Изучение глубинного строения земной коры является одним из труднейших и вместе с тем важнейших вопросов геологии. Его решение без привлечения геофизических методов исследований невозможно даже в пределах сухопутной части Земли. На акваториях, где прямая геологическая съемка неосуществима, эти методы приобрели главенствующую роль. Наибольшее распространение здесь получили, в связи с их относительно низкой стоимостью и высокой производительностью, площадные магнитометрические и гравиметрические исследования. Практика показала, что их результаты позволяют с достаточно высокой степенью достоверности экстраполировать данные о строении земной коры, полученные даже по редкой и неравномерной сети сейсмических профилей, на значительные площади.

В Северном Ледовитом океане (СЛО), отличающемся от других акваторий Мирового океана суровыми погодными условиями, наибольшее распространение еще с 1950-х годов получили площадные аэромагнитные съемки. Гравиметрические съемки изначально проводились путем авиадесантных и морских набортных измерений поля силы тяжести, а в последние годы - с борта самолета в комплексе с аэромагнитными исследованиями. Помимо технологических преимуществ и низкой стоимости, площадные аэрогеофизические съемки отличает возможность в сжатые сроки изучать обширные районы арктической акватории вне зависимости от их удаленности от прилегающей суши и ледовой обстановки.

Об исключительно высокой информативности данных потенциальных полей, особенно в труднодоступных районах Арктики, свидетельствует опыт геофизических работ НИИГА - ФГБУ «ВНИИОкеангеология», ФГНПП АО «ПМГРЭ», AO «ГНПП Аэрогеофизика» и других организаций. С помощью магнитных и гравиметрических данных могут быть решены не только проблемы, связанные со структурно-тектоническим районированием арктической акватории [Верба, Волк, 2001; Глебовский и др., 2012; Saltus et al., 2011; Koulakov et al., 2013, и др.] и изучением ее глубинного строения [Пискарев и др., 2003; Глебовский и др., 2013; Døssing et al., 2013], но и ряд прикладных задач геологии, заключающихся в оценке мощности осадочного чехла [Глебовский и др., 2006; Glebovsky et al., 2006], выделении перспективных районов на поиски углеводородного сырья [Мащенков и др., 2004], локализации отдельных нефтегазовых структур [Мавричев, 2000], а также дополнительном обосновании положения внешней границы континентального шельфа России в Арктике [Каминский и др., 2000; Kaminsky et al., 2014].

Естественно, что для решения перечисленных проблем и прикладных задач геологии Арктики необходимы современные высокоточные магнитометрические и гравиметрические данные. Тем не менее в текущем столетии приток таких данных существенно сократился. В последние годы аэрогеофизические исследования, за редким исключением, осуществляются лишь компаниями недропользователями в пределах лицензионных участков. Их результаты на годы остаются недоступными для специалистов организаций Министерства природных ресурсов и экологии и Роснедра. Доступными для изучения являются результаты новых комплексных морских геологоразведочных работ, осуществленных за счет средств государственного бюджета. Однако эти региональные работы, как правило, выполняются по редкой сети наблюдений, на незначительных по площади и не закрытых льдом участках Арктического шельфа. В связи с этим потенциальные поля не только глубоководной части СЛО, но и подавляющей части прилегающего российского шельфа по-прежнему остаются малоизученными.

ФГБУ «ВНИИОкеангеология» на протяжении всего срока своего существования является общепризнанным российским лидером по сбору и обобщению информации по потенциальным полям арктической акватории. Собранная в институте база гравимагнитных данных содержит наиболее полные сведения о результатах отечественных, а также доступных зарубежных магнитометрических и гравиметрических исследований. Результаты этих исследований неоднократно обобщались в ряде публикаций [Глебовский и др., 2002, 2008; Каминский и др., 2013, 2017, и др.] в виде сводных схем изученности, сопровождаемых таблицами с характеристиками съемок, а также сводными картами потенциальных полей. К числу таких карт относятся и наиболее современные карты аномального магнитного и гравитационного поля, созданные в рамках двух крупных международных проектов [Gaina et al., 2011; Kenyon, Forsberg, 2000].

