Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Южно-Баренцевская впадина - геологическое строение по результатам геофизических исследований

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Мурзин, Ринат Раупович

Глава 1. Методика исследований.

Изучение геологического строения таких глубоких седимен-тационных бассейнов, как Южно-Баренцевская впадина, может быть успешным только на основе применения комплекса геофизических методов и современных технологий получения и обработки данных. В комплекс геофизических методов, применявшихся для достижения поставленной задачи, входили исследования по системе геотраверсов ШГСП (широкоугольное глубинное сейсмическое профилирование), региональное профилирование MOB ОГТ совместно с гравиметрическими и магнитометрическими наблюдениями, сейсмоакустическое профилирование, площадные гравиметрические и гидромагнитные съемки. Материалы ШГСП позволили получить оригинальные волновые образы внутренней структуры консолидированной земной коры и низов осадочного чехла. Многоканальное профилирование MOB ОГТ дает детальную картину строения осадочного чехла, позволяя непрерывно проследить как опорные структурные разделы, так и фациальные переходы внутри отдельных интервалов разреза, выделить конкретные нефтегазо-перспективные объекты. Высокоточные гидромагнитные и гравиметрические съемки на перспективных площадях дают возможность детализировать строение крупных газоконденсат-ных месторождений. Сейсмоакустические материалы важны для сравнительного анализа поверхностной и глубинной структуры бассейна и выявления зон неотектонической активности. Ниже остановимся на краткой характеристике ведущих сейсмических методов; в получении первичных данных, обработке и интерпретации этих материалов автор принимал непосредственное участие.

Сейсмические работы MOB ОГТ, ШГСП. Работы MOB ОГТ были выполнены с 1979 по 1989 гг в основном на НИС "Профессор Куренцов" и "Геолог Дм. Наливкин" по фланговой системе отстрела, с 24-48-кратным перекрытием и приемными устройствами длиной до 2800 м. В соответствии с техническим прогрессом менялось аппаратурное обеспечение работ: приемные устройства от 24-канальной ПСК-2 до 96-канальной сейсмокосы "PRAKLA-SEISMOS", цифровые регистрирующие комплексы от ССЦ-ЗМ до ГАК-120, пневмоисточники от однокамерных ("Импульс") и групповых (ПИ-IB) до линейных ("Пульс-1М"). Длина сейсмической записи составляла 6-7 с (рис.1)

Материалы региональных работ MOB ОГТ, использованные для анализа, были переобработаны на ВЦ МАГЭ с помощью пакета FOCUS-DISCO (С.С.Хачатряном, М.А.Базалее-вой), а также на ВЦ фирмы "Геотим" (Н.М.Ивановой). Использование современного программного обеспечения и оптимальный выбор процедур коррекции кинематических поправок, пространственно-временной фильтрации, деконволюции и миграции позволили значительно улучшить разрешенность сейсмической записи (Рис.2), ослабить или полностью подавить многократные волны-помехи, и как следствие, повысить достоверность прослеживания отражающих горизонтов, их увязки с данными бурения и сейсмостратиграфического анализа, на приемах которого (Сейсмическая стратиграфия, 1982) основывалась геологическая интерпретация. На временных разрезах выделялись и прослеживались основные поверхности

10 V 18' 24" 30' 36* 48* 54- ИГ 66" IVat

1. ---- 2.

Рис. 1. Сейсмическая изученность Баренцева моря по материалам МАГЭ. 1 — сейсмические профили MOB OTT совместно с гравимагнитны-ми наблюдениями; 2 — сейсмические профили ШГСП.

РОССИЙСКАЯ гес^ДА'рстзШц несогласия - границы сейсмостратиграфических КовдзШВЩЩ^. проводилась их стратиграфическая привязка к данным бурения и разрезам обрамляющей суши. В дальнейшем анализировалась внутреннее строение сейсмических комплексов на основе визуальной оценки параметров отражений: их непрерывности, конфигурации, амплитуды, частоты. Интерпретация этих характеристик в совокупности с данными об интервальных скоростях позволили оценить предполагаемый литолого-фациальный состав отложений и условия осадконакопления.

Исследования ШГСП в двухсудовом варианте проводились в 1992-1995 гг на НИС "Профессор Куренцов" и "Академик Карпинский" в двух модификациях: в виде профилирования и зондирований Масгрейва. Методика двухсудового ШГСП отрабатывалась во время проведения натурного эксперимента в Западной Атлантике в 1991 г. при непосредственном участии автора (Л.И.Коган, Р.Р.Мурзин, А.С.Перфильев, Геотектоника, 1994, №6, 23-41). Принцип метода двухсудового профилированиястоит в выборе расстояний междудами (базы) таким образом, чтобы волны от целевых горизонтов принимались в оптимальных условиях. Это позволяет разделить волновое поле на рефрагированные отраженные и преломленно-отраженные волны. Основная базаставляла 24 км, при повторном прохождении - 14, 36 или 42 км. Одновременно проводилась регистрация волнового поля в "ближней зоне" (ОГТ низкой кратности), т. е. волновое поле изучалось на разных удалениях от источников, причем "дальняя зона" на разных базах. Приемное устройство -йсмокоса РКАКХА-БЕКМОБ, 48 каналов на базе 2350 м, глубина погружения 25-30 м. Регистрирующий комплекс - ГАК. В "ближней зоне" использовались пневмоизлучатели СИН-65 (30, 60 л); в "дальней зоне" - ПИ-6 (40, 80 л). Взрывной интервал 200 и 100 м. Заданная база междудами поддерживаласьпомощью РДС "Силедис". Принцип зондирований Масгрейвастоит вождении и расхождениидов относительно центра зондирования. Данные зондирования используются для выбора базы ШГСП-2 и полученияоростной модели разреза. Было отработано 5 зондированиймаксимальным удалением ПП от ПВ в пределах от 45-55 до 65-80 км.

На основе совместного анализа волновых полей "ближней зоны", "дальней зоны" ШГСП-2 и зонда Масгрейва в МАГЭ slSiili iiiiiiiiiili I i I i I [ I i I I Ill1J1I—JII.I I—I-L-J-Ll-1-1-1-1-1-1-1-1-1—i—i—i-o,oo

Рис. 2. Разрешенность сейсмической записи после переработки региональных профилей MOB ОГТ на ВЦ МАГЭ. 1) — обработка на ЭВМ «Минск 32»; 2) — обработка на комплексе DIGITRANS (DIGITRANS Focus-Disco) была разработана методика обработки материалов ШГСП (Ха-чатрян С.С., Васильев А.И., 1999; Мурзин P.P., Боголепов А.К., Хачатрян С.С., Винниковская О.С., 1999). В этой методике ключевую позицию занимает обработка зонда Масгрейва (ESP), результатом которой является опорная кривая для скоростного анализа при обработке "дальней зоны" (Рис. 3). Граф состоит из последовательной обработки "ближней зоны" (БЗ), зонда Масгрейва, "дальней зоны" (ДЗ) и получения окончательного (совмещенного) разреза БЗ и ДЗ. В результате обработки БЗ (скоростной анализ, суммирование с применением F-K -фильтрации) получают временной разрез (То) для контроля ШГСП-2 и скоростное поле верхней части разреза для решения прямой задачи. Обработка зонда Масгрейва (сборка зонда с учетом истинных расстояний, выделение полезных типов волн и улучшение соотношения сигнал/помеха, выделение первых вступлений рефрагированных "Р" - волн (X, Т), получение зависимости V (Н) при помощи обратной задачи Герглотца-Ви-херта, скоростной анализ в области рефрагированно-отражен-ных волн с учетом данных БЗ) дает априорную кривую для скоростного анализа ДЗ. Результатом обработки ДЗ (выделение полезных типов волн с помощью F-K - фильтрации до и после критического отражения, скоростного анализа по специальной технологии) является получение суммарного разреза в области То с учетом истинных удалений на основе решения квазидвумерной прямой задачи для рефрагированных отраженных волн и уточненного скоростного поля. Окончательный разрез получается путем совмещения и монтажа БЗ и ДЗ, тем самым метод ШГСП включает все достоинства MOB ОГТ и имеет недоступную для этого метода глубину освещения разреза.

