Результаты первых морских гравиметрических наблюдений были обобщены при составлении листов Гравиметрической карты СССР масштаба 1 : 1 000 000

ВАСИЛЬЕВ В.В., ФРАНЦУЗОВ И.Я.
ОАО МАГЭ, Россия

Первые сведения о характере гравитационного поля на акватории Баренцева и Карского морей были получены экспедициями ЦНИИГАиК. Наблюдения проводились по методике Венинг-Мейнеса маятниковыми приборами, которые устанавливались на подводных лодках. Сеть наблюдений была редкой и неравномерной, координаты пунктов наблюдений определялись по счислению, опиравшемуся на редкие астрономические обсервации (1-2 раза в сутки). Погрешность аномалий силы тяжести по авторской оценке ±10 мГал в 1947 г. и ±3.1 мГал в 1962 г. Экзотичность транспорта и неизбежная низкая производительность крайне ограничивали возможность использования таких съёмок для решения геологических задач. Всего было выполнено 460 маятниковых пунктов.

Ограниченный характер из-за низкой производительности носило и использование донных гравиметров. Более удачным решением оказалось применение сухопутных гравиметров, доставляемых к точке налёдных измерений легкомоторными самолётами и вертолётами. Работы проводила Полярная геофизическая экспедиция ПГО «Севморгео».

Результаты первых морских гравиметрических наблюдений были обобщены при составлении листов Гравиметрической карты СССР масштаба 1 : 1 000 000 с редукцией Буге (? = 2.30 г/см³, Сажина Н.Б., ВНИИГеофизика, 1968 г.). Изоаномалы на акватории Баренцева моря из-за редкой сети и низкой точности проведены через 20 мГал.

С 1973 г. специалистами Комплексной морской арктической геолого-геофизической экспедиции, г.Мурманск, проводятся надводные гравиметрические съёмки с гравиметрами ГМН, разработанными в ГАИШ и ВНИИГеофизике. По объёмам, качеству и разнообразию морских гравиметрических работ в 80-х – начале 90-х годов прошлого столетия экспедиция занимала лидирующее положение среди организаций страны, выполнявших аналогичные работы.

По результатам работ составлены многочисленные научно-технические отчёты с каталогами гравиметрических пунктов, листы Государственной гравиметрической карты масштаба 1:1000000 для Баренцева, западной части Карского и восточной части Норвежского морей (общая площадь более 1.5 млн. км²), а также гравиметрические карты масштаба 1:200000 и 1:100000 для отдельных площадей Баренцева и Белого морей. Съёмка масштаба 1:200000 в Поморском проливе, отделяющем о. Колгуев от материка, позволила выделить рифогенные постройки, которые рассматриваются как продолжение нефтегазовых структур о. Колгуев. По материалам съёмок в западной части Баренцева моря (проливы Нордкапский и Ольги) выделены зоны развития солянокупольных структур. Детальные гравиметрические съёмки на Штокмановском, Лудловском и Приразломном месторождениях УВ уточнили положение и контуры залежей. В случае Штокмановского и Лудловского месторождений прогнозы подтверждены результатами бурения. [Французов и др.]

Гравиметрические съёмки широко использованы при составлении тектонической карты Баренцево-Карского региона. [Юнов, Журавлев, Шкарубо, Шипилов].

С 2001 г. гравиметрические данные используются для составления карт геофизической основы (ГФО) листов Госгеолкарты масштаба 1:1000000. В результате этих работ накапливаются цифровые массивы как каталогов гравиметрических пунктов, так и результатов интерполяции данных на регулярную сеть (гридов). Базы данных, трансформации и результаты представлены в геоинформационных технологиях, что позволяет проводить не только обработку в рамках конкретных листов, но и их последующее обобщение. [Васильев и др., Vasilev et al.].