Ниже приводятся обновленные сведения о суммарном объеме и качестве данных по потенциальным полям в СЛО, накопленные к настоящему времени. Анализ этих сведений позволяет наметить области дальнейших площадных аэрогеофизических исследований, нацеленных на решение первоочередных задач геологии в Арктике.

Современное состояние изученности потенциальных полей Северного Ледовитого океана

Аномальное магнитное поле. Наиболее полная схема аэромагнитной изученности СЛО, составленная авторами по состоянию на начало 2017 г., представлена на рис. 1. Она включает маршруты российских и зарубежных съемок, хранящихся в базе данных ВНИИОкеангеология. Здесь же показаны участки комплексных аэромагнитных и аэрогравиметрических исследований, которые остаются недоступными в настоящее время для обработки и интерпретации. К числу последних относятся: участок датско-канадской съемки LOMGRAV-2009 с расстояниями между маршрутами 12–15 км [Matzka et al., 2011], а также площади лицензионных участков ОАО «НК «Роснефть» и ООО «Газпромнефть-Сахалин», в пределах которых в 2013–2015 гг. были выполнены аэрогеофизические исследования ЗАО «ГНПП Аэрогеофизика» в масштабах 1 :  200 000 –1 : 400 000. Результаты последних исследований имеют статус коммерческих материалов и в соответствии с действующим Законом о недрах (Статья 27. [Геологическая…, 2017]) должны стать доступными для государственных бюджетных организаций по прошествии пяти лет с момента сдачи геологических отчетов в ФГБУ «Росгеолфонд».

Сводная схема гидромагнитной изученности Арктического шельфа по состоянию на 2017 г. представлена на рис. 2. На ней показаны профили морских набортных магнитометрических наблюдений, выполненных в ходе комплексных геологоразведочных работ совместно с сейсмическим и гравиметрическим методами исследований преимущественно ОАО «МАГЭ», а также ГНЦ ФГУГП «Южморгеология», ОАО «СМНГ» и ОАО «ДМНГ» с конца 1995 по 2015 г. Схема дополнена контурами лицензионных участков ОАО «НК «Роснефть», отработанных ОАО «СМНГ» стандартным комплексом набортных геофизических методов в 2013–2015 гг.

Представленная на обеих схемах изученности информация позволяет сделать следующие важные выводы:

1. Основной объем магнитометрической информации, накопленной по СЛО, представлен результатами аэромагнитных съемок, осуществленных еще в прошлом столетии (см. рис. 1). Прирост новых российских аэромагнитных данных остается незначительным, даже с учетом результатов исследований на лицензионных участках.

2. В последние годы российские магнитометрические съемки в большинстве своем осуществляются с судов попутно с морскими набортными сейсмическими и гравиметрическими исследованиями. Они охватывают лишь небольшие участки Арктического шельфа, выбранные в качестве перспективных районов на поиски углеводородов (см. рис. 2).

3. В связи с фактическим отказом от выполнения площадных аэрогеофизических исследований и целенаправленного наращивания изученности потенциальных полей в СЛО последняя остается крайне редкой и неравномерной [Каминский и др., 2013].

На первый взгляд, относительно плотной сетью аэромагнитных маршрутов покрыта западная половина российского Арктического шельфа: Баренцево море, южная часть Карского моря (преимущественно в масштабе 1 : 500 000), а также входящие в их пределы архипелаги и острова (в масштабе 1 : 200 000 ). Однако подавляющая часть накопленных здесь магнитометрических данных относится к ретроспективным материалам, которые по своим погрешностям, как будет отмечено ниже, не отвечают современным требованиям и к тому же являются результатом оцифровки аналоговых карт графиков аномального магнитного поля (АМП).

Восточная половина шельфа, включающая море Лаптевых, а также Восточно-Сибирское и Чукотское моря, даже с учетом ретроспективных данных, изучена значительно хуже. Исключение составляют прибрежная часть последних двух морей, охваченная современной аэромагнитной съемкой масштаба 1 : 200 000, осуществленной на средства государственного бюджета ЗАО «ГННП «Аэрогеофизика» в 2012–2013 гг., северная часть Восточно-Сибирского моря, охваченная в 2015 г. съемкой АО «Севморгео» масштаба 1 : 500 000, а также участки компаний-недропользователей (см. рис. 1). Практически неизученной остается центральная часть Карского моря, она пересечена лишь несколькими рекогносцировочными маршрутами. Степень магнитометрической изученности российского сектора глубоководной части СЛО, за исключением узких полос геотраверсов 1989–1992, 2005 и 2007 гг., соответствует лишь самой начальной стадии геологического изучения.