Комплексная интерпретация геофизических материалов проводилась на основе анализа построенных геолого-геофизических разрезов, которые объединяют данные всех методов и несут информацию о строении осадочного чехла, структуре и физических свойствах (скоростях, плотности) фундамента и глубинных разделов литосферы. Геолого-геофизические разрезы, совместно с временными сейсмическими разрезами и картами потенциальных полей, послужили базой для тектонического районирования и выделения перспективных зон поисков залежей углеводородов.

Рис. 3. Пример обработки зонда Масгрейва, профиль 9202.11 (Хачатрян, Васильев, 1999).

Глава 2. Геолого-геофизическая изученность.

Интенсивное изучение Барендевоморского шельфа геолого-геофизическими методами (сейсмические, гравимагнитные исследования, геологический пробоотбор, опорно-параметрическое бурение на островах) началось в 70-х годах производственными и научными организациями Мингео СССР (НИИГА НПО "Севморгео", ПГО "Волгокамскгеология", ВСЕГЕИ и др.). Результатом этих первых исследований стало выявление на шельфе крупных седиментационных бассейнов, создание базы для предварительной оценки углеводородного потенциала.

В течение 70-х и начале 80-х годов к региональному изучению шельфов и нефтегазопоисковым работам постепенно подключается ряд организаций, созданных в г. Мурманске (ныне МАГЭ, СМНГ, АМНГР, АМИГЭ, НИИМоргеофизики). Морская арктическая геологоразведочная экспедиция, основанная в 1972 г. как структурное подразделение НПО "Севморгео", по 1978 т. являлась единственной организацией, которая выполняла геолого-геофизические исследования на шельфе Баренцева моря в производственных масштабах. Главные итоги исследований МАГЭ опубликованы в статье "25 лет на шельфе Арктики" (Мурзин P.P., Беляев В.Н., Шкарубо С.И. и др., Разведка и охрана недр, 1998, № 4-5). Начиная с 1979 г., МАГЭ проводит региональные комплексные геолош-геофизические работы - MOB ОГТ, гравиметрические, гидромагнитные наблюдения, сейсмо-акустическое профилирование с донным опробованием и площадную гравиметрическую съемку масштаба 1:1000 000. В результате этих работ были установлены основные структурные черты региона, оценена мощность осадочного чехла и земной коры, составлены первые региональные сейсмостратиграфичес-кие схемы и тектонические карты. В их числе автором (совместно с МЛ.Вербой, Т.Я.Федухиной) в 1982 г. была составлена "Структурно-тектоническая схема Баренцева моря", где нашли отражение широко известные ныне структурные элементы Восточно-Баренцевского мегапрогиба (Южно- и Северо-Барен-цевская впадины, Лудловская седловина) и его обрамления: Центрально-Баренцевское поднятие, свод Федынского, Кольс-ко-Канинская моноклиналь, Адмиралтейский вал и ряд других.

Наиболее полно была исследована юго-восточная часть Баренцева моря, где выполнены площадные и детальные геофизические работы, проведена геологическая съемка шельфа в рамках листов R-36-38; S-38,39. В конце 1998 г. МАГЭ совместно с ВНИИОкеангеологией и ПМГРЭ подготовлена к изданию Государственная геологическая карта м-ба 1:1000 ООО (лист S-38-40, новая серия), суммирующая результаты почти 20-летних исследований в восточной части Баренцева моря. Результаты и задачи геологического картирования арктического шельфа России как основы прогноза на нефть и газ будут доложены на международной геофизической конференции EAGE-99 в г. Хельсинки 8 июня (Мурзин P.P., Беляев В.Н., Шкарубо С.И., Лопатин Б.Г.).

С начала 90-х годов МАГЭ совместно с ПМГРЭ, ПО "Сев-моргео", ВНК ШГСП, ВНИИОкеангеологией, ИО РАН, выполняет широкоугольное глубинное сейсмическое профилирование (ШГСП) по системе профилей, пересекающих главные тектонические области Баренцевоморского шельфа: Кольско-Канинскую моноклиналь, Восточно-Баренцевский мегапрогиб, поднятие Земли Франца-Иосифа (Коган Л.И., Мурзин P.P., 1997). Полученные материалы дали качественно новую возможность сейсмического отображения глубинного разреза земной коры и верхней мантии региона (Мурзин P.P., Боголепов А К., Хачатрян С.С., Винниковская О.С., 1999).

Важным вкладом в геологическое изучение региона явились сейсморазведочные работы, выполненные трестом "Сев-морнефтегеофизика" в южной и восточной части шельфа. В результате большого объема площадных работ среднего и крупного масштаба были составлены структурные карты по целевым горизонтам осадочного чехла и выявлен целый ряд перспективных локальных поднятий. Поисково-разведочным бурением ПО "Арктикморнефтегазразведка" на подготовленных структурах в исследуемой части Баренцева моря были открыты Штокмановское, Лудловское, Ледовое, Мурманское, Се-веро-Кильдинское газоконденсатные и газовые месторождения и еще 5 месторождений, в том числе нефтяные — в Печорском море.

Накопленная к настоящему времени геолого-геофизическая информация была положена в основу моделей и концепций, раскрывающих основные черты структуры и эволюции центральной и юго-восточной части Баренцева моря — Южно-Баренцевской впадины и обрамляющих ее тектонических элементов. Геологические обобщения и оценка перспектив полезных ископаемых изложены в целом ряде монографий, изданных ВНИИ-Океангеологией (Моря Советской Арктики, 1984; Баренцевская шельфовая плита, 1988), НИИМоргеофизикой (Осадочный чехол Западно-Арктической метаплатформы, 1993), большом количестве сборников научных трудов и отдельных публикациях. Материалы, полученные и обработанные автором в процессе исследований, были непосредственно включены или использованы в этих обобщающих трудах. Вклад автора в изучение геологического строения Баренцева моря на этапе первых региональных исследований отражен в серии статей (Скоростные характеристики., 1980; Строение и перпективы нефтегазонос-ности Баренцево-Карского шельфа., 1984; Новые данные о геологическом строении., 1984; Основные черты тектоники., 1985; Глубинная структура Баренцевоморского шельфа., 1986). В этих работах приведено описание главных структурных элементов (Южно- и Северо-Баренцевской впадин и обрамляющих их поднятий — Адмиралтейского, Центрально-Баренцев-ского) по опорным горизонтам и скоростных характеристик разреза, дан прогноз литолого-формационного состава отложений, реконструирована история развития региона.

По представлениям автора на данном этапе исследований, крупнейшие отрицательные структуры (Южно- и Северо-Барен-цевская впадины) были заложены на гетерогенном докаледонс-ком основании. Позднекаледонская фаза тектогенеза, к которой были приурочены начальные этапы формирования впадин, отражается в разрезе крупными несогласиями на рубеже среднего-позднего девона, а также интенсивным основным магматизмом. Позднегерцинская и раннекиммерийская фазы проявились в усилении размаха прогибания и в накоплении морских терри-генных и континентальных фаций в поздней перми и триасе, сопровождавшемся трапповым и интрузивным магматизмом.

