и полученные в последние несколько лет.

Кроме того, в работе использованы результаты бурения скважин в пределах российского сектора Черного моря и в украинской части Керченско-Таманского шельфа, результаты бурения скважин на прилегающей суше.

В предыдущие годы было проведено большое количество геологических съемок разного масштаба, результаты которых были очень важны в написании данной работы. Помимо этого были использованы примеры и данные из опубликованных работ по району работ и возможным мировым аналогам.

Научная новизна и практическое значение

Новые сейсмические данные 2Б и ЗБ в глубоководной части Черного моря позволили впервые детально охарактеризовать не только рельеф, но и современные тектонические процессы и процессы эрозии и седиментации на морском дне, основными из которых являются рост антиклинальных складок, эрозия подводных хребтов, формирование подводных каналов, формирование современных минибассейнов.

На основе новых данных было детально изучено строение складок Туапсинского прогиба, выявлено два основных типа складок - складки пропагации разлома и складки срыва, определено время начала их роста, основные этапы, предложена модель их формирования.

Знания о современных процессах эрозии и седиментации были использованы для анализа вероятных коллекторов углеводородов в разрезе

Туапсинского прогиба - древних резервуарах для нефти и газа майкопского и чокракского возраста. В целевых интервалах разреза были выявлены древние фэновые комплексы - аналоги современных процессов.

Предложенные в работе методы и полученные результаты могут быть использованы для изучения аналогичных складчато-надвиговых зон.

Полученные результаты могут быть использованы для анализа древних глубоководных резервуаров нефти и газа в Туапсинском прогибе и аналогичных нефтегазоносных провинциях.

Информация о современных процессах, происходящих в Туапсинском прогибе, может быть использована при анализе возможных рисков глубоководного бурения.

Работа может быть использована в качестве атласа специалистами, занимающимися интерпретацией геолого-геофизических данных в надвиговых поясах или для специалистов, занимающихся анализом современных глубоководных процессов эрозии и седиментации.

Защищаемые положения

Проведенные исследования позволяют сформулировать следующие защищаемые положения:

1. В пределах Туапсинского прогиба в позднем майкопе-квартере формируется конседиментационная складчатая система. Основными типами складок являются складки пропагации разлома и детачмент-складки, часть складок развивалась по механизму выталкивания (pop-up). Даны объемные геометрические характеристики складок и разломов.

2. Формирование складок выражалось в рельефе дна в образовании подводных хребтов. Рост хребтов сопровождался процессами эрозии и седиментации на глубинах 1-2 км. Основными из эрозионных процессов являются образование эрозионных оврагов и оползневых цирков. Между хребтами развиваются минибассейны и образуются подводные каналы.

3. Процессы эрозии и седиментации на фоне роста складок проходили непрерывно как минимум в неоген-квартере. По 3D данным реставрированы древние синскладчатые захороненные эрозионные и осадочные системы.

4. Анализ современных процессов роста складок и одновременной седиментации позволяет более точно дать характеристику углеводородной системы осадочных бассейнов и предсказать наиболее вероятную локализацию углеводородов.

Апробация работы

Различные части диссертационной работы докладывались на международных конференциях: конференция EAGE, г. Флоренция,

«Геомодель-2002», г. Геленджик, «Геомодель-2004», г. Геленджик, «Геомодель-2005», г. Геленджик «Геомодель-2008», г. Геленджик, «2-й геологический симпозиум Черного моря», г. Анкара, «AAPG», г. Париж, «Геомодель 2010», г. Геленджик, «AAPG», г. Киев, Геологическая конференция памяти академика В.Е.Хаина, г. Москва), «Геомодель-2011», г. Геленджик.

По теме диссертации опубликовано три статьи и 16 тезисов.

Благодарности

Автор глубоко благодарен своему научному руководителю проф.

A.М.Никишину за постоянную поддержку в подготовке диссертационной работы.

Автор глубоко признателен сотрудникам ООО «РН-Шельф-Юг» A.B. Миткжову и Н.К. Мясоедову, представителям ООО «НК «Роснефть» -Научно-технический центр доктору геолого-минералогических наук

B.В.Гайдуку, кандидатам геолого-минералогических наук М.В. Губареву, C.JI. Прошлякову за помощь, внимание и поддержку на всех этапах написания данной работы.

Многие научные взгляды автора сформировались в процессе совместной работы и научных дискуссий с Токаревым М.Ю., Керусовым И.Н., Васильевой H.A., Протковой Ю.В., Харитоновым А.Е., Певзнером P.JL, Гофманом П.А.

Автор благодарен сотрудникам ООО «НК «Роснефть» Скворцову М.Б., Малышеву H.A., Давыдовой Е.А., Хлебниковой М.Э., Полякову A.A., Бариновой Е.М., Блиновой В.Н.

Автор глубоко признателен Г. Посаментьеру и М. Варнье за советы в написании данной работы.

Автор благодарен компании ООО «НК «Роснефть» за предоставленную возможность использования и публикации материалов.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, подразделяющихся на разделы, основных выводов и списка литературы. Объем работы - 156 страниц, диссертация иллюстрирована 104 рисунками и содержит библиографию из 52 наименований.

Глава 1. Геолого-гсофизическая характеристика района работ

1.1. Общие сведения о районе работ

В географическом отношении Туапсинский прогиб расположен в северовосточной части Черного моря, к югу от побережий Керченского (Украина) и Таманского (Россия) полуостровов и протягивается вдоль северо-западной границы Кавказского хребта от г. Анапы до г. Сочи.

1.2. Тектоника

Тектоническое районирование Черного моря проводится по рельефу его фундамента. Выделяется два бассейна с сильно утоненной континентальной и/или океанической корой: Западно-Черноморский и Восточно-

Черноморский, разделенные вытянутым тектоническим блоком Андрусова-Архангельского с континентальной корой (рис. 1).

В Восточно-Черноморском регионе имеется три краевых олигоцен-неогеновых прогиба - Сорокина, Туапсинский и Гурийский. Район исследований, Туапсинский прогиб, расположен между орогеном Большого Кавказа и валом Шатского. Продолжением Большого Кавказа в Черном море является Анапский выступ, который ограничивает Туапсинский бассейн с севера.

Формирование Туапсинского прогиба, как тектонического элемента, началось на рубеже позднего эоцена - раннего олигоцена, т.е. порядка 34 млн. лет назад. Наиболее интенсивная складчатость наблюдается последних 20 млн. лет. Формирование прогиба началось в связи с началом формирования горно-складчатого сооружения Большого Кавказа.

Туапсинский прогиб выделяется по сейсмическим исследованиям по подошве майкопских отложений и протягивается от района г. Адлера до района г. Анапы. Прогиб асимметричен и имеет узкое и крутое северовосточное и пологое, широкое юго-западное крылья. Его протяженность составляет около 250 км при ширине до 50 км. Мощность кайнозойских отложений, заполняющих прогиб, достигает в его центральной части 8 км. Подошва майкопских отложений в его наиболее погруженной части залегает на глубинах до 9000 м

рис. 1. Сжема тектонического районирования Восточно-Черноморского региона

Для Черного моря цветом показаны глубины, близкие к фундаменту (синее - глубоко, красное - мелко); для суши цветом показана топография. Даны названия основных структур. Основано на карте А. Робинсона (Robinson, 1997) (17)

1.3. Стратиграфия

Данные о литолого-стратиграфическом расчленении разреза Туапсинского прогиба получены по сейсморазведочным материала, по данным бурения и данным геологической съемки на смежной суше.