Поле силы тяжести. Созданные ранее во ВНИИОкеангеология схемы российской гравиметрической изученности СЛО [Глебовский и др., 2002, 2008, 2012], ввиду закрытого характера первичной информации, представляли собой сводку открытых для опубликования картографических материалов разного масштаба. Они не сопровождались сведениями о производственно-технических и точностных параметрах отдельных съемок. Данное обстоятельство препятствовало оценке достоверности гравиметрических данных и результатов их интерпретации в различных частях СЛО, а также затрудняло объективное планирование новых исследований.

Работа по созданию полноценной схемы гравиметрической изученности арктической акватории была проведена во ВНИИОкеангеология в 2016 г. Были собраны, проанализированы и систематизированы сведения о местоположении, масштабе и технических параметрах большинства (более 150) площадных гравиметрических съемок в СЛО, информация о которых представлена на официальном сайте Российского федерального геологического фонда - ФГБУ «Росгеолфонд» (http://www.rfgf.ru/index.htm). Эти съемки были подразделены по виду на наземные, авиадесантные, морские набортные и аэрогравиметрические и сгруппированы по масштабам 1 : 2 500 000, 1 : 1 000 000, 1 : 500 000 и 1 : 200 000. За рамками обобщения остались рекогносцировочные профильные и отдельные точечные наблюдения, характеризующиеся большими погрешностями, а также детальные исследования (масштаба 1 : 100 000 и крупнее), охватывающие незначительные участки арктической акватории. По каждой из групп материалов разного масштаба были составлены схемы изученности с контурами участков отдельных исследований, сопровождаемые таблицами с их основными характеристиками.

В данной статье в целях наглядности на сводную схему изученности (рис. 3) вынесены предварительно обобщенные контуры съемок разного масштаба вне зависимости от их вида. Помимо этого, на ней показаны границы лицензионных участков, на которых в 2013–2015 гг. по заказу недропользователей были выполнены набортные судовые или авиационные гравиметрические съемки масштабов 1 : 200 000–1 : 400 000.

Представленная на данной схеме информация свидетельствует о крайне неравномерном покрытии СЛО российскими гравиметрическими съемками. Наряду с небольшими участками площадных работ масштабов 1 : 200 000 и 1 : 500 000, подавляющая часть шельфа закрыта съемками масштаба 1 : 1 000 000. Наименее изученной остается глубоководная часть СЛО. Существенный вклад в изучение поля силы тяжести не только этой части арктической акватории, но и всего исследуемого региона внесли результаты зарубежных, в первую очередь спутниковых альтиметрических, исследований. Их краткое описание приводится в последующих разделах.

Сравнительная характеристика накопленных результатов магнитных и гравиметрических съемок в Северном Ледовитом океане

Приведенные выше сведения по изученности потенциальных полей в СЛО позволяют судить лишь об общем количестве, детальности, а также видах магнитометрической и гравиметрической информации, накопленной за годы исследований, но не о ее достоверности, то есть степени пригодности для картографирования, качественной и количественной интерпретации. Результаты оценки достоверности этой информации рассматриваются в данном разделе.

Аномальное магнитное поле. Опубликованные ранее схемы достоверности результатов аэромагнитных съемок в Арктическом бассейне [Глебовский и др., 2008; Каминский и др., 2013] устарели. Необходимость создания обновленной версии такой схемы продиктована не только притоком новой аэромагнитной и гидромагнитной информации, но и возросшими требованиями к ее точностным характеристикам.

Как и в предшествующие годы, основным параметром для разбраковки российских магнитометрических маршрутных данных по степени достоверности являлась погрешность их плановой привязки. При создании сводных карт АМП СЛО и отдельных его областей [Глебовский и др., 2002, 2008; Glebovsky et al., 2000; Gaina et al., 2011] было установлено, что погрешность большинства старых съемок (величины которой позаимствованы из отчетов исполнителей) при такой разбраковке имеет второстепенное значение по основным двум причинам. Во-первых, она рассчитывалась преимущественно в зонах спокойного магнитного поля, что не позволяло в принципе получить реальную величину СКП по съемке в целом. Во-вторых, при повторной внутренней увязке результатов старых полевых исследований оказалось, что даже в зонах спокойного магнитного поля полученные исполнителями оценки погрешности зачастую занижены до значений, приведенных в геологических заданиях. В то же время именно большие погрешности плановой привязки (для ранних и наиболее массовых съемок они превышают сотни метров и даже достигают нескольких десятков километров) привели к существенному искажению и смещению отдельных аномалий в исследованных районах. Данный факт установлен при внешней увязке результатов старых и современных аэромагнитных съемок [Glebovsky et al., 2000; Gaina et al., 2011].

С учетом вышесказанного, все представленные на рис. 1 и рис. 2 российские магнитометрические материалы по своей достоверности были подразделены на три основные группы:

1. Результаты старых аэромагнитных съемок 1961–1979 гг., которые характеризуются погрешностями привязки от ±570 до ±38 000 м, порою значительно превышающими размеры локальных аномалий магнитного поля. Исходные данные по этим съемкам получены путем оцифровки аналоговых карт графиков из оригинальных отчетов. Результаты этих съемок, по сути, являются рекогносцировочными, дают лишь самое общее представление о структуре АМП исследованных районов и поэтому малопригодны даже для целей мелкомасштабных (крупнее 1 : 2 500 000) исследований.

2. Результаты старых аэромагнитных съемок 1971–1991 гг., с погрешностями привязки от ±55 до 500 м. Исходные данные по этим съемкам также получены путем оцифровки аналоговых карт графиков из оригинальных отчетов. Вследствие этого они пригодны лишь для целей мелкомасштабного (1 : 500 000–1 : 1 000 000) картирования и районирования АМП.

3. Результаты современных аэромагнитных и дифференциальных гидромагнитных съемок с высокоточной плановой привязкой и цифровой регистрацией измеряемых параметров. Эти цифровые материалы могут использоваться не только при районировании АМП в мелких и средних масштабах, но и при решении количественных задач, связанных с моделированием глубинного строения земной коры (расчетом глубин залегания магнитоактивных источников, построением геомагнитных разрезов и т. д.). К этой же группе материалов отнесены результаты площадных аэромагнитных и гидромагнитных съемок 2013–2015 гг., выполненных по заказу недропользователей на лицензионных участках (см. рис. 1, 2).

Важно отметить, что, согласно действующему временному положению об этапах и стадиях геологоразведочных работ (ГРР) на нефть и газ [Временное…, 2001], типовой комплекс региональных работ на стадии прогноза нефтегазоносности включает аэромагнитную и гравиметрическую съемки масштаба 1 : 200 000 и крупнее. Как было показано выше (см. рис. 1, 2), высокоточные съемки данного масштаба в СЛО и даже на его Арктическом шельфе практически отсутствуют вовсе.

Кроме этого, следует также отметить, что результаты ряда аэромагнитных съемок, проведенных ПМГРЭ в западном секторе Арктического шельфа (над архипелагом Земля Франца-Иосифа и в Карском море в период с 1993 по 2000 г.) (см. рис. 1) и отнесенных к третьей группе наиболее достоверных материалов (см. рис. 3), имеют ограниченную ценность при количественной интерпретации. Эти съемки выполнены на больших высотах (около 1000 м), в связи с чем полученные результаты оказались сильно сглаженными и практически лишенными сигнала от локальных приповерхностных магнитных объектов. Из данной группы материалов также полностью исключены результаты ряда модульных гидромагнитных съемок (см. рис. 2). При их анализе были выявлены аномалии, связанные с вариациями магнитного поля Земли, корректный учет которых в данной модификации метода морской магнитометрии при работе в высоких широтах, как правило, невозможен.

Объединенные контуры наиболее достоверных из перечисленных выше магнитометрических материалов, относящихся к 2-й и 3-й группам, в той или иной мере пригодных для геологического истолкования, показаны на рис. 4. Контуры съемок, результаты которых, по сути, являются рекогносцировочными, на этом рисунке не представлены.

Анализ достоверности результатов зарубежных аэромагнитных исследований, осуществленных в пределах СЛО, не проводился ввиду отсутствия опубликованных данных об их погрешностях. Тем не менее в процессе работы по созданию сводных моделей АМП СЛО [Glebovsky et al., 2000; Gaina et al., 2011] было установлено, что представленные на рис. 1 зарубежные и российские съемки 1970-х гг. практически тождественны по своим точностным характеристикам. Таким образом, результаты зарубежных съемок этих годов могут использоваться преимущественно для структурно-тектонического районирования в самых мелких масштабах (от 1 : 2 500 000 и мельче). В то же время результаты более поздних зарубежных площадных аэромагнитных исследований (конца 1990-х - 2000-х гг.), наряду с отечественными съемками тех же лет, пригодны не только для районирования, но и для численного моделирования глубинного строения земной коры.

Поле силы тяжести. В отличие от магнитометрических данных, основным параметром при оценке достоверности результатов гравиметрических съемок послужила среднеквадратическая погрешность измерений аномалий поля силы тяжести, рассчитанная исполнителями непосредственно по результатам полевых наблюдений. Достоверность результатов гравиметрических съемок, в отличие от результатов аэромагнитных съемок, существенно меньше зависит от погрешности географической привязки ввиду более спокойного характера гравитационного поля.

Гравиметрические материалы, полученные на отдельных площадях съемок, по своей достоверности были подразделены на три основные группы, характеризующиеся СКП полевых наблюдений, составляющими ±3 мГал и более, ±1÷3 мГал и менее ±1 мГал соответственно.

В пределах каждой из выделенных групп материалов были выявлены также участки съемок, достоверность результатов которых оказалась пониженной в связи с методическими особенностями их получения - метода полевых измерений, точности привязки точек измерения, а также масштаба съемки.

В первую из групп вошли материалы по старым площадным, преимущественно авиадесантным, съемкам масштабов 1 : 2 000 000–1 : 2 500 000 (изредка масштаба 1 : 1 000 000), характеризующиеся наиболее значительными СКП. Данные по этим съемкам сохранились лишь в виде аналоговых карт поля силы тяжести и бумажных каталогов. Сюда же отнесены результаты ряда опытных и производственных аэрогравиметрических съемок 1990–2000-х гг. масштабов 1 : 1 000 000–1 : 500 000, осуществленных в процессе комплексных аэрогеофизических исследований на больших высотах и/или при больших скоростях самолета (около 600 км/ч).

Перечисленные данные дают самое общее представление о главных особенностях гравитационного поля в исследованных регионах и пригодны лишь для картографирования и структурно-тектонического районирования в масштабе не крупнее 1 : 2 500 000. В связи с этим они не нашли отражения на схеме (рис. 5), которая дает представление о количестве наиболее достоверных результатов гравиметрических съемок, накопленных к настоящему времени в СЛО.

Во вторую группу материалов вошли результаты старых площадных авиадесантных и надводных съемок масштабов 1 : 1 000 000, 1 : 500 000 и 1 : 200 000, характеризующиеся погрешностями от ±1 до ±3 мГал (см. рис. 5, участки 1а). Информация по этим съемкам доступна в виде каталогов гравиметрических пунктов. В том числе сюда включены результаты современных производственных аэрогравиметрических съемок масштаба 1 : 500 000 и крупнее с цифровой регистрацией наблюденных данных, выполненных за счет средств государственного бюджета (см. рис. 5, участки 1б) и за счет средств недропользователей (см. рис. 5, участки 1в). Перечисленные материалы можно использовать при районировании в масштабах от 1 : 1 000 000 до 1 : 500 000.

В третью группу наиболее достоверных материалов оказались включены результаты съемок, характеризующиеся наименьшими погрешностями полевых наблюдений и плановой привязки. К ним относятся результаты ряда съемок 1980-х гг. масштаба 1 : 200 000, а также наиболее современных морских набортных съемок 2000-х гг. масштабов 1 : 200 000 и 1 : 500 000 (см. рис. 5, участки 2а), в том числе осуществленных на лицензионных участках (см. рис. 5, участки 2б). Результаты этих съемок пригодны не только для структурно-тектонического районирования, но и для численного моделирования глубинного строения земной коры.

Отметим, однако, что по аналогии с магнитометрическими данными, в соответствии с требованиями, изложенными во Временном положении [Временное…, 2001], на Арктическом шельфе (за редкими исключениями) практически не получено материалов, пригодных для решения задач, связанных с прогнозом нефтегазоносности на региональном этапе ГРР.

Ввиду отсутствия во ВНИИОкеангеология и в опубликованных источниках, а также в материалах, представленных в сети Интернет, исходной информации о техническом обеспечении и погрешностях большинства зарубежных гравиметрических съемок реально оценить их достоверность оказалось невозможным. К числу последних и наиболее полных обобщающих материалов по полю тяжести СЛО являются цифровые модели и карты, созданные в рамках двух международных проектов: Арктического гравиметрического проекта (Arctic Gravity Project, ArcGP) ([Kenyon, Forsberg, 2000]; http://earth-info.nima.mil/GandG/wgs84/agp/index.html) и Циркумарктического картографического проекта (Circum Arctic Mapping Project - Geophysical Mapping, CAMP-GM) [Gaina et al., 2011]. Основой для их создания послужили исключительно разнородные по видам и погрешностям данные - результаты площадных авиадесантных, авиационных и морских набортных съемок, а также измерений с подводных лодок, информация о точностных параметрах которых в объяснительных записках к результатам обоих проектов отсутствует. Помимо этого, были использованы альтиметрические данные, полученные со спутников Geosat (1985), ERS-1, ERS-2 (1991 и 1995) и ICESat (2003), погрешность которых, применительно к результатам их пересчета в аномалии поля силы тяжести, колеблется в пределах от ±3 до ±6 мГал.

Рассматривая гравиметрическую изученность СЛО, нельзя не упомянуть результаты наиболее современных спутниковых альтиметрических исследований.

Появление нового поколения спутников (Jason-1 и -2, Cryosat-2 и Saral-AltiKa), запущенных с 2011 по 2013 г., уже после реализации проектов ArcGP и CAMP-GM, позволило существенно уменьшить погрешность альтиметрических измерений и тем самым уточнить модель гравитационного поля арктической акватории. Первая из таких уточненных моделей - DTU13 - была создана в датском Государственном космическом институте [Andersen et al., 2014]. В дальнейшем она была подвергнута дополнительной обработке в компании Nordic Geoscience Pty. Ltd. Итогом этой обработки стала новая цифровая модель гравитационных аномалий в свободном воздухе NORDIC13 с размером ячейки 1' × 1', охватывающая акваторию СЛО между 65° и 88° с.ш. По оценкам авторов [Christensen, Andersen, 2015, 2016], по своей детальности она явно превосходит модели, созданные в рамках проектов ArcGP и CAMP-GM. В районах, перекрытых новейшими спутниковыми данными и свободных от ледового покрова, погрешность модели NORDIC13 колеблется в пределах от ± 1,0 до 2,0 мГал, то есть сопоставима с результатами морских гравиметрических наблюдений. Помимо существенного вклада в изучение поля силы тяжести глубоководной части СЛО, результаты спутниковых исследований позволили также заполнить пробелы в изученности шельфовых морей Арктики и уточнить структуру поля в некоторых районах, изученных традиционными методами гравиразведки. Лучшее пространственное разрешение является одним из существенных преимуществ моделей поля силы тяжести СЛО, построенных по данным спутниковой альтиметрии, в сравнении с аналогичными моделями, основанными на результатах крайне редких набортных гравиметрических наблюдений.

С учетом новых спутниковых данных в региональном плане современная гравиметрическая изученность, особенно в глубоководной части Арктического бассейна, стала существенно превосходить магнитометрическую изученность. Этот факт необходимо учитывать при планировании новых комплексных гравимагнитных съемок в СЛО. Здесь в методическом отношении основным методом исследований следует выбирать магнитометрический, а измерения поля силы тяжести должны носить попутный характер. К сожалению, в последние годы данный принцип игнорируется.

Первоочередные районы для производства новых магнитометрических и гравиметрических исследований в Северном Ледовитом океане

Представленные на рис. 4 и 5 обновленные схемы достоверности накопленных по СЛО магнитометрических и гравиметрических материалов позволяют выявить области будущих площадных аэрогеофизических исследований, представляющих первостепенный интерес для решения насущных научных и прикладных задач геологии Арктики. Основными из таