Особенности глубинного строения Баренцево-Карского региона и перспективы нефтегазоносности

Ведущим процессом в формировании глубинного строения структуры Баренцево-Карского региона является эпиконтинентальный рифтогенез

ИВАНОВА Н. М., САКУЛИНА Т.С., РОСЛОВ Ю.В.
ГНПП «Севморгео». Россия

С 1995 ГНПП «Севморгео» выполняет глубинные сейсмические исследования (ГСЗ) в комплексе с сейсмическими работами ОГТ, сейсмоакустическим профилированием и гравимагнитными наблюдениями по системе региональных опорных профилей 1-АР. 2-АР в Баренцево-Карском регионе. Профиль 1-АР (п-ов Рыбачий-арх. ЗФИ) соединяет сверхглубокую скважину СГ-3 на Кольском п-ове со скважиной 1-Хейса на Земле Франца Иосифа. Профиль 2-АР субширотного простирания (северная часть п-ова Ямал - Новая Земля - центральная часть Баренцева моря) пересекает Баренцево-Карский регион, включая Новую Землю.

В результате получены новые данные о глубинном строении северного склона Балтийского щита, Кольско-Канинской моноклинали, поднятий Федынского, Ферсмана, Вернадского, Демидовского авлакогена, Малыгинского грабена, Северо-Баренцевской впадины, Южно-Карской синеклизы, Адмиралтейского мегавала, прогиба Седова и Новоземельской складчатой зоны. На всем протяжении геотраверзов разрез земной коры освещен на всю ее мощность. Глубинные разрезы структур, пересеченных профилем, существенно различаются возрастом и составом комплексов осадочного чехла, промежуточных структурных комплексов между консолидированным основанием и осадочным чехлом, глубиной залегания гетерогенного фундамента, мощностью консолидированной части земной коры и общей мощностью земной коры в целом.

Выявлены следующие особенности глубинной структуры Баренцево-Карского региона: 1) наличие грабеннообразных структур в разрезе осадочного чехла и фундамента, ограниченных крупными разломнымн зонами с разломами листрического типа; 2) исключительно большая мощность осадочного чехла в этих структурах (15-18 км): 3) присутствие в нижней части грабенов мощной высокоскоростной толщи (с граничными скоростями в кровле до 5.6 - 6.2 км/с) осадочно-вулканогенных образований: 4) наличие магматических образований, наибольшее количество которых сосредоточено в верхнепалеозойской и триасовой части разреза: 5) сокращённая мощность гранитно-гнейсового комплекса до 3-8 км и в целом земной коры до 31-36 км в Северо-Барениевской впадине, до 33-35 км в Ноябрьском и Чекинском грабенах Южно-Карской синеклизы: 6) наличие мантийных куполов, самые крупные из которых фиксируются под осевой частью Ноябрьского грабена и в пределах восточного борта Северо-Баренцевской впадины в зоне его наиболее интенсивного обрушения.

Все эти особенности характерны зонам рифтогенного растяжения земной коры. Таким образом, новые геофизические данные вдоль опорных профилей свидетельствует, что ведущим процессом в формировании современной структуры Баренцево-Карского региона является эпиконтинентальный рифтогенез, сопровождаемый растяжением, дроблением, погружением и возможно горизонтальным перемещением блоков земной коры, ранее предложенный М.Л. Вербой (1985), И.С. Грамбергом (1997). Сениным. Э.В. Шипиловым. А.Ю. Юновым (1989).

Впервые получена информация о глубинной структуре прогиба Седова. Сейсмические данные свидетельствуют о его асимметричном строении. Восточная часть прогиба осложнена разломом надвигового типа, который может представлять фронтальную часть Западно-Новоземельской зоны надвигово-взбросовых дислокаций. В результате, более древние складчатые образования Новоземельской зоны налегают на недеформированные толщи осадочного чехла прогиба Седова. В изученной части прогиба Седова осадочный чехол представлен пермско-триасовым терригенным комплексом общей мощностью 5.0-7.0 км. Уверенное выделение в поле преломленных волн границ с Vr - 5.5-5.8 км/с (горизонт 1а) и Vr - 6.2-6.4 км/с (горизонт 1-Е) позволяет связать их с глинисто-карбонатными и карбонатными образованиями нижней перми и верхнего девона - карбона, последние их которых закартированы на западном побережье Новой Земли в составе складчатых комплексов.