Представления о субконтинентальном (с отсутствием гранитного слоя и сокращенной мощностью) типе земной коры Восточно-Баренцевского мегапрогиба и, в первую очередь, центральной части Южно-Баренцевской впадины сформировались на основе обобщения геофизических материалов уже к началу 80-х годов (М.Л.Верба, 1977; В.Э.Волк, 1979; Моря Советской

Арктики, 1984). Тем не менее, происхождение такого типа структур и собственно Южно-Баренцевской впадины до настоящего времени остается остродискуссионным вопросом. Мнения исследователей расходятся как в оценке генезиса впадины, так и возраста ее заложения. "Базальтовые окна" в фундаменте впадины рассматриваются, с одной стороны, как океаническая литосфера остаточного бассейна замкнувшегося палеоокеана Япе-тус (В.И.Устрицкий, А.Н.Храмов, 1989), с другой - как следствие деструктивных процессов рифтогенеза: раскола и деградации континентальной коры (Л.П.Зоненшайн, М.И.Кузьмин, Л.М.Натапов, 1990; Э.В.Шипилов, Б.В.Сенин, 1993), с третьей - как структуры задугового спрединга позднегерцинских окраинных морей, располагавшихся перед фронтом Новозе-мельской островной дуги (В.П.Гаврилов, 1993).

Таким образом, итоги главы 2 показывают, что к настоящему времени в регионе накоплен большой объем геолого-геофизической информации, послужившей основой для ряда моделей и концепций его тектонической структуры и эволюции. Однако, многие вопросы глубинного строения и происхождения Южно-Баренцевской впадины как тектонотипа глубоких осадочных бассейнов с "безгранитной" земной корой, ждут своего решения. Практически важным является установление связей глубинной структуры с закономерностями размещения залежей углеводородов, в том числе в рифейских и палеозойских комплексах пограничных зон обрамления впадины. Эти вопросы, на базе современных геофизических и геологических данных, автор пытается осветить в следующих

главах работы.

Глава 3. Сейсмостратиграфические комплексы.

Ввиду малого количества глубоких скважин, основным методом изучения закономерностей строения осадочного чехла Баренцевоморского шельфа остается сейсмостратиграфический анализ. Представляемая в работе сейсмостратиграфическая схема, главным образом, базируется на прослеживании поверхностей сейсмических несогласий по сети региональных профилей MOB OIT, отработанных МАГЭ на исследуемой акватории, и заверенных бурением (с учетом данных А.В.Виноградова, Н.М.Ивановой, С.И.Шкарубо; а также материалов СМНГ -В.Н.Мартиросяна, С.К.Прокудина, А.Н.Симонова).

По характерным сейсмическим несогласиям, маркирующим границы структурных ярусов или формационных комплексов осадочного чехла, в его разрезе были выделены следующие сейсмостратиграфические комплексы (ССК): нижне-среднепа-леозойский (кембрийско-среднедевонский терригенно-карбо-натный); верхнедевонско-нижнепермский преимущественно карбонатный; пермский, триасовый, юрский и меловой терри-генные. Характер волнового поля в Южно-Баренцевской впадине показан на рис. 4.

Нижне-среднепалеозойский ССК ограничен снизу отражающим горизонтом VI (подошва осадочного чехла - кровля верхнепротерозойского фундамента). Этот горизонт прослеживается только по периферии Южно-Баренцевской впадины; его фрагментарный характер отображает блоковую структуру фундамента в пограничных зонах. Кровлей ССК служит отражающий горизонт Ш2, имеющий характер несогласия эрозионного типа. Он отождествляется с поверхностью регионального предфранс-кого размыва. Эта поверхность, как граница резкого углового и стратиграфического несогласия, особенно четко выражена в экваториальной части Печорской синеклизы. Неровный, шероховатый характер отражения в совокупности с повышенной, изменчивой по латерали, амплитудной выразительностью свидетельствует о связи горизонта с вулканогенными образованиями. Специфические черты горизонта III2 сохраняются на большом пространстве шельфа: в бортовых частях Южно-Баренцевской впадины и в пределах структур обрамления: свода Федынского, Предновоземельской области, Кольско-Канинской моноклинали, что позволяет соотносить его с подошвой верхнего девона на всей исследуемой площади. (Объясн. записка к Госгеолкарте, лист S-38-40, 1998). В зависимости от структурно-формацион-ных особенностей разреза отдельных районов и качества сейсмических материалов, внутри этого интервала прослеживается ряд горизонтов (V, IV, IIIj), которые связываются с ордовикскими, силурийскими и нижнедевонскими отложениями.

Отложения предположительно кембрийско-силурийского возраста на профилях MOB ОГТ прослежены в пределах структур обрамления Южно-Баренцевской впадины (в ее центральной части соответствующие горизонты находятся за пределами регистрации и уверенной корреляции) и имеют тенденцию к

Штокмановская

Рис. 4. Фрагмент временного разреза MOB ОГТ, характеризующий строение осадочного чехла Южно-Баренцевской впадины. сокращению мощности и выклиниванию в бортовых зонах. Наиболее полный разрез нижнепалеозойских отложений (кембрия, ордовика и силура) мощностью 3-5 км (по данным А.К.Бо-голепова, Н.М.Ивановой и др., 1999) предполагается в зоне сочленения Южно-Баренцевской впадины с Кольско-Канинской моноклиналью - Мурманского поднятия. В нижней, кембрийс-ко (?) - ордовикской, части комплекса, по аналогии с известными разрезами Новой Земли, Печорской синеклизы и Шпицбергена, должны преобладать терригенные породы. Силурийские отложения могут быть представлены карбонатно-терригенными разностями, в верхней части - известняками и доломитами. Нижне-среднедевонские образования, как установлено бурением в Печорской синеклизе (Устинов Н.В. и др., 1989), в основном имеют терригенно-вулканогенный состав.

Верхнедевонско-нижнепермский ССК ограничен в кровле опорными отражающими горизонтами 1а (поверхность нижнепермских карбонатов) или 1-Н (граница перми -карбона). Переход опорной отражающей поверхности на другой стратиграфический уровень установлен на западном и южном бортах Южно-Баренцевской впадины. К этой зоне сейсмофациального перехода в нижнепермском интервале приурочены специфические формы отражений, отождествляемые с рифогенными постройками. Внутри ССК прослеживаются относительно выдержанные отражающие горизонты Ш3 (верхний девон) и II (нижний карбон). Горизонт Ш3, по увязке со скважинами в Печорском море, отождествлен с подошвой карбонатной толщи верхнего франа - фамена. Формирование этой поверхности связано с завершением в данном районе этапа средне-позднеде-вонской (свальбардской) тектонической активизации. Учитывая тенденцию к омоложению свальбардского несогласия в западном направлении, и "срезание" этого горизонта вышележащей поверхностью II на ряде поднятий, можно заключить, что на западном борту Южно-Баренцевской впадины горизонт Ш3 соответствует стратиграфическому несогласию между девоном и карбоном. Отражающий горизонт II связывается с пачкой пес-чано-глинистых пород визейского яруса нижнего карбона.

Нижне-среднепалеозойские и каменноугольно-нижнепер-мские терригенно-карбонатные и карбонатные комплексы последовательно выклиниваются на Кольско-Канинской моноклинали, образуя благоприятные зоны для формирования неантиклинальных ловушек.