2. Г лава 2. Исходные данные

2.1. Изученность района работ

Одним из основных методом изучения Туапсинского прогиба является сейсморазведка. Сейсморазведочные работы здесь проводятся, начиная с 70-х годов XX века. В 1979г. были начаты донно—гравиметрические работы.

По результатам обобщения результатов грави- и магнитометрических съемок в ПО Союзморгео и ГНЦ Южморгеология в разное время был составлен ряд сводных карт, увязывающих данные по акваториям и прилегающей суше, вычислены глубины залегания верхних кромок магнитоактивных тел, определены элементы их залегания, проведено районирование магнитного поля и выявлен характер связи магнитных аномалий со структурами осадочного чехла и подстилающих комплексов. Все эти результаты нашли отражение в многочисленных публикациях Я.П. Маловицкого, Д.А. Туголесова, Л.Б. Мейснера, Л.П. Зонненшайна, В.В. Белоусова и др.; а, так же в сводных отчетах Е.М. Хахалева, Л.А. Есиной, Г.К. Кислова и др.

Начиная с 70-х гг. XX века в акватории Черного моря проводятся геохимические исследования. Работы проводились организациями ГНЦ Южморгеология, Союзморгео.

Район Таманско-Прикавказского шельфа и континентального склона Черного моря в границах Российской Федерации, покрыт разномасштабной геологической съемкой. С 1973г. В НПО «Южморгеология», а затем и в бывшем тресте «Южморнефтегазразведка» проводились тематические работы по обобщению накопленного геолого-геофизического материала. Было выполнено более 30 обобщающих работ. Значительный вклад в систематизацию материалов и формирование представлений о тектонике региона внесла группа специалистов организации «НИПИОкеанГеофизика» под руководством Д.А.Туголесова (Туголесов, 1993; Туголесов и др., 1985), где впервые были изложены фундаментальные представления о тектонике Черноморской впадины.

Группа под руководством Л.В.Мейснера выполнила в 1987г. фундаментальную работу по анализу проблемы газогидратов дна Черного моря.

Несколько тематических отчетов треста «Южморнефтегеофизика», выполненных по руководством В.В.Вычерова, были посвящены сбору и анализу сведений по нефтегазоперспективным объектам.

Ряд обобщающих исследований, выполненных в различных организациях под руководством Л.Я.Шварца, Л.Б.Мейснера, Г.К.Кислова, А.С.Горшкова, были направлены на изучение перспектив нефтегазоносности различных участков Черного моря.

Большое количество работ было выполнено институтом Океанологии.

В рамках проекта ЮНЕСКО «Плавучий университет» при участии сотрудников и студентов МГУ под руководством М.К.Иванова были проведены исследования грязевых вулканов и проявлений углеводородов на дне Черного моря.

Сотрудники Московского Государственного Университета им. М.В.Ломоносова (А.М.Никишин, О.К.Баженова, С.Н.Болотов, А.В.Ершов,

Н.П.Фадеева) проводили изучение потенциальных нефтематеринских мезозойско-кайнозойских осадочных комплексов на основе полевых экспедиций на территориях Горного Крыма, Кавказа и Предкавказья,

В пределах российского сектора Черного моря в 1985 г. пробурена единственная глубокая скважина Рифовая №302 на одноименной структуре Керченско-Таманского шельфа. В украинской части Керченско-Таманского

шельфа на структуре Субботина в 2006-2007 гг. пробурено три скважины. Литологический состав неоген-четвертичных отложений глубоководной Черноморской впадины изучен скважинами №№ 379, 380, 381, пробуренными за пределами участка работ по международному проекту с судна "Гломар Челленджер".

Большая информация по геологическому строению и литологостратиграфическому составу пород получена в результате бурения скважин различного назначения на прилегающей суше. Вдоль Кавказского побережья от Тамани до Абхазии в 60-80-е годы XX века разными организациями пробурено более сотни скважин с целью геологического изучения территории, поиска нефти и газа, пресных и минеральных вод.

2.2. Типы данных, принципы интерпретации горизонтов и тектонических нарушений

В данной работе были использованы геологические данные о строении района работ, результаты анализа территорий - аналогов Туапсинского прогиба и данные сейсморазведки 2Т> и ЗБ, полученные компанией ОАО «НК «Роснефть» в последние несколько лет.

3. Складки

3.1. Складки Туапсинского прогиба

Складчатость Туапсинского прогиба обусловлена формированием системы субпараллельных взбросов-надвигов с поверхностями срыва в низах Майкопа (Рис. 2). Наиболее древние складки расположены в тыловой части Туапсинского прогиба в зоне примыкания к южному склону Большого Кавказа. Наиболее молодые складки расположены в западной фронтальной части Туапсинского прогиба в области сочленения последнего с валом Шатского.

Развитие взбросо-надвиговых нарушений началось в позднем Майкопе в тыловом и центральном складчатом поясах. В присводовых областях структур указанных складчатых поясов со стороны Кавказского орогена формировались синтектонические осадки, называемые в англоязычной литературе «слоями роста». Для них характерно уменьшение толщин к сводам растущих антиклиналей.

По сейсмическим данным была выявлена и протрассирована по площади поверхность срыва. Она проходит в низах майкопской толщи. Углы падения взбросов составляют 40-50°, по падению постепенно выполаживаются и соединяются с подошвенным надвигом (детачментом). Ширина плоскости разлома составляет 50 - 70км. На основании анализа сейсмических данных были проанализированы мощности комплекса, затронутого складкообразованием. В центральной части Туапсинского прогиба она достигает 4 км.

По результатам анализа структурных карт были определены расстояние между соседними надвигами, общая ширина зоны надвигов и амплитуда складок Туапсинского прогиба. Они составляют: расстояние между соседними надвигами 3-10км, общая ширина зоны надвигов 30 - 60 км, амплитуда отдельных складок достигает 1 - 2.5 км.

Рис. 2. Пример сейсмогеологического разреза через Туапсинский прогиб

Известно, что в отложениях Майкопа имеется много пластичных глин, срыв проходит, вероятно, по ним. По этому срыву под давлением сжимающегося Кавказа майкопская толща и более молодые отложения скользят в сторону вала Шатского.

Для нескольких типичных профилей через Туапсинский прогиб были проведены балансировка и палеореконструкции разреза. Задачей балансировки было уточнение местоположения и формы тектонических нарушений. В результате балансировки разрез возвращается в недеформированное состояние, и определяется, на сколько корректно были протрассированы нарушения. В результате палеореконструкций происходит восстановление истории деформаций разреза.

На Рис. 3 показан пример сейсмического профиля через центральную часть Туапсинского прогиба и его реконструкция, начиная с момента деформаций. Протяженность профиля около 60 км.

Первый модельный профиль на Рис. 3 характеризует разрез до начала деформаций. Затем, начиная с позднего Майкопа, формируются деформации сжатия со стороны Кавказа. В результате, в низах майкопской серии формируется поверхность детачмента, происходит последовательное образование серии пологих взбросов, формирование взбросо-надвиговых складок.

На профиле выделено 6 взбросо-надвиговых структур. Начало роста структур, расположенных вблизи Кавказа, - поздний Майкоп - чокрак, более молодых структур - сармат-меотис. Активный рост наблюдается в интервале понт - апшерон - квартер. Кроме того, для складок, выраженных в рельефе, имела место интенсивная эрозия. Величина сокращения разреза по сравнению , с исходным составила около 10%.