Основой для составления цифровой модели гравитационного поля Западно-Арктического шельфа в редукции Буге с плотностью промежуточного слоя 2.30 г/см³ послужили гриды полей, составленные в рамках создания ГФО Госгеолкарты-1000: T-37-40, T-41-44, S-41-43, R-(35)-36, R-37-38, R-38-40, R-41. Наиболее представительными являются листы T-37-44, R-35-38 и R-41, созданные как листы Госгеолкарты 3-го поколения. Размер ячейки гридов гравитационных полей в них 1-2 км. Привлекались также сохранившиеся гриды листов Государственной гравиметрической карты T-35-36, S-33-36 (1999 г.) и созданные в рамках производственного объекта на морскую часть листов S-38-40 (2006 г.). Обобщённый грид с размером ячейки 1*1 км охватывает площадь 2,3 млн. км2.

Полученный цифровой массив по своей детальности значительно превосходит предыдущие обобщения гравитационных полей для рассматриваемой территории [Виноградов и др., Мащенков и др.]. Полученное поле и его трансформации (горизонтальный и вертикальный градиенты, остаточные аномалии) позволяют более надёжно картировать глубинные тектонические структуры, в т.ч., перспективные на УВ.

Представленная на рисунке карта остаточных аномалий получена в результате пересчёта исходного поля на высоту 30 км программой APPG А.С.Долгаля. [Долгаль] Для большей наглядности изолинии проведены на уровне ±0.5 СКО, ±1.5 СКО, ±3 СКО.

Ключевой на представленной карте является Баренцево-Карская аномальная область с преобладанием линейных элементов северо-северо-восточного простирания. На юго-западе выделяется Нордкапская область с северо-восточным направлением элементов и Свальбардская область с разноориентированными аномалиями. В Печорской аномальной зоне доминирует северо-западное направление аномалий. В Южно-Карской области наряду с северо-западным простиранием линейных элементов присутствует северо-северо-восточное. В Северо-Карской аномальной зоне характерным является широтное направление. Названия областей приведены по [Виноградов и др.].

Итак, в ходе работ создан грид гравитационного поля с размером ячейки 1*1 км, позволяющий проводить районирование значительной территории (2.3 млн. км²) с использованием современных геоинформационных технологий. Представляется целесообразным продолжить работы и создать аналогичный грид аномалий силы тяжести с редукцией в свободном воздухе, что позволит провести сравнение с существующими альтиметрическими данными.

Литература
Васильев В.В., Васильева Е.Г., Теплякова Е.А. Геофизическое картирование арктического шельфа для составления геофизических основ Госгеолкарты-1000/3. «Разведка и охрана недр», Москва, 2007, № 9, с. 64 – 69.
Виноградов А.Н., Верба М.Л., Верба В.В., Митрофанов Ф.П. Основные черты геологического строения Евро-Арктического региона. В кн.: Строение литосферы российской части Баренц-региона. Петрозаводск, Карельский научный центр РАН, 2005, с. 16-39.
Долгаль А.С. Компьютерные технологии обработки и интерпретации данных гравиметрической и магнитной съёмок в горной местности. Абакан, ООО «Фирма «Март», 2002. – 188 с.
Журавлев В.А., Французов И.Я., Васильев В.В. Государственная гравиметрическая карта России для Баренцева и западной части Карского морей./ Международная конференция “Нефть и газ Арктического шельфа”, Мурманск, 12-15.11.2002.
Мащенков С.П., Астафурова Е.Г., Глебовский В.Ю. и др. Потенциальные поля. В кн.: Геология и полезные ископаемые России. Т.5. Арктические и дальневосточные поля. Кн. 1. Арктические моря. СПб, изд-во ВСЕГЕИ, 2004, с.53-87.
Французов И.Я., Казанин Г.С., Журавлев В.А., Васильев В.В. О вкладе МАГЭ в развитие морской гравиметрии, изучение гравитационного поля морей и океанов. «Разведка и охрана недр», Москва, 2007, № 9, с. 56 – 61.
Шкарубо С.И., Шипилов Э.В. Тектоника Западно-Арктической платформы. «Разведка и охрана недр», Москва, 2007, № 9, с. 32 – 47.
Vasilev V., Fedukhin N. & Fedukhina T. Creation of Geophysical Basis in the Scale 1:1000000 in the Region of the Barents Sea. 70th EAGE Conference & Exhibition - Rome, Italy, 9 - 12 June 2008. Extended Abstracts & Exhibitors’ Catalogue (CD, P302.pdf).

Нефть и газ арктического шельфа-2008: материалы конференции