Пермский (кунгурско-верхнепермский) ССК характеризуется налеганием отражений на поверхность 1-Й (1а) и их выклиниванием по восстанию. В кровле ССК ограничен горизонтом I, имеющим признаки эрозионной поверхности. Формирование этого несогласия обусловлено регрессией на рубеже перми-триаса, соответствующей позднегерцинской фазе тектонической активизации и наиболее заметно выраженной размывом верхнепермских отложений по периферии Южно-Баренцевской впадины. В центральной части впадины кровля ССК прослеживается неуверенно.

Триасовый ССК заключен между отражающими горизонтами I и Б, которые связаны с поверхностями крупных стратиграфических несогласий. Нижняя граница ССК характеризуется трансгрессивным налеганием отражений на горизонт I. Верхняя граница комплекса выражена в бортовых зонах глубоким эрозионным срезом - угловым и стратиграфическим несогласием между триасовыми и юрскими отложениями. В центре Южно-Баренцевской впадины она прослежена в верхах триаса. Внутри комплекса выделяется серия отражающих горизонтов с индексом А, имеющих признаки несогласий типа прилегания в кровле. Из горизонтов этой серии на исследуемой площади более или менее уверенно прослеживаются отражения А^ (анизийский ярус) и Аз (верхний триас). По данным скважин Мурманской, Северо-Кильдинской, Штокманской площадей, эти горизонты связаны с песчаными пластами - индикаторами регрессивных фаз осадконакопления. С триасовым комплексом ассоциируется большинство "аномальных сейсмических горизонтов", которые в данной работе индексируются как серия Ь (Ь0, Ц, Ь2, Ц). Автор поддерживает концепцию их магматического происхождения (Комарницкий В.М., Шипилов Э.В., 1991).

Юрский ССК выделен в сейсмозаписи между отражающими горизонтами Б и В. Нижняя граница ССК в депрессионных частях Восточно-Баренцевской мегасинеклизы опускается до верхов триаса (скв. 1-Штокмановская). Внутри сейсмокомплек-са здесь прослеживается ряд горизонтов: Вр В2', В22. Верхняя граница - опорный отражающий горизонт В, связанный с битуминозными глинами волжского яруса, является наиболее устойчивым, динамически выраженным репером в мезозойских отложениях.

Меловой ССК охарактеризован серией отражающих горизонтов с индексом Г (Г п, Г,п, Г % Г, Г/, Г2). Стратиграфическое несогласие между юрскими и меловыми отложениями, диапазон которого сокращается к центру мегасинеклизы, отражено прилеганием в подошве дистальных частей берриас-готеривс-ких клиноформ в интервале В - Г По увязке с данными бурения на Штокмановской площади, отражающий горизонт Г,п прослеживается в нижней, а горизонт Г3 - в верхней части аптского яруса; горизонт Г связан с песчаным пластом в подошве альба. Отражение Г,' фиксируется скачком пластовых скоростей в верхней части альбского яруса. С подошвой верхнего мела отождествляется горизонт Г2. Кровлей мелового ССК служит эрозионная поверхность предчетвертичного среза (Объясн. записка к Госгеолкарте, лист 8-38-40, 1998).

Глава 4. Глубинное строение Южно-Баренцевской впадины.

Принципиально новые данные, раскрывающие глубинное строение региона, были получены в результате интерпретации материалов ШГСП. Эти материалы дают целостную картину непрерывного сейсмического отображения разреза литосферы до глубины 50-60 км. Профиль ШГСП был отработан при совместном участии МАГЭ, ПМГРЭ, ВНИИОкеангеологии от Кольского полуострова до архипелага Земли Франца-Иосифа. Анализируемая здесь часть этого профиля пересекает Восточно-Баренцевский мегапрогиб вдоль простирания от Кольско-Ка-нинской моноклинали до Лудловской седловины. Совмещенный временной разрез БЗ и ДЗ был получен по оригинальной методике (Хачатрян С.С., Васильев А.Н., 1999), в основе которой лежит математическая модель рефрагированно-отраженных волн (см. главу 1).

Самая нижняя часть временного разреза (от 11-12 до 17 с), отображающая строение верхней мантии, отличается резкой неоднородностью сейсмической записи. Акустически прозрачные области чередуются с пакетами отражений повышенной динамической выразительности. На временах ниже 13 с эти "слоистые" пакеты образуют куполовидные поднятия (вероятно, отражая структурные неоднородности - "мантийные диапиры") с амплитудой 5-10 км и горизонтальными размерами 120150 км. Один из наиболее контрастных куполов расположен в зоне сочленения Южно-Баренцевской впадины с Кольско-Ка-нинской моноклиналью, другой находится под Лудловской седловиной (Мурзин P.P., Боголепов А.К., Хачатрян С.С., Винни-ковская О.С., 1999).

Нижняя часть разреза консолидированной земной коры выделяется в интервале 9-12 с по характерной "псевдослоистости" в виде протяженных интенсивных рефлекторов с подчиненными зонами акустической прозрачности. Повышенная "сейсмическая расслоенность" нижней коры (почти достигающая поверхности фундамента на временах порядка 8 с) характерна для внутренней, наиболее глубокой, части впадины. При допущении, что "сейсмически расслоенная" нижняя кора соответствует "базальтовому" слою, в этой области практически отсутствует верхнекоровый ("гранито-гнейсовый") слой. Это подтверждает представления о развитии "безгранитных окон" в фундаменте впадины.

Мощные блоки "сейсмически прозрачной" верхней коры, соответствующей "гранито-гнейсовому"слою, выделяются в пределах Кольско-Канинской моноклинали. На южном борту впадины происходит резкое сокращение мощности верхнекоровой толщи, появляются "расслоенные" участки. Блоки консолидированной коры с повышенной "отражательной способностью" разделены наклонными (в верхней части - почти вертикальными) сейсмически прозрачными зонами, которые могут быть отождествлены с зонами крупных разломов - путями внедрения интрузий. Одна из разломных зон образует систему листричес-ких сбросов фундамента (литосферных сколов) в области сочленения Кольско-Канинской моноклинали с Южно-Баренцевс-кой впадиной. Этот литосферный скол в плане трассируется вдоль побережья Кольского полуострова по аномалиям потенциальных полей. Вторая крупная зона нарушений, проникающих в верхнюю мантию, выявлена в пределах Лудловской седловины. Вероятно, она является звеном Байдарацкой зоны глубинных разломов, протягивающейся из Карского моря через Кармакульскую седловину Новой Земли (Тектоника и металлогения., 1992).

Поверхность фундамента прослеживается по высокоамплитудным отражениям на фоне более однородной записи на временах от 5в бортовой части до 7,6-7,8в центре Южно-Баренцевской впадины. Мощность отложений, заключенных между поверхностью фундамента и опорным горизонтом Ia - III (кровлей карбонатного комплекса), в центральной части впадиныставляет 6-8 км. Подобная же картина наблюдается на профиле ГСП, пересекающем юго-западный борт в направлении от С-Кильдинского к Мурманскому поднятию. На временном разрезедлиной записи 18в наиболее погруженной части впадины динамически яркие отражения от фундамента выделяются на временах 7,0-7,2 а горизонт 1а прослеживается на 4,85,0 Нижняя часть интервала, от 7 до 6 акустически прозрачна, а верхняя представлена пакетом высокоамплитудных отражений, при этоммый яркий из рефлекторов маркирует кровлю прозрачной толщи. Распространение динамически выраженного пакета рефлекторов ограничивается зонамиросовамплитудой по кровле карбонатного комплекса до 1,5 км, которые образуют грабенообразнуюруктуру. Внутри прозрачной толщи прослеживается наклонная граница,кущая поверхность фундамента (возможно, отражающая поверхность литосферно-гоола), на которую опираются многочисленные оперяющие разломы. Интенсивные рефлекторы внутри грабена обусловлены,орее всего, вулканогенными образованиямиедне (?) -позднедевонского возраста, которые перекрывают более чем трехкилометровую "прозрачную" толщу, возможно, молассоид-ных отложений. Общая мощность палеозойских отложений (от фундамента до кровли нижнепермских карбонатов)ставляет 6-6,5 км, из которых порядка 5 км приходится на доверхнеф-ранскую часть разреза.

Учитывая, что стандартные разрезы MOB ОГТ прежде ограничивались длиной записи 6-7 с, выявление нижнего комплекса осадочного чехла в Южно-Баренцевской впадине имеет важное значение. Этот факт позволяет преодолеть представления о незначительной мощности отложений древнее каменноу-гольно-пермского возраста в пределах Восточно-Баренцевского мегапрогиба, по-новому взглянуть на ключевые моменты геологической истории региона.

Мощность земной коры в Восточно-Баренцевском мегап-рогибе уменьшается от бортов к наиболее погруженным частям от 36-34 км до 30-28 км (Рис. 5). В структурном плане поверхности Мохо под мегапрогибом на фоне регионального свода выделяются валообразные поднятия, которые образуют трехлучевую систему, сходящуюся в центре Южно-Баренцевской впадины (Э.В.Шипилов, А.К.Боголепов, В.В.Беденко, 1998). Один из выступов Мохо расположен в юго-западной части впадины и совпадает в плане со среднепалеозойским рифтогенным прогибом, простирающимся от Кольско-Канинской моноклинали к Лудловской седловине. Вторая область поднятия поверхности Мохо локализуется в зоне сочленения Южно-Баренцевской впадины со структурами Печорской плиты и, возможно, генетически связана с зоной акваториального продолжения Печоро-Кол-винского авлакогена. Третья область пониженной мощности (28-30 км) земной коры соответствует Лудловской седловине. Вверх от мантийного купола веерообразно расходится система нарушений, проникающих в осадочный чехол. Эти нарушения, по-видимому, служили магмоподводящими каналами для многочисленных пластовых базальтоидных интрузий, которые выражены "аномальными сейсмическими горизонтами" в разрезе верхней перми-триаса.

Таким образом, с мантийными диапирами пространственно и генетически связаны крупные пологие литосферные сколы, определяющие структуру и интенсивный базальтоидный магматизм Восточно-Баренцевского мегапрогиба. Рассматриваемая часть мегапрогиба - Южно-Баренцевская впадина - с юга и севера ограничивается такими зонами: Кольско-Канинской и Лудловской, параллельными более древним простираниям байкальских разломных систем. Зоны глубинных литосферных сколов и оперяющие их разломы, проникающие в осадочный чехол, служат наиболее эффективными путями миграции флюидов, в том числе мантийного происхождения (Мурзин P.P., Хачат-рян С.С., Боголепов А.К., 1999).

Рассмотренные сейсмические неоднородности верхней мантии в совокупности с пониженными скоростями продольных волн (Глубинное строение территории СССР, 1991) могут быть сопоставлены с разуплотненной линзой аномальной мантии. Внедрение разогретого мантийного вещества с последую

Рис. 5. Строение земной коры и верхней мантии южной части Баренцева моря по данным MOB ОГТ и ШГСП-2 (Мурзин, Боголепов и др., 1999) щим остыванием аномальной линзы может служить возможным объяснением происхождения и эволюции сверхглубоких впадин, в данном случае Южно-Баренцевской: от первичного риф-тогенеза при возникновении мантийного свода до глубокого погружения фундамента бортовых зон и заполнения надрифто-вого прогиба осадками, оживления разломов и внедрения бази-товых интрузий в периоды тектоно-магматических активизаций (Дараган-Сущова JI.A., Павленкин А.Д., Кудрявцев Г.А., Мурзин P.P., 1995).

Совокупность всей геолого-геофизической информации (структурные черты, характер магматизма и повышенный тепловой поток) свидетельствуют о том, что в данной области со среднего - позднего девона по ранний мел существовала периодически активизировавшаяся линза аномальной мантии. Первично рифтовый характер развития впадины до рубежа позднего девона - раннего карбона подтверждается хорошо выраженными сбросами в бортовых зонах. По имеющимся данным, невозможно однозначно ответить, до какой стадии дошел процесс растяжения земной коры на среднепалеозойском этапе: произошел ли в это время полный разрыв гранитного слоя или же "базальтовые окна" явились результатом более поздней переработки земной коры по мере погружения фундамента бассейна на большую (до 18-20 км) глубину. Тем не менее, наличие в основании осадочного чехла Южно-Баренцевской впадины мощной (6-8 км) доверхнепалеозойской толщи, доказанное работами ШГСП, позволяет более надежно датировать возраст ее заложения - не позднее рубежа среднего-позднего девона.

Глава 5. Основные черты структуры южной части Баренцева моря.

В исследуемой части Баренцевоморского шельфа в качестве основных тектонических элементов выступают Восточно-Ба-ренцевский мегапрогиб (в состав которого входит Южно-Ба-ренцевская впадина) и обрамляющие его Центрально-Баренцевская зона поднятий, Кольско-Канинская моноклиналь, Печорская синеклиза и Предновоземельская структурная область. Контуры этих главных структур очерчиваются в аномальном гравитационном поле резкоградиентными ступенями. Зоны сопряжения Южно-Баренцевской впадины с обрамляющими структурами трассируются цепочками контрастных (от +10 до -15 мГал) остаточных аномалий Буге, а ее внутренней области соответствует региональный максимум силы тяжести со значениями аномалий Буге (с=2,30 г/см3) от 10-15 до 35-40 мГал. Этот максимум обусловлен, как показано в главе 4, приподнятым положением поверхности нижнекорово-мантийных пород.

Фундамент рассматриваемой части Баренцевской плиты, по имеющимся данным (Баренцевская., 1988; Осадочный чехол., 1993), представлен байкальскими (в южных районах) и добайкальскими комплексами. Полоса байкальского основания протягивается со стороны Печорской плиты, охватывая южный борт впадины, в пределы Кольско-Канинской моноклинали. Фундамент структур обрамления, расположенных к северу, входит в пояс гренвильской складчатости (Тектоническая карта., 1996).

Восточно-Баренцевский мегапрогиб представляет собой крупнейшую область рифтогенной деструкции земной коры. Бортовые зоны мегапрогиба сформированы серией сбросов, ступеней и флексур по поверхности допозднепалеозойских погребенных карбонатных платформ. Во внутренней структуре мегапрогиба выделяются две впадины: Южно- и Северо-Баренцевская, разделенные Лудловской седловиной. Фундамент Южно-Баренцев-ской впадины, расположенной в пограничной зоне Печорской и Баренцевской плит, по крайней мере в южной части, мог быть переработан тектоно-магматическими процессами байкальского этапа. Большая часть отложений, заполняющих впадину, сложена позднепалеозойско-мезозойскими терригенными толщами мощностью до 12-14 км, из которых 8-10 км приходится на пермь-триас. Харктерной чертой этих отложений является высокая насыщенность магматическими образованиями (пластовыми интрузиями) основного состава. Терригенные отложения залегают на сравнительно маломощных (до 1 км) каменно-угольно-нижнепермских карбонатах, ниже которых во внутренней части впадины, как было показано в главе 4, присутствуют достаточно мощные (до 5-6 км) девонские, а возможно и более древние терригенно-карбонатные и вулканогенные толщи. Суммарная мощность верхнего синеклизного комплекса юрско-меловых отложений составляет 2-2,5 км (Объяснительная записка., 1998).

По кровле диахронного (нижнепермско-каменноугольно-го) карбонатного комплекса Южно-Баренцевская впадина характеризуется выровненным дном с глубинами залегания горизонта I-II от 12 до 14 км. Анализ сейсмических материалов указывает на то, что в центре впадины карбонатные отложения замещены глинистыми депрессионными фациями. Отражающий горизонт Б, относимый в бортовых частях мегапрогиба к резкому несогласию между триасом и юрой, во внутренней области Южно-Баренцевской впадины прослеживается в верхней части триасовых отложений.В северо-восточной части впадины по этому горизонту изолиниями 4,4-4,6 км очерчивается узкий прогиб, которому соответствуют наибольшие значения мощностей юры: 1,7-1,9 км (Объяснительная записка., 1998). Структурный план кровли юрских отложений во многом отличается от нижележащих горизонтов осадочного чехла. На уровне этой поверхности выражена Лудловская седловина и проявлено большинство локальных поднятий, развившихся над выступами и структурными носами по кровле карбонатного комплекса (в том числе крупнейшие - Штокмановское, Ледовое) или же вовсе бескорневых - Арктическое, Туломское и ряд других (Ши-пилов Э.В., Юнов А.Ю., 1995).

Центрально-Баренцевская зона поднятий представлена меридиональным поясом относительно стабильных добайкальских платформенных блоков, который ограничивает Восточно-Барен-цевский мегапрогиб с запада. Непосредственно с Южно-Барен-цевской впадиной граничат свод Федынского и Центральное поднятие, разделенные Демидовской седловиной. В сводах поднятий поверхность докембрийского фундамента приподнята до 5-6 км. Согласно предложенной в главе 3 сейсмостратиграфи-ческой модели, нижняя часть осадочного чехла может включать мощные (2-3 км) нижне-среднепалеозойские толщи. По данным ШГСП, на восточном борту свода Федынского предполагалось развитие допалеозойских (рифейских) расслоенных комплексов в составе докембрийского основания (Коган Л.И., Мурзин P.P., 1997).

Глубины залегания кровли каменноугольно-нижнепермс-кого карбонатного комплекса, сформировавшегося в условиях стабильного платформенного режима, изменяются от 2,6-3,0 км в сводах поднятий до 6-7 км в пределах бортовых частей и седловин. По сейсмическим материалам, в бортовых частях поднятий выделяются рифогенные постройки - как отдельные биогермы, так и зоны рифовых массивов, которые протягиваются вдоль границ открытого палеошельфа, наследующих разломные ограничения древних блоковых массивов фундамента.

С конца пермского времени поднятия Центрально-Барен-цевской зоны вовлекаются в погружение, хотя и с меньшей амплитудой, чем сопредельная область мегапрогиба на востоке. Мезозойские комплексы имеют исключительно терригенный состав. В этих отложениях к северу от свода Федынского выявлены три крупные структуры: Демидовское, Восточно-Федынс-кое и Ферсмановское поднятия. Интенсивный постмеловой ап-лифт, амплитуда которого (по данным Е.Е.Мусатова, 1993, 1997, 1998) увеличивалась в северном направлении от 250 до 750 м, привел к глубокой эрозии меловых, юрских и, местами, триасовых отложений.

Кольско-Канинская моноклиналь протягивается вдоль Кольского полуострова до Канинского выступа и погружается на северо-восток, где переходит в борт Южно-Баренцевской впадины. Основание моноклинали в узкой прибрежной полосе представлено архейскими метаморфическими комплексами Мурманского блока, на которые надвинуты позднепротерозойские метаосадочные образования Тимано-Варангерской системы бай-калид, обнаженные на о. Кильдин, п-овах Рыбачий и Варангер. На основании комплексной интерпретации геолого-геофизических данных коллективом авторов (А.П.Симонов, Д.М.Губер-ман, Ю.Н.Яковлев, Ф.П.Митрофанов, В.ВЛюбцов, А.А.Пре-довский, В.А.Припачкин, Р.Р.Мурзин, П.П.Снетко, 1999) предложена модель надвигового строения Кольско-Канинской моноклинали с развитием в поднадвиговой зоне рифейского грабен-прогиба (рис 6). По данным ГСЗ и МПВ, в зоне сочленения Балтийского щита с Баренцевской плитой - в Кольском прогибе - мощность рифейско-палеозойских толщ со скоростями 5,4-5,9 км/с достигает 14-16 км (Поселов В.А., Павленкин А.Д., Буценко В.В., 1996).

Присутствие нижне-среднепалеозойских отложений в пределах моноклинали, как и на западном борту Южно-Баренцевской впадины, предполагается на основе выделения сейсмических комплексов, характер которых позволяет отождествлять их с разрезами Печорской плиты. Эти комплексы последовательно выклиниваются вверх по восстанию моноклинали на глубине от 5 до 2 км, создавая благоприятные предпосылки для формирования литологических ловушек углеводородов в зонах выклинивания и фациального замещения. Отмечается значительное сходство тектонического строения и условий развития Кольско-Канинской моноклинали и Финнмаркенской "платформы" в прилегающем норвежском секторе (Боголепов А К., Иванова Н.М. и др., 1999). В карбоне-ранней перми, также в условиях карбонатного шельфа, на приподнятых блоках моноклинали, связанных с зонами разломов северо-западного простирания, формировались рифовые постройки. В конце перми - триасе Кольско-Ка-нинская моноклиналь, как и все сопредельные области обрамления Южно-Баренцевской впадины, была вовлечена в погружение. Как свидетельствуют данные бурения на Мурманской и Северо-Кильдинской площадях, осадконакопление происходило преимущественно в континентальных и прибрежно-морских условиях. Режим растяжения, с образованием сложной сети разломов, повлиял на формирование в верхней части мезозойских отложений малоамплитудных локальных поднятий. Послемеловое общее поднятие региона, с глубокой эрозией отложений, оказало влияние на переформирование и сохранность залежей углеводородов.

Предновоземельская структурная область включает Адмиралтейский мегавал и Гусиноземельскую ступень, отделенную прогибом Седова. Основание мегавала представляет собой блок добайкальского фундамента. Стратиграфический диапазон осадочного чехла охватывает отложения как минимум с раннего палеозоя до триаса, а в краевых частях включает юру и нижний мел. Суммарная мощность отложений в сводовой эродированной части мегавала составляет 5-6 км, а в локальных отрицательных структурах - 7-8 км. Гусиноземельская ступень отделена от Адмиралтейского мегавала прогибом Седова и протягивается вдоль фронта Западно-Новоземельской зоны над-вигово-взбросовых дислокаций. Она представляет собой участок глубоких (12-14 км) погружений фундамента, поверхность которого разбита на поперечные к простиранию ступени блоки. Вышележащий разрез в интервале 0-12 км включает отложения от нижнего палеозоя до юры-нижнего мела. При этом деформация

Рис. 6. Схема сопоставления результатов сейсморазведочных работ MOB ОГТ и геохимических исследований Кольско-Канинс-кого шельфа (по материалам треста "Севморнефтегеофизика" ПО "Союзморгео", 1983-90 гг., МАГЭ ПГО "Севморгеология", 1983, 1989 г., Bruce, Toomey, 1992)

1—2 — границы основных тектонических элементов: 1 — Южно-Баренцевской впадины, 2 — Кольско-Канинской моноклинали; 3—4 — границы Тимано-Варангерской системы байкалид с отчетливо выраженной складчатостью рифейских отложений: 3 — линия выклинивания девонских отложений с элементами расходящихся отражений и подошвенного прилегания к поверхности дислоцированных рифейских отложений, 4 — краевой шов (линия надвига) Тимано-Варангерской системы байкалид; 5 — граница ри-фейского грабенообразного прогиба в поднадвиговой зоне Кольско-Канинской моноклинали: а — тыловой шов, б — зоны разрывных нарушений в рифейском комплексе отложений; 6 — тектонические выступы рифейских отложений, слагающих плечо грабенообразного прогиба (С —Семиостровский выступ)', 8 — валы и поднятия дислоцированной толщи рифейских отложений, выполняющих грабено-образный прогиб (Р — Рыбачинский вал, JI — горст мысов Лудова-тых): 8 — изогипсы поверхности сейсмического горизонта 1а(Р,) в кровле карбонатного комплекса нижнепермских отложений и локальные структуры, выраженные в структурном плане этого горизонта (1 — Октябрьская, 2 — Варяжская, 3 — Курчатовская, А — Рыбачинская, 5 — Северо-Кильдинская); 9 — разрывные нарушения по данным MOB OTT: 10 — зоны развития верхнепалеозойских ри-фогенных построек: а — кунгуро-казанские (Р, k£ kz), б — артинские (Р1а); 11 — линии региональных сейсмических профилей MOB OTT и их номера; 12 — зона спорных экономических интересов России и Норвегии ("серая зона"); 13 — газовые месторождения; 14 —лицензионный участок 7128 в норвежском секторе Баренцева моря (платформа Финмарк), заштрихован продуктивный блок; 15 — аномалии тяжелых углеводородов (ГГУ>10010~5% об.) в донных отложениях; 16 — схема распределения тяжелых углеводородов (Z ТУ>100105% об.) в десорбированном газе из донных отложений (А, Б, В — зоны аномально высоких концентраций тяжелых углеводородов, объяснение в тексте). доюрской толщи имеет веерообразную структуру, обусловленную надвиговыми и взбросовыми перемещениями на запад блоков Новоземельского пояса (Объяснительная записка., 1998).

В Предновоземельской области многие локальные структуры выражены по поверхности карбонатного комплекса. Они осложнены разрывными нарушениями различных типов: сдвигами, взбросами и взбросо-надвигами. На ряде профилей, где эти дизъюнктивные и пликативные формы проявились наиболее четко, видно, что пермско-триасовые толщи деформированы конформно с каменноугольно-нижнепермскими. Юрско-ниж-немеловой комплекс, с резким угловым несогласием перекрывающий нижележащие толщи, залегает в сводовых частях складок на глубоко эродированных верхне- среднетриасовых отложениях.

Рассмотренные материалы показывают, что Южно-Барен-цевская впадина является центральным элементом всего ансамбля сопряженных с ней структур. Заложение и развитие этого крупнейшего осадочного бассейна, выраженное в фанерозойс-кой истории чередованием рифтогенных и плитных этапов, определили современную структуру и углеводородный потенциал южной части Баренцева моря.

С допозднедевонской эпохой связано заложение рифтогенных трогов с мощными толщами заполнения в основании осадочного чехла и зонами выклинивания нижне(?)-среднепа-леозойских комплексов в бортовых частях впадины и на склонах сопредельных поднятий. Позднедевонско-раннепермская эпоха развития стабилизированной платформы характеризуется формированием поясов рифов и биогермов по периферии карбонатного шельфа и нефтематеринских депрессионных фаций во внутренней части впадины. Позднепермско-раннемеловая эпоха подвижного платформенного развития сопровождалась накоплением мощных терригенно-вулканогенных, угленосных, битуминозных отложений, формированием проницаемых интервалов и региональных флюидоупоров, локальных поднятий — резервуаров в терригенных мезозойских комплексах прибортовых зон Южно-Баренцевской впадины и структур обрамления.

Глава 6. Закономерности размещения месторождений углеводородов и перспективы дальнейших поисков локальных структур и неантиклинальных ловушек в зонах литологического и стратиграфического несогласия.

Тектоническое положение рассматриваемой области (в центре которой, как показано выше, расположен крупнейший над-рифтовый осадочный бассейн) весьма благоприятно для положительной оценки ее углеводородного потенциала. Изучению перспектив нефтегазоносности Баренцева моря посвящено большое количество работ (Геодинамика и нефтегазоносность Арктики, 1993; Нефтегазоносность Баренцево-Карского шельфа, 1993; Геологичекое строение и нефтегазоносность Арктических морей России, 1994 и ряд других). Значительный вклад в исследование этой проблемы внесли Бро Е.Г., Грамберг И.С., Мало-вицкий Я.П., Мартиросян В.Н., Пчелина Т.М., Сороков Д.С., Супруненко О.Н., Таныгин И.А., Устинов Н.В., Федоровский Ю.Ф., Шипилов Э.В., Юнов А.Ю. и многие другие.

В осадочном чехле южной части Баренцевоморского региона выделяют до шести нефтегазоносных (НГК) и перспективно нефтегазоносных (ПНГК) комплексов: нижне- среднепалео-зойский и верхнедевонско-нижнепермский, преимущественно, карбонатные; верхнепермский, триасовый, юрский и меловой терригенные (Объяснительная записка., 1998).

Потенциально нефтегенерирующими в разрезе палеозойских комплексов могут быть ордовикско-силурийские, верхнедевонские и каменноугольно-пермские карбонатные, глинисто-карбонатные и глинистые отложения, обогащенные органическим веществом. Региональным флюидоупором для палеозойских комплексов служат кремнисто- глинистые отложения кунгура -верхней перми. Резервуары в палеозойских карбонатных комплексах связываются с коллекторами порово-трещинного типа, в особенности, с высокопористыми рифогенными постройками. Промышленная нефтегазоносность палеозойских комплексов установлена в пределах Тимано-Печорской провинции (силурийских отложений - на суше, каменноугольно-нижнепермских - в экваториальной части). Здесь в карбонатных (рифогенных) коллекторах выявлены нефтяные залежи на Приразломном, Северо-Варандейском и Медынском; газоконденсатные - на Поморском и Северо-Гуляевском месторождениях (Я.П.Маловицкий,

В.Н.Мартиросян, Ю.Ф.Федоровский, 1998). Палеозойские комплексы находятся на оптимальных глубинах для генерации углеводородов и одновременно доступных для бурения по периферии Южно-Баренцевской впадины: на большей части Кольско-Канинской моноклинали, поднятиях Центрально-Ба-ренцевской зоны и в Предновоземельской области.

Верхнепермский ПНГК представлен мощной толщей преимущественно глинистых отложений с редкими прослоями пес-чано-алевритовых пород. В Южно-Баренцевской впадине этот комплекс погружен на глубину более 7 км и достижим для бурения только в бортовых частях впадины и на структурах обрамления. Единственная в регионе нефтяная залежь в верхнепермских терригенных отложениях выявлена на Северо-Гуляевском месторождении.

Мезозойские комплексы в акватории Баренцева моря считаются преимущественно газоносными. Проницаемая часть триасового НГК представлена алеврито-песчаными породами континентального и лагунно-континентального генезиса со средними значениями пористости 14-17 %. Продуктивность комплекса была доказана с открытием Мурманского и Северо-Кильдинского месторождений. На Мурманском газовом месторождении залежи приурочены к многочисленным (более 20) песчаным пластам.

Юрский НГК распространен в Южно-Баренцевской впадине и в пределах Центрально-Баренцевской зоны, исключая своды поднятий. Главные резервуары приурочены к песчано-алевритовым пластам среднеюрского возраста. Региональный флюидоупор мощностью 250-700 м сложен глинистыми породами верхнеюрско-нижнемелового возраста. С этим комплексом связаны уникальные и крупные газоконденсатные и газовые месторождения: Штокмановское, Ледовое, Лудловское. Открытие этих месторождений предопределило высокую прогнозную оценку юрского комплекса: до 60% общей суммы УВ в российском секторе Баренцева моря (Маловицкий и др., 1998). Все залежи связаны со структурными ловушками и подразделяются на два типа: сводовые антиклинальных структур ненарушенного строения и осложненные разрывными нарушениями.

Меловой комплекс рассматривается как перспективно нефтегазоносный. Мощность проницаемой (апт-нижнеальбской) части комплекса достигает 600 м, пористость 18%. Продуктивность комплекса пока не установлена, однако при проходке скважин на отдельных площадях отмечались интенсивные газопроявления.

Подводя итог характеристике нефтегазоносных комплексов и закономерностей размещения залежей УВ различного фазового состава, можно отметить приуроченность крупнейшей зоны газонакопления (Южно-Баренцевской и Штокмановско-Лу-нинской нефтегазоносных областей, охватывающих одноименную впадину и Лудловскую седловину) к области аномального глубинного строения земной коры. Формирование гигантских месторождений УВ в областях глубоких безгранитных впадин объясняется многими исследователями (П.Н.Кропоткин, 1986; В.П.Царев, 1985; ЛАЦибуля, 1993) подпиткой резервуаров в том числе и за счет неорганического синтеза углеводородов в глубинных очагах нижней коры и верхней мантии.

Работами ШГСП была подтверждена решающая роль глубинных разломов, связанных с неоднородностями верхней мантии, в формировании структуры месторождений и путей миграции углеводородов. Эти данные (Мурзин, Боголепов и др., 1999) показали, что в основании Мурманской и Лудловской структур залегают ротационные блоки предрифтового основания, сброшенные по листрическим разломам (литосферным сколам), которые выполаживаются на уровне подошвы земной коры. Подобное же глубинное строение, вероятно, имеет и Штокманов-ское месторождение - в его основании также намечается приподнятый блок фундамента. Ранее в качестве причин возникновения этих поднятий (казавшихся бескорневыми) предлагались процессы гравитационной тектоники или надвигообразования (Комарницкий В.М., 1993), а также внедрение пластовых интрузий, которые деформировали осадочный чехол (Шипилов Э.В., Юнов А.Ю., 1995). На самом деле, периодическая активизация разломных блоков, лежащих в основании, в особенности в по-зднеюрско-раннемеловое время, внесла главный вклад в формирование структур, с которыми связаны крупнейшие месторождения в пределах Южно-Баренцевской впадины и прилегающих зон.

К настоящему времени в результате сейсморазведочных работ (в том числе детальных, выполненных СМНГ) в Баренцевом море выявлено около 40 локальных структур в продуктивных комплексах палеозоя и мезозоя. Большинство локальных поднятий, выраженных в триасовых и юрско-меловых горизонтах чехла, осложняют структурные террасы (ступени) в приборто-вых частях Южно-Баренцевской впадины, выступы и седловины. Они имеют характер навешенных структур (или кажутся таковыми ввиду слабой изученности глубинных слоев). Крупные сквозные структуры тяготеют к сводовым поднятиям (Фе-дынского, Центральному), мегавалу Адмиралтейства. Основным критическим фактором для сохранности залежей в триасовом -юрском комплексах для этих структур является отсутствие региональной верхнеюрско-берриасской покрышки.

Несмотря на значительное количество выявленных поднятий, степень геолого-геофизической изученности и разведан-ности запасов остается весьма низкой. Учитывая также малый объем буровых работ - в Баренцевом море 1 скважина приходится на 31,6 тыс. кв. км (по данным Я.П.Маловицкого с соавторами, 1998), перспективы открытия в регионе новых газовых и нефтяных месторождений оцениваются весьма высоко. Поэтому необходимы как новые теоретические подходы и тематические исследования по определению перспективных районов, так и поисковые морские работы.

Проведение сейсмической съемки на современном технологическом уровне по более плотной сети в пределах бортовых зон Южно-Баренцевской впадины даст значительный прирост фонда локальных структур и литологических ловушек в триасовом и юрском комплексах.

В палеозойском комплексе, с которым связываются основные перспективы открытия нефтеносных районов, главными объектами являются рифогенные постройки позднекаменноу-голоно-раннепермского возраста. Пояса развития рифовых тел прогнозируются вдоль южного и западного обрамления Южно-Баренцевской впадины: от Тимано-Печорской плиты до Фин-нмаркенской "платформы", на склонах поднятий и седловин Центрально-Баренцевской зоны. Как показывают результаты исследований в Тимано-Печорской провинции и на Норвежском шельфе, цепочки барьерных рифов протягиваются на десятки километров. Нефтегазоносность рифогенных объектов была подтверждена бурением в Печорском море и на востоке

Финнмаркенской "платформы". Рифогенные тела, вьщеленные на отдельных профилях, имеют размеры 1-5 км и амплитуду до 150-200 м. Намеченные контуры зон распространения рифов требуют дальнейшего уточнения сейсмическими работами.

В пределах Кольской моноклинали и склонов поднятий Центрально-Баренцевской зоны определенные перспективы связываются с поисками литолого-стратшрафических и тектонически экранированных залежей в терригенных отложениях де-вона-нижнего карбона, типа Кольской неантиклинальной ловушки.

В Предновоземельской структурной области возможно открытие нефтяных залежей сложного строения в зоне передовых надвигов Пайхойско-Новоземельского складчатого пояса, полоса которых распространяется на 50-100 км к западу от Новой Земли. Некоторые перспективы могут быть связаны с клино-формами берриас-барремской части мелового комплекса во внутренней области Южно-Баренцевской впадины.

Наконец, принципиально новое направление поисковых работ связано с оценкой перспектив нефтегазоносности рифейс-ких отложений вблизи побережья Кольского полуострова. Для открытия месторождений нефти и газа в этой области имеются благоприятные геологические и геохимические показатели. С начала 70-х годов здесь известны аномально высокие содержания углеводородных газов в рифейских отложениях п-овов Средний, Рыбачий, о. Кильдин, а также в водной среде и донных осадках в полосе развития рифейских отложений (Митрофанов и др., 1998). Рифейский грабенообразный прогиб в поднадвиго-вой зоне Кольско-Канинской моноклинали занимает весьма выгодное географическое положение. В случае положительных результатов работ новый нефтегазоносный район будет иметь важное значение для решения топливно-энергетических проблем Баренц-региона. Для решения этих проблем коллективом авторов (А.П.Симонов, Д.М.Губерман, Ю.Н.Яковлев, Ф.П.Митрофанов, В.В.Любцов, А.А.Предовский, В.А.Припачкин, Р.Р.Мурзин, П.П.Снетко, 1999) предложена программа сейсмических работ в прибрежной зоне и параметрического бурения на п-ове Рыбачий. С учетом представлений о надвиговом строении Кольско-Канинской моноклинали, глубина параметрической скважины составит 4,5-5,0 км. В интервале глубин от 1,5 до

3,5 км скважина должна будет вскрыть в поднадвиговой зоне отложения волоковой и кильдинской серий - потенциальные резервуары. Заложению скважины должна предшествовать постановка сейсмических работ, методика которых позволила бы расшифровать внутреннее строение поднадвиговой зоны. Первоочередным участком для постановки поисково-разведочного бурения в прибрежной зоне является Кольский лицензионный участок шельфа, в пределах которого могут быть обнаружены комбинированные ловушки различного типа - ловушки выклинивания, рифовые постройки, трещиноватые отложения рифея в поднадвиговой зоне.