Еще одним простым и наглядным способом изучения этапов роста складок, использованных в данной работе, является построение графиков относительного роста складки (Рис. 4). На графике по оси абсцисс откладывается время в миллионах лет, по оси ординат - относительная скорость роста складки в соответствии с произведенными оценками по сейсмическим данным. Общая величина роста равна 1, т.е. 100%. Величина

роста в конкретный интервал времени оценивается пропорционально общей мощности.

домаиколские отложения?

Рис. 3. Сейсмический профиль через центральную часть Туапсинского прогиба и его реконструкция

Складка 1 (Рис. 4) начала расти, в соответствии с анализом слоев роста, в майкопское время. Поэтому для этой складки были рассмотрены интервалы Майкопа, караган-чокрака, сармата, меотиса, понта, апшерона, квартера. Для складок 2 и 3 интервалы отличаются от складки 1, т.к. они начали расти позже. Для них интервалы следующие: меотис, понт, апшерон, квартер.

Складки 1 и 2, которые характеризуются высокой скоростью роста в квартере, выражены в рельефе дна, складка 3, которая в этот период практически не росла, в рельефе дна не выражена. Т.е., во-первых, время

Инщексы отражающих горизонтов:

Mkp_b - предполагаемая подошва Майкопа N1 c_t - предполагаемая кровля чокрака

Mkp t - предполагамая кровля Майкопа N1 mt_t - предполагаемая кровля меотиса

интенсивно растущие в настоящее время.

Рис. 4. Скорость роста складок 1,2,3, представленных на Рис. 3.

Для района работ типичны разломы. Их главный вид - взбросы и пологие взбросы (надвиги). Основные разломы сопряжены со складками, формировались совместно и их генезис связан между собой.

На основании проведенного анализа сейсмических данных были выделены следующие основные типы складок: складки пропагации разлома (то есть складки, связанные с ростом разлома) и складки срыва (детачмент-складки). Часть складок развивается по механизму pop-up (выталкивания) с формированием бескорневых складок.

Главное отличие складок срыва от складок пропагации разлома в том, что складки срыва формируются вначале, а разломы их могут дополнительно осложнять. При образовании складок пропагации разлома формирование складки обусловлено наличием разлома. В реальности в разрезе Туапсинского прогиба зачастую встречаются комбинированные типы складок.

Складки пропагации разлома возникают тогда, когда срыв, идущий по слою по простиранию, переходит во взброс или надвиг, секущий слоистость (так называемый рамп, то есть наклонный и секущий слоистость разлом). Пример такой складки представлен на Рис. 5. На Рис. 5,Б) показана модель данной складки, на Рис. 5,В) представлены главные разломы, совмещенные со структурной поверхностью по кровле Майкопа?.

Из рисунков модели складки и ее трехмерного представления видно, что она имеет сложное строение. В пределах складки выделено три главных разлома, кулисообразно подстилающих друг друга с небольшим перекрытием.

Одним из хороших способов представления разломов является построение профилей разломов. На нем по оси абсцисс откладывается протяженность разлома в километрах, по оси ординат - величина смещения по разлому. Типичный разлом имеет форму полу-эллипса на таком графике. В начале его амплитуда равна нулю, затем она начинает увеличиваться, достигая своего максимума, после чего постепенно уменьшается. На профиле разломов хорошо видно взаимодействие разломов между собой. На Рис. 6 представлены профили главных разломов рассматриваемой складки

Рис. 5. Пример складки пропагации разлома. А) - фрагмент временного сейсмического профиля. Б) -схематическая модель складки. В) - ЗД изображение структурного плана в кровле Майкопа? и поверхностей главных разломов.

10 15 20

расстояние вдоль разлома, км

Рис. 6. Профили главных разломов рассматриваемой складки пропагации разлома.

Складка начала расти в позднем меотисе. Скорость ее роста вначале относительно высокая. Такая скорость роста сохранялась вплоть до окончания понта. Затем скорость снизилась, увеличение скорости произошло в апшероне. Четвертичный период характеризуется значительным понижением скорости роста рассматриваемой складки пропагации разлома.

Складки срыва (детачмент-складки) возникают тогда, когда в нижней части много пластичных пород, а выше - более прочных. Если такую толщу сжимать со срывом в основании нижней пластичной толщи, то пластичная часть будет сплющиваться, а верхняя мяться в складки без разломов. Главное отличие складок срыва от складок пропагации разлома в том, что складки срыва формируются вначале, а разломы их могут дополнительно осложнять.

пропагации разлома. Протяженности разломов 12 - 17км, величина перекрытия 5-7 км.

Однозначно разделить складки срыва от складок пропагации разлома по сейсмическим данным не представляется возможным.

Пример складки пропагации разлома, переходящей в складку pop-up представлен на Рис. 7. На этом рисунке представлено 4 сейсмических профиля (А - Г), проходящих через различные части складки, поверхности главных разломов в трехмерном виде (Д), трехмерное изображение структурной карты по кровле Майкопа? и поверхностей главных разломов (Е), модель складки ®_________________________________________________________

профильЗ

профиль1

профиль2

ого

Шатсчого

Кэвка

-

профиль4

-----Л—Л

-----гПрОфИЛь4

-ярофильЗ

—-профи л ь2 —профил ь1

Рис. 7. Пример складки типа pop-up. А) - Г) - сейсмические профили, проходящие через различные части складки, местоположение профилей указано на Ж). Д) - трехмерное изображение поверхностей главных разломов. Е) - трехмерное изображение структурной поверхности по кровле Майкопа? и поверхностей главных разломов. Ж) - модель складки.

Данная складка имеет сложное строение, по простиранию делится на две антиклинали, разделенные неглубокой синклиналью. Эта особенность хорошо

видна на рис.7, Е). Важным является изменение направления главного разлома: сначала он проходит у одного крыла антиклинали, затем у другого, после чего переходит в складку типа pop-up, при этом разломы становятся бескорневыми и затрагивают только верхнюю часть майкопского комплекса.

Профили, представленные на Рис. 7, расположены с запада на восток, расстояние между первым и последним профилем около 17 км, смена направления разлома происходит на расстоянии всего лишь около 5 км. Амплитуды разломов значительны и достигают 2500м.

Слабый рост складки, исходя из анализа слоев роста, начался с сармата. Существовало 2 интенсивных интервала роста данной складки - понт и апшерон - квартер. В результате второй стадии активного роста, вероятно, была сформирована складка pop-up. Именно поэтому складка выражена в рельефе современного дна с относительным превышением до 400 - 600м.

Складки, которые характеризуются высокой скоростью роста в квартере, хорошо выражены в современном рельефе, те, которые в квартере практически не росли, в рельефе выражены слабо, либо совсем не выражены. Складки в различной степени эродированы, наиболее значительной эрозии подвержены складки, хорошо выраженные в современном рельефе, в первую очередь складки тыловой части прогиба.

В результате проведенной работы была предложена следующая модель формирования складок Туапсинского прогиба (Рис. 8): на первом рисунке изображен разрез на момент позднего Майкопа, до начала деформаций. В позднем Майкопе начинаются деформации со стороны Кавказа, в низах майкопской серии образуется детачмент, он начинает продвигаться с последовательным образованием пологих взбросов в тыловой части Туапсинского прогиба. В миоцене продолжается продвижение детачмента с образованием складок в центральной и фронтальной частях прогиба, продолжается рост складок в тыловой части Туапсинского прогиба. На завершающем этапе наблюдается с одной стороны замедление роста части складок, с другой стороны возобновление роста более ранних складок по механизму выталкивания (pop-up).