уточнена глубинная структура акваториального продолжения Западно-Сибирской эпипалеозойской плиты в пределах Карского шельфа

Изучен разрез земной коры и уточнена глубинная структура акваториального продолжения Западно-Сибирской эпипалеозойской плиты в пределах Карского шельфа. Здесь осадочный чехол образует обширную Южно-Карскую синеклизу. в которой расположена впадина с перекрестной системой пермско-триасовых рифтов в основании. Западная периферия плиты, непосредственно прилегающая к Новоземельской складчатой зоне, представлена Приновоземельской моноклиналью, под плитным чехлом которого выявлено два комплекса палеозойских и рифейских образований, залегающих на жёстком древнем блоке фундамента. В пределах моноклинали происходит нарастание мощности в восточном направлении, как собственно осадочного чехла, так и складчатых терригенных карбонатно-терригенных образований верхнего среднего палеозоя и флишоидных молласоидных слабометаморфизованных образований рифейско-нижнепалеозойского комплекса.

Осадочный чехол представлен здесь преимущественно юрскими, меловыми отложениями с максимальной мощностью 2 км. Мощность средне-верхнепалеозойского комплекса возрастает от 1.0-2.0 км до 4.0-6.0 км, вычерчивая западный борт обширного Пахтусовского прогиба авлакогенного типа. Поверхность консолидированного фундамента имеет здесь явно выраженный блоковый характер, погружаясь по системе листрических блоков в восточном направлении. Глубина залегания её здесь составляет 5.0-12.0 км.

Впервые по сейсмическим данным выделена в западной части Карского шельфа крупная отрицательная структура. Пахтусовский прогиб. заполненный рифейскими и палеозойскими отложениями, формирующими промежуточный структурный этаж между консолидированным AR-PR фундаментом и осадочным преимущественно мезозойским терригенным чехлом. Общая мощность палеозойских и рифейских отложений достигает 9.0-12.0 км. Прогиб ограничен крупными разломами, амплитуда смещения по которым составляет 1.5 км - 2.5 км. Над осевой разломной зоной расположено Викуловское поднятие, выраженное по всем горизонтам осадочного мезозойского чехла. В целом, анализируя полученные данные по мощности земной коры, можно констатировать, что Баренцево-Карский регион характеризуется утонённой континентальной и субконтинентальной земной корой, мощностью, в среднем. 37-38 км. В районе Новой Земли, северного склона Балтийского щита мощность земной коры увеличивается до 40-42 км, что характерно для типично континентальной коры. В рифтогенных структурах развита аномальная кора, мощность которой составляет 33-36 км.. В Северо-Баренцевской впадине на основе комплексной интерпретации сейсмических и гравимагнитных данных установлена линза коро-мантийной смеси мощностью до 10 км.

Проведенные геофизические исследования вдоль опорных профилей 1-АР. 2-АР и сопоставление их с результатами предшествующих работ позволили наметить несколько участков, перспективных на углеводороды. Учитывая рифтогенный характер основных крупных впадин и грабенов, наиболее перспективные на углеводороды структуры приурочены, как правило, к краевым поднятиям прогибов, осложнённых крупными разломивши зонами. Поэтому основные перспективные участки вдоль опорных профилей предлагаются следующие: 1 - зона сочленения Кольско-Канинской моноклинали и Западно-Кольского грабена. 2 - зона сочленения поднятия Федынского и Демидовского авлакогена. 3 - центральная зона Демидовского авлакогена. 4 -поднятие Ферсмана. 5 - юго-западный борт Северо-Баренцевской впадины, осложнённый поднятиями Вернадского и Шатского. 6 - Вильчековская моноклиналь. 7 - западная часть Южно-Карской синеклизы в пределах ранее выявленных МАГЭ и СМНГ, структурах: Викуловская. Геофизическая и Центральная. Особого внимания заслуживает Центральная структура, расположенная в пределах западного краевого поднятия Ноябрьского грабена. 8 - западная часть Русановского поднятия, где в альб-сеноманском нефтегазоносном комплексе в сейсмической записи ОГТ отмечается аномалия типа "яркое пятно" на глубине 1800 м, расположенная над крупной разломной зоной.

Литература
Верба МЛ. Баренцево-Северокарский мегапрогиб и его роль в эволюции Западно-Арктического шельфа. В кн.: Геологическое строение Баренцево-Карского шельфа. // Л., ПГО Севморгеология. 1985, с. 11 - 28.
Грамберг И.С. Баренцевоморский пермо-триасовый палеорифт и его значение для проблемы нефтегазоносности Баренцево-Карской плиты. // ДАН. 1997, т. 352, № 6. с. 789-791.
Сенин Б.В., Шипилов Э.В., Юнов А.Ю. Тектоника арктической зоны перехода от континента к океану. // Мурманск: Кн. изд-во. 1989. с. 176.

Материалы международной конференции "Нефть и газ арктического шельфа - 2004"