Образование поверхности скольжения в глинах обычно связано с возникновением избыточного давления. Часто наличие АВПД приводит к образованию многочисленных грязевых вулканов и выходам флюида на поверхность. Такие процессы известны в большинстве глубоководных складчатых поясов. Примеры существуют и хорошо изучены в Туапсинском прогибе (рис. 9).

На рис. 10 показан результат палеореконструкций геологического разреза, проходящего через Большой Кавказ и Туапсинский прогиб (Никишин и др.). Первый этап отражает разрез для середины эоцена, до начала складчатости. В районе Большого Кавказа на тот момент существовал глубоководный рифтовый бассейн. Следующий разрез отражает начало миоцена (конец Майкопа), последний разрез - современный.

На границе олигоцена и эоцена произошло региональное компрессионное событие, после которого началось быстрое некомпенсированное флексурное погружение краевых прогибов бассейнов Туапсинского, Сорокина и Гурийского.

Складчатые деформации в Туапсинском прогибе начались в олигоцене -миоцене и продолжаются до настоящего момента. Складчатость обусловлена формированием системы субпараллельных взбросов и надвигов с общей поверхностью срыва в низах Майкопа. Эта складчатость носит консидементационный характер. Фронт складчатости двигался от Кавказа в сторону вала Шатского.

Домайкопсие отложения

4. Замедление процесса роста склад кок, возобновление быстрого роста более ранних складок по механизму выталкивания вверх антиклиналей (pop-up); быстрый рост активных складок в рельефе

рост складки рост складки

выталкивания выталкивания

(pop-up), (pop-upj,

хребты быстрый рост

быстрый рост новые

осадки

1. Разрез перед началом деформаций

2. Начало деформаций. Продвижение детачмента, последовательное образование пологих взбросов ыловой части Туапсинского прогиба_________________________________________________________

3. Продвижение детачмента, формирование складок в тыловой части прогиба, последовательное образование пологих взбросов (1, 2,...) в центральной и фронтальной частях Туапсинского прогиба

3. Последовательное формирование складок (1, 2, 3) пропагации разлома и складок срыва по мере пропагации главного детачмента

рост складки рост складки

пропагации рост складки пропагации

разлома срыва разлома

Рис. 8 Модель формирования складок Туапсинского прогиба.

рис. 9. Сейсмический профиль 2Д через Туапсинский прогиб. Пример грязевого вулканизма

ширина юны до складчатости (в эоцене) современная ширина складчатой зоны

современный разрез

Восточно- _ „ „

Черноморский ,,, _ Большой Кавказ

___П.. вал Шатского Туапсинским

уровень моря

' те ~

Западно-Кубанский прогиб

: докелловеискис

; комплексы нерасчлененные

докелловеиские комплексы нерасчлененные

реконструкция на начало миоцена (конец Майкопа)

глубина моря 0,5 км майкоп перекрывал Большой Кавказ(?)

реконструкция на середину эоцена

(до начала складчатости) V

рифтовыи бассейн Большого Кавказа

Шута троги ~ 80 км J оря 1.5 км

докелловеиские комплексы нерасчлененные

АЗОВСКОЕ -МОРЕ

рис. 10. Реконструкция геологической истории района западной части Большого Кавказа и сопряженных краевых прогибов (Никишин и др.)

Местоположение профилей показано на карте под разрезом.

4.1. Характеристики современных процессов эрозии и седиментации

На континентальных окраинах активно происходят различные гравитационные процессы - от образования оползней различных типов до формирования потоков (таких как турбидиты). Эти процессы взаимосвязаны между собой. Масштабы процессов могут быть совершенно различными. Отдельные оползневые тела, например, вовлекают в движение сотни кубических километров осадков, такие как, Сторега, либо они могут характеризоваться значительно меньшими размерами. Аналогичную картину мы наблюдаем в Туапсинском прогибе.

Антиклинали, испытывающие в настоящий момент активную стадию роста, выражены в рельефе в виде подводных хребтов с относительным превышением над уровнем морского дна до 400-600 метров. В их пределах происходят различные современные эрозионные процессы, в пределах минибассейнов имеет место современная седиментация. Рассмотрим эти процессы более подробно.

4.1.1. Современные процессы эрозии

На основании анализа карты топографии дна моря (Рис. 11), построенной в результате интерпретации ЗД сейсмических данных, были выявлены следующие группы современных эрозионных процессов: (1) эрозионные процессы на склонах хребтов; (2) эрозионные и седиментационные процессы в пределах подводных каналов.

В пределах хребтов четко выделяется два типа склоновых эрозионных процессов: формирование эрозионных оврагов и формирование оползневых тел (Рис. 12). Склоны хребтов рассечены многочисленными оврагами, которые берут начало в присводовых частях хребтов и спускаются по склону до межхребтовых минибассейнов. Овраги обычно ориентированы перпендикулярно осевой линии хребта и имеют многочисленные притоки. Обычная глубина оврагов - от 30 до 40 метров, ширина до 300м, расстояние между осями соседних оврагов 400 - 500 метров.

Оползневые тела образуют крупные цирки (Рис. 12). Средняя ширина оползневых цирков 700 - 900 метров, глубина 100 - 200 метров, а видимая длина 1000 - 1200 метров.

На сейсмических разрезах и на картах топографии дна моря в сводовых частях антиклиналей видны небольшие оползневые уступы, наблюдаются серии сбросов, сформировавшихся в процессе растяжения в зоне отрыва оползневых тел.

Образование оврагов и оползневых тел происходит, вероятно, при быстром гравитационном оползании неконсолидированных осадков. Процесс резко ускоряется при смешении осадков с морской водой. Водно-глинистый поток сносится со склона хребта, формируя эрозионный овраг или крупный оползневой цирк.

Вероятно, в реальности, на склонах хребтов происходит непрерывный спектр процессов от чисто оползневого характера до формирования водноглинистых (водно-грязевых, турбидитовых) потоков. Анализ имеющихся данных показал, что такие процессы непрерывно происходят в пределах всех рассмотренных хребтов.

Рис. 11. Трехмерное изображение топографии дна моря, построенное по сейсмическим данным ЗД.

Рис. 12.Эрозионные процессы на склонах хребтов, примеры оползневых оврагов и цирков.

Кроме того, к эрозионным структурам можно отнести выявленный на площади сейсмического куба ЗД (Рис. 13) крупный подводный каньон относительной глубиной 300- 400 метров и шириной порядка 5-7 км. Каньон характеризуется относительно крутыми склонами и уплощенным дном. На дне каньона имеются небольшие поперечные уступы. На склонах выявлены многочисленные оползневые тела и эрозионные овраги. Вдоль оси канала наблюдается система меандрирующих узких промоин. Природа образования

¡канала, вероятно, - продолжение сухопутной реки, впадающей в Черное море, которая приносит значительное количество осадочного материала. Наличие плоского дна канала и характеристика временных разрезов указывает на то, что осадки не откладываются в осевой части, а перемещаются далее к подножью континентального склона (байпасный канал).

По имевшимся материалам была построена общая схема современных процессов на дне моря в пределах российского сектора Черного моря. Из анализа карты видно, что процессы современной эрозии, аналогичные

рассмотренным ранее по сейсмическим данным ЗД, происходят в пределах всей территории Туапсинского прогиба.

Изучение морфологии подводных хребтов, связанных с ростом взбросо-надвиговых складок, показало, что на протяжении всего формирования последних в пределах слонов хребтов непрерывно происходят процессы эрозии.

энные оврага

Современные гравитационные процессы (оползни, обвалы)

Уступ на дне канала \

энные _______

>іе процессы

Соврем

гравитационн!

(оползни,

Рис. ІЗ.Крупньш эрозионный каньон в пределах куба ЗД.

1.1.2. Современные процессы седиментации

Между подводными хребтами были выявлены осадочные минибассейны, в которых происходит современная седиментация. Осадки минибассейнов обычно «затопляют» подошвы хребтов. Оси минибассейнов одинаково ориентированы (субпараллельно береговой линии) и образуют единую систему.

Предполагается наличие двух основных источников осадков, заполняющих минибассейны. Вероятно, основная часть осадка поступает из рассеянных в водной толще глинистых частиц, поступающих с суши и частиц планктона и нанопланктона. Часть вещества поступает при эрозии подводных хребтов.

Представление о составе современных осадков может быть получено, например, на основе результатов бурения скважин ОБОР в Черном море. Из них следует, что это комплекс, состоящий из илов от темно-зеленовато-серых до темносерых терригенных с редкими включениями серовато-белых карбонатных прослоек.

Кроме того, уже много лет проводятся работы по донному пробоотбору в районе работ и на сопредельных территориях. Из них известно, что поверхность дна покрыта маломощным (до первых метров) чехлом голоцен-верхнеплейстоценовых осадков, представленных глинистыми илами.

На основании проведенного анализа была предложена модель подводной эрозии растущей складки (рис. 14).

Для примера была взята одна из складок, расположенная в пределах куба ЗД. Предполагается, что она начала расти в сармате с образованием на склонах эрозионных оврагов и цирков. Сэродированный материал переносился вниз по склону и отлагался в межхребтовых минибассейнах. Еще одним источником осадков являлись илы, осаждавшиеся сверху.

' "Оврагообразование" за счет оползания на склоне

несцементированного ила и превращения его в иловые (грязевые) потоки, вероятно, было основной подводной формой эрозии растущих антиклиналей

рис. 14. Модель подводной эрозии растущей складки (в районе куба ЗД)

На основании анализа роста складок в пределах Туапсинского прогиба было выяснено, что эпохи активизации чередовались с эпохами значительного замедления роста складок. Чередовались между собой и эпохи, когда скорость седиментации превышала эрозию и наоборот. Это подтверждается сейсмическими данными. По ним видно, что эрозионные овраги и цирки, крупные эрозионные каньоны заполнялись осадками, затем снова эродировались.

Эрозия хребтов и образование минибассейнов является следствием роста складок, выраженным на поверхности в виде роста линейных поднятий. Значит, во время роста складок в виде линейных поднятий на дне моря

процесс их эрозии и синхронного формирования минибассейнов имел место. Анализ сейсмических данных показал, что процессы эрозии и седиментации происходят непрерывно, начиная с момента роста антиклинальных складок в рельефе. Примеры этого будут продемонстрированы в главе 5.

Глава 5. Аналоги современных процессов в целевых интервалах для поисков углеводородов

Изучение современных процессов складкообразования, эрозии и осадконакопления позволяет применить полученные знания для анализа целевых продуктивных глубокозалегающих комплексов и использовать их в качестве аналогов при рассмотрении целевых интервалов разреза.

Выводы.

Проведенные исследования позволяют сформулировать следующие основные выводы:

1. Новые сейсмические данные 2D и 3D сейсморазведки в глубоководной части Черного моря позволили детально характеризовать не только рельеф, но и современные тектонические процессы и процессы эрозии и седиментации на морском дне.

2. В пределах Туапсинского прогиба активно происходят процессы современного роста складок, эрозия подводных хребтов, формирования подводных каналов, формирование современных минибассйенов.

3, Основными из эрозионных процессов на склонах антиклиналей являются следующие: образование эрозионных оврагов и оползневых цирков. В пределах синклиналей формируются крупные эрозионные каналы. Сэродированный материал переносится и отлагается в межхребтовые минибассейны.

4. Рост складок начался в позднем Майкопе и продолжается до настоящего времени. На протяжении всего времени их роста имеют место непрерывные процессы их эрозии.

5. При развитии тектонических деформаций в Туапсинском прогибе формируется два основных типа складок: складки пропагации разлома и складки срыва; поверхность надвига (срыва) формируется в нижней части майкопской серии (нижний олигоцен). На поздних стадиях формирования часть складок развивается по механизму pop-up (выталкивания) с формированием бескорневых складок.

6. Расстояние между соседними надвигами 3-1 Окм, общая ширина зоны надвигов ЗО-бОкм, амплитуда отдельных складок достигает 2.5км, величина сокращения разреза в результате деформаций около 10% от исходного размера.

7. Знание о современных процессах эрозии и седиментации может быть использовано для анализа древних глубоководных резервуаров нефти и газа. В целевых интервалах были выявлены древние фэновые комплексы, оползневые тела и овраги - аналоги современных процессов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Статьи в рецензируемых научных изданиях по списку ВАК

1. Альмендингер О.А., Митюков А.В., Мясоедов Н.К., Никишин А.М., Гайдук В.В., Губарев М.В. Объемная геологическая структура осадочных бассейнов на основе анализа ЗД сейсмических данных. Преимущества для геологоразведки. Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть», 2011, с. 10-

12.

2. Альмендингер О.А., Митюков А.В., Мясоедов Н.К., Никишин А.М., 2011. Современный рост складок, процессы эрозии и седиментации в глубоководной части Туапсинского прогиба в Черном море по данным ЗД сейсморазведки//Доклады Академии Наук, 2011, том 439, №1, с.76-78.

3. Митюков А.В., Альмендингер О.А., Мясоедов Н.К., Гайдук В.В. Седиментационная модель Туапсинского прогиба (Черное море)//Доклады Академии Наук, 2011, том 440, №3, с.384-388.

2. Тезисы

1. Альмендингер О.А., Митюков А.В., Мясоедов Н.К., Никишин А.М., Гайдук В.В., Губарев М.В. Модель неоген-современных складчатых процессов в Туапсинском прогибе, Черное море. Конференция «Геомодель - 2011», г. Геленджик, 2011.

2. Митюков А.В., Альмендингер О.А., Мясоедов Н.К., Никитин А.М. Результаты изучения обнажений горных пород Северного Кавказа с целью определения особенностей геологического строения майкопской серии Туапсинского прогиба. Конференция «Геомодель - 2011», г. Геленджик, 2011.

3. Альмендингер О.А., Митюков А.В., Мясоедов Н.К., Никитин А.М. Объемная геологическая структура осадочных бассейнов на основе анализа ЗД сейсмических данных. Преимущества для геологоразведки. Геологическая конференция памяти академика В.Е.Хаина. МГУ, февраль 2011.

4. Альмендингер О.А., Митюков А.В., Мясоедов Н.К., Никитин А.М. Современные процессы эрозии и седиментации в Туапсинском прогибе (Черное море). Конференция «Геомодель - 2010», г. Геленджик, 2010.

5. Митюков А.В., Альмендингер О.А., Мясоедов Н.К. Седиментационная модель Туапсинского прогиба (Черное море). Конференция «Геомодель - 2010», г. Геленджик, 2010.

6. Almendinger О., Mityukov A., Myasoedov N., Nikishin A. Miocene channel systems in deep water Black Sea (Russian part). AAPG European Region Annual Conference, Kiev, Ukraine, 17-19 October 2010.

7. Almendinger O., Mityukov A., Myasoedov N., Nikishin A. Modem erosion and sedimentation processes in Tuapse Trough. AAPG European Region Annual Conference, Kiev, Ukraine, 17-19 October 2010.

8. Mityukov A., Myasoedov N., Almendinger O. Sedimentation model of Tuapse trough (Russian part of Black Sea). AAPG European Region Annual Conference, Kiev, Ukraine, 17-19 October 2010.

9. Митюков A.B., Мясоедов H.K., Альмендингер O.A., Воробьев Д.В. Зачем необходима сейсморазведка ЗД при подготовке структур к поисковому бурению на примере черноморских проектов. Конференция ОАО «НК «Роснефть», Москва, 2010.

10. A.M. Nikishin, A.V. Mityukov, N.K. Myasoedov, O.A. Almendinger, A.V. Ershov, M.V. Korotaev. Geological structure and HC system of Eastern Black Sea. AA AAPG European Region Annual Conference, Paris, France, 23-24 November 2009.

11. Баскакова Г.В., Альмендингер O.A. Возможности использования сглаженного псевдо разложения Вигнера-Вилла дня интерпретации данных сейсморазведки. Конференция «Геомодель - 2008», г. Геленджик, 2008.

12. Альмендингер О.А., Гофман П.А., Матусевич В.Ю. Простой метод увязки разрезов продольных и PS обменных волн; связь амплитуд суммированного разреза обменных волн с упругими свойствами среды. Конференция «Геомодель -2008», г. Геленджик, 2008.

13. Альмендингер О.А., Харитонов А.Е., Токарев М.Ю. Технология AVO-анализа ЗД сейсмических данных. Конференция «Геомодель - 2004», г. Геленджик, 2004.

14. Щеголихин А.Ю., Клочков В.В., Савотина О.А. Использование

данных сейсморазведки ЗД с целью прогноза коллекторских свойств, выделения и трассирования тектонических нарушений в продуктивных отложениях

Молчановского нефтегазоконденсагаого месторождения. Конференция «Геомодель -2003», г. Геленджик, 2003.

15. Щеголихин А.Ю., Клочков В.В., Савотина О.А. Использование

данных сейсморазведки ЗД с целью прогноза коллекторских свойств, выделения и трассирования тектонических нарушений в продуктивных отложениях

Игнатовского нефтегазоконденсатного месторождения. Конференция «Геомодель-2002», г. Геленджик, 2002.

16. Almendinger О. Gassman equation - method to predict porosity. EAGE conference and exhibition, Florence, Italy, 2001.

Типография МГУ 119991, ГСП-1, г. Москва, Ленинские Горы, д.1, стр. 15 Заказ № 1605. Тираж 150 экз.

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Альмендингер, Ольга Александровна

Содержание.

Список рисунков.

Введение.

1. Геолого-геофизическая характеристика района исследований.

1.1. Общие сведения о районе исследований.

1.2. Тектоника.

1.3. Стратиграфия.

2. Исходные данные.

2.1. Изученность района работ.

2.2. Типы данных, принципы интерпретации горизонтов и тектонических нарушений.

3. Складки.

3.1. Складки Туапсинского прогиба.

3.2. Примеры складок, схожих со складками Туапсинского прогиба.

4. Современные процессы эрозии и седиментации.

4.1. Характеристики современных процессов эрозии и седиментации

4.1.1. Современные процессы эрозии.

4.1.2. Современные процессы седиментации.

5. Аналоги современных процессов в целевых интервалах для поисков углеводородов.

6. Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Трехмерные модели неоген-современных складчатых, седиментологических и эрозионных процессов в Туапсинском прогибе Черного моря"

В последние десятилетия в нефтяных компаниях значительно возрос интерес к складчато-надвиговым поясам, в том числе перекрытых современными морскими бассейнами. Это связано с развитием технологий глубоководного бурения.

В настоящее время глубоководное бурение активно ведется в 6 основных таких зонах,- это Мексиканский залив, дельта р. Нигер, Борнео, континентальный шельф Бразилии, западная Африка (Ангола, Конго) и южная часть Каспийского моря (в основном мелководные месторождения, имеющие глубоководное продолжение) (рис. 1.1). Разведка проводится в значительно большем числе районов.

Одним из таких районов является район исследования данной работы -Туапсинский прогиб. Он расположен в Восточно-Черноморском бассейне, в Черном море (рис. 1.1). рис. 1.1. Районы глубоководного бурения и район исследований (составлено Альмендингер O.A.)

Цели и задачи исследований

Целью данной работы является построение трехмерных моделей неоген-современных складчатых, седиментационных и эрозионных систем Туапсинского прогиба.

Задачами исследования было детальное изучение и уточнение известных раньше, построение моделей складчатых процессов, процессов эрозии и седиментации на основе новых детальных сейсмических данных.

Материалы и методы

Одним из основных методов изучения Туапсинского прогиба является сейсморазведка. Работы проводятся, начиная с 70-х годов XX века, но качество старых сейсмических данных не всегда позволяет решать поставленные геологические задачи. Поэтому в первую очередь в работе использованы сейсмические материалы 2D (вдоль профилей) и 3D (в объёме) сейсморазведки, принадлежащие компании ОАО «НК «Роснефть» и полученные в последние несколько лет.

Кроме того, в работе использованы результаты бурения скважин в пределах российского сектора Черного моря и в украинской части Керченско-Таманского шельфа, результаты бурения скважин на прилегающей суше (Вассоевич Н.Б., 1949, Булач Х.М. и др., 1953, Брод И.О., 1958, Вассоевич Н.Б., 1959, Брод И.О., 1959,Буторин Т.Д., 1987, Гудырин М.П. и др., 2002, Stovba S.N. et al, 2008, Gozhik P.F. et al, 2008, Grep Д.О. et al, 2008).

В предыдущие годы было проведено большое количество геологических съемок разного масштаба, результаты которых были очень важны в написании данной работы. Помимо этого были использованы примеры и данные из опубликованных работ по району работ и возможным мировым аналогам.

Научная новизна и практическое значение

Новые сейсмические данные 20 и ЗЭ в глубоководной части Черного моря позволили впервые детально охарактеризовать не только рельеф, но и современные тектонические процессы и процессы эрозии и седиментации на морском дне, основными из которых являются рост антиклинальных складок, эрозия подводных хребтов, формирование подводных каналов, формирование современных минибассейнов.

На основе новых данных было детально изучено строение складок Туапсинского прогиба, выявлено два основных типа складок - складки пропагации разлома и складки срыва, определено время начала их роста, основные этапы, предложена модель их формирования.

Знания о современных процессах эрозии и седиментации были использованы для анализа вероятных коллекторов углеводородов в разрезе Туапсинского прогиба - древних резервуарах нефти и газа майкопского и чокракского возраста. В целевых интервалах разреза были выявлены древние фэновые комплексы - аналоги современных процессов.

Предложенные в работе методы и полученные результаты могут быть использованы для изучения аналогичных складчато-надвиговых зон.

Полученные результаты могут быть использованы для анализа древних глубоководных резервуаров нефти и газа в Туапсинском прогибе и аналогичных нефтегазоносных провинциях.

Информация о современных процессах, происходящих в Туапсинском прогибе, может быть использована при анализе возможных рисков глубоководного бурения.

Работа может быть использована в качестве атласа специалистами, занимающимися интерпретацией геолого-геофизических данных в надвиговых поясах или для специалистов, занимающихся анализом современных глубоководных процессов эрозии и седиментации.

Защищаемые положения.

Проведенные исследования позволяют сформулировать следующие защищаемые положения:

1. В пределах Туапсинского прогиба в позднем майкопе-квартере формируется конседиментационная складчатая система. Основными типами складок являются складки пропагации разлома и складки срыва (детачмент-складки), часть складок развивалась по механизму выталкивания (pop-up). Даны объемные геометрические характеристики складок и разломов.

2. Формирование складок выражалось в рельефе дна в образовании подводных хребтов. Рост хребтов сопровождался процессами эрозии и седиментации на глубинах 1-2 км. Основными из эрозионных процессов являются образование эрозионных оврагов и оползневых цирков. Между хребтами развиваются минибассейны и образуются подводные каналы.

3. Процессы эрозии и седиментации на фоне роста складок проходили непрерывно как минимум в неоген-квартере. По 3D данным реставрированы древние синскладчатые захороненные эрозионные и осадочные системы.

4. Анализ современных процессов роста складок и одновременной седиментации позволяет более точно дать характеристику углеводородной системы осадочных бассейнов и предсказать наиболее вероятную локализацию углеводородов.

Апробация работы

Различные части диссертационной работы докладывались на международных конференциях: конференция EAGE, г. Флоренция, «Геомодель-2002», г. Геленджик, «Геомодель-2004», г. Геленджик, «Геомодель-2005», г. Геленджик «Геомодель-2008», г. Геленджик, «2-й геологический симпозиум Черного моря», г. Анкара, «AAPG», г. Париж, «Геомодель 2010», г. Геленджик, «AAPG», г. Киев, Геологическая конференция памяти академика В.Е.Хаина, г. Москва.

По теме диссертации опубликовано три статьи и 16 тезисов.

Благодарности

Автор глубоко благодарен своему научному руководителю проф.

A.М.Никишину за постоянную поддержку в подготовке диссертационной работы.

Автор глубоко признателен сотрудникам ООО «РН-Шельф-Юг» A.B. Митюкову и Н.К. Мясоедову, представителям ООО «НК «Роснефть» -Научно-технический центр доктору геолого-минералогических наук

B.В .Гайдуку, кандидатам геолого-минералогических наук М.В. Губареву,

C.JI. Прошлякову за помощь, внимание и поддержку на всех этапах написания данной работы.

Многие научные взгляды автора сформировались в процессе совместной работы и научных дискуссий с Токаревым М.Ю., Керусовым И.Н., Васильевой H.A., Протковой Ю.В., Харитоновым А.Е., Певзнером P.JL, Гофманом П. А.

Автор благодарен сотрудникам ООО «НК «Роснефть» Скворцову М.Б., Малышеву H.A., Давыдовой Е.А., Хлебниковой М.Э., Полякову A.A., Бариновой Е.М., Блиновой В.Н.

Автор глубоко признателен Г. Посаментьеру и М. Варнье за советы в написании данной работы.

Автор благодарен компании ООО «НК «Роснефть» за предоставленную возможность использования и публикации материалов.

Заключение Диссертация по теме "Общая и региональная геология", Альмендингер, Ольга Александровна

6. Выводы

Новые сейсмические данные 2Д и ЗД сейсморазведки в глубоководной части Черного моря позволили детально характеризовать не только рельеф, но и современные тектонические процессы и процессы эрозии и седиментации на морском дне.

Были выявлены основные современные процессы: рост антиклинальных складок, эрозия подводных хребтов, формирование подводных каналов, формирование современных минибассейнов.

Предполагается, что процесс формирования складок начался в позднем Майкопе и продолжается до настоящего времени. Различные складки характеризуются различным временем начала формирования, различными этапами активизации. Предполагается, что поверхность срыва проходит в низах майкопской толщи.

Расстояние между соседними надвигами 3-1 Окм, общая ширина зоны надвигов ЗО-бОкм, амплитуда отдельных складок достигает 2.5км, величина сокращения разреза в результате деформаций около 10% от исходного.

При развитии тектонических деформаций в Туапсинском прогибе формируется два основных типа складок: складки пропагации разлома и складки срыва; поверхность надвига (срыва) формируется в нижней части майкопской серии (нижний олигоцен). На поздних стадиях формирования часть складок развивается по механизму pop-up (выталкивания) с формированием бескорневых складок.

Большинство антиклиналей выражены в рельефе в виде подводных хребтов с относительным превышением над уровнем морского дна до 400600 метров. Это означает, что активный рост части антиклиналей продолжается и в настоящее время.

Были выявлены следующие типы современных эрозионных процессов: образование эрозионных оврагов и цирков. В межхребтовых минибассейнах имеет место седиментация.

Знания о современных процессах эрозии и седиментации были использованы для анализа целевых интервалов разреза. В целевых интервалах были выявлены древние фэновые комплексы, аналоги современных процессов эрозии.

Эрозия подводных хребтов имеет место на протяжении всей истории их формирования.

Информация о современных процессах, происходящих в Туапсинском прогибе, может быть использована при анализе возможных риском глубоководного бурения.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Альмендингер, Ольга Александровна, Москва

1. Андреев В.М. Краевые прогибы Крыма и Кавказа в Чёрном море. Изв. АН СССР, 1976, сер. геол., №11. с. 130-131.

2. Андреев В.М. Геологосъёмочные работы масштаба 1: 200 000 в Азово-Черноморском бассейне (сектор РФ, листы K-37-III, L-37-XXXIII, L-37-XXXIV). Отчёт по объекту 31/92 г. т.1-3. Геленджик. 2000.

3. Андреев В.М. Корреляция отражающих горизонтов в Черном море с разрезом скважины 379 DSDP. Геология морей и океанов. Тезисы докладов XVI Международной научной школы по морской геологии. 2005, Т. 1.

4. Афанасенков А.П., Никишин A.M., Обухов А.Н. Геологическое строение и углеводородный потенциал Восточно-Черноморского региона. Научный мир. 2007.

5. Брод И.О. Геология и нефтегазоносность Восточного Предкавказья. Тр. КЮГЭ. Вып. 1. Гостоптехиздат. 1958.

6. Брод И.О. Геология и нефтегазоносность юга СССР. Дагестан. Тр. КЮГЭ. Вып. 1. Гостоптехиздат. 1959.

7. Гудырин М.П., Галактионов Н.М., Гайдук В.В. Технология, результаты и перспективы поисков небольших залежей углеводородов на участке Западно-Кубанского прогиба. Геология и геологоразведочные работы. 2002, 12. с. 28-31.

8. Дергунов Э.Н., Сенин Б.В., Грязнов H.H., Лавренова Е.А. Геологические предпосылки нефтегазоносности Туапсинского прогиба Черного моря по результатам Новейших исследований ЗАО «Черноморнефтегаз». Труды RAO. GIS OFFSHORE. 2005.

9. Казанцев Ю.В., Казанцева Т.Т., Аржавитина М.Ю., Аржавитин П.В., Бехер Н.И., Терехов A.A., Попович C.B. Структурная геология Крыма. Уфа, БНЦ УрО АН СССР. 1989. с. 152.

10. Копп М.Л. Структуры латерального выжимания в Альпийско-Гималайском коллизионном поясе. Научный мир. 1997. с. 314.

11. Лаврищев В.А., Греков И.И., Башкиров А.Н. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000. Серия Кавказская. Лист K-37-IV (Сочи). Издание второе. ВСЕГЕИ. 2000. с. 134.

12. Митюков A.B., Альмендингер O.A., Мясоедов Н.К., Гайдук В.В. Седиментационная модель Туапсинского прогиба (Черное море). Доклады Академии Наук. 2011, т. 440, №3. с.384-388.

13. Несмеянов С. А., Измайлов Я.А. Тектонические деформации черноморских террас Кавказского побережья России. 1995. с. 239.

14. Непрочный Ю.П. Океанология. Том 1. Геофизика океанского дна. Наука, 1979.

15. Никишин A.M., Ершов A.B., Никишин В.А. Геологическая история западного Кавказа и сопряженных краевых прогибов на основе анализа регионального сбалансированного разреза. Доклады Академии Наук. 2010, т. 430, №4. с. 515-517.

16. Пастушенко Ю.Н. Геологическое строение Сочинского артезианского бассейна. 1971.

17. Пустовитенко Б.Г., Кульчицкий В.Е. Сейсмичность черноморской впадины. Геофизический журнал. 1991, т. 13, № 1. с. 14-19.

18. Сенин Б.В. Изучение геологического строния дна прикавказской зоны Черного моря по сейсмическим данным. 2004.

19. Соколов Б.А., Конюхов А.И. Тектоническая литология. Геология и геохимия горючих ископаемых (Ответ, ред Б.А. Соколов). ВНИИЗарубежгеология. 1995. с. 120-129.

20. Соколов Б.А., Яндарбиев Н.Ш. О диапировой природе передовых складок Терско-Каспийского прогиба. Известия АН Республики Башкортостан. 1998, 3. с. 75-88.

21. Федоров П.В. Плейстоцен Понто-Каспия. Труды ГИН АН СССР, вып. 310. Наука. 1978.

22. Холодов В.Н. Постседиментационные преобразования в элизионных бассейнах: На примере Восточного Предкавказья. Наука. 1983. с. 150.

23. Яндарбиев Н.Ш. Инъективный тектогенез и нефтегазоносность перикавказских осадочных бассейнов. Материалы XVI Губкинских чтений "Развитие нефтегазовой геологии основа укрепления минерально-сырьевой базы". 2002. с. 208.

24. Alves Т.М., Cartwright J.A. The effect of mass-transport deposits on the younger slope morphology, offshore Brazil. Marine and petroleum geology. 2010. pp 1-10.

25. Bull S., Cartwight J., Huuse M. A review of kinematic indicators from masstransport complexes using 3D seismic data. Marine and petroleum geology. 2009, v 26. pp. 1132-1151.

26. С1агк I.R., Cartwright J.A. Interaction between submarine channel systems and deformation in deepwater fold belts: examples from the Levant Basin, Eastern Mediterranean sea. Marine and petroleum geology. 2009, v. 26. pp. 1465-1482.

27. Frey-Martinez J., Cartwight J., James D. Frontally confined versus emergent submarine landslides: a 3D seismic characterization. Marine and petroleum geology. 2006, v. 23. pp. 585 604.

28. Gafeira J., Bulat J., Evans D. The southern flank of the Storegga slide: imaging and geomorphological analyses using 3D seismic. Springer. 2007. pp. 57-65.

29. Gee M.J.R. The Brunei slide: A giant submarine landslide on the North West Borneo Margin revealed by 3D seismic data. Marine Geology. 2007, v.246. pp. 9-23.

30. Hesse S., Back S., Franke D. The structural evolution of folds in a deepwater fold and thrust belt a case study from the Sabah continental margin offshore NW Borneo, SE Asia. Marine and Petroleum Geology. 2009. pp. 113.

31. Higgins S., Clarke В., Davies R.J., Cartwright J. Internal geometry and growth history of a thrust-related anticline in a deep water fold belt. Journal of Structural Geology. 2009, v.31. pp. 1597 1611.

32. Ivanov M.K., Limonov A.F., van Weering Tj. C.E. Comparative characteristics of the Black Sea and Mediterranean Ridge mud volcanoes. Marine Geology. 1996, v. 132. pp. 253 271.

33. Jobe Z.R., Lowe D.R., Uchytil S.J. Two fundamentally different types of submarine canyons along the continental margin of Equatorial Guinea. Marine and petroleum geology. 2010. Accepted Manuscript.

34. King K.S. Balancing deformation in NW Borneo: quantifying plate-scale vs gravitational tectonics in a delta and deepwater fold-thrust belt system. Marine and Petroleum Geology. 2010.

35. Kolla V., Posamentier H.W., Wood L.J. Deep-water and fluvial sinuous channels characteristics, similarities and dissimilarities, and model of formation. Marine and petroleum geology. 2007, v. 24. pp. 388 - 405.

36. Konyukhov A.I., Socolov B.A., Yandarbiev N.Sh. Diapirizm, mud volcanism and folding in the sedimentary basins of Northern Peri-Tethys. Materials of 60-th EAGE Conference. Petroleum Division. Leipzig. 1998. V. 2, pp. 510-511.

37. Konyukhov A.I., Socolov B.A., Yandarbiev N.Sh. Geological evolution of the Pre-Caucasus hydrocarbon basins. Materials of 10-th EUG Conference. Strasbourg France. 1999. pp. 326-327.

38. Konyukhov A.I., Yandarbiev N.Sh. Paleogeographic Evolution of Sedimentary Basins of the Northern Peritethys. Materials of the 31-st International Geological Congress. Rio-de Janeiro. 2000.

39. Lee C., Nott J.A., Keller F.B. Seismic expression of the Cenozoic mass transport complex, deepwater Tarfaya-Agadir basin, offshore Morocco. Offshore technology conference. 2004. OTC 16741.

40. Loncke L. Multi-scale slope instabilities along the Nile deep-sea fan, Egyptian margin: A general overview. Marine and Petroleum Geology. 2009, v.26. pp. 633 646.

41. Morley C. Geometry of an oblique thrust fault zone in deepwater fold belt from 3D seismic data. Journal of Structural Geology. 2009.

42. Morley C.K. Deepwater fold and thrust belt classification, tectonics, structure and hydrocarbon prospectivity: A review. Earth-Science Reviews, 2010. Pp. 1148- 1163.

43. Morgan R. The Niger deltaA an active, passive margin. GEO ExPro. 2006, v.3, №4/5, September, pp. 36-39.

44. Posamentier H.W. Depositional elements associated with a basin floor channel-levee system: case study from the Gulf of Mexico. Marine and Petroleum Geology. 2003, v.20. pp. 677 690.

45. Posamentier H.W. Deep-water turbidites. AAPG lectures. Moscow. 2008.

46. Stovba S.N., Khriachtchevskaia O.I., Popadyuk I.V. HC Bearing area in the

47. Eastern part of the Ukrainian Black Sea. Extended abstracts and exhibitors' catalogue of the 70-th EAGE conference and exhibition, 9-12 June, 2008, Rome. A031.

48. Wynn R.B., Cronin B.T., Peakall J. Sinuous deep-water channels: genesis, geometry and architecture. Marine and petroleum geology. 2007, v. 24. pp. 341 -387.

49. Wark E. Deptuck et al. Migration aggradation history and 3D seismic geomorphology of submarine channels in the Pleistocene Benin major canyon, west Niger delta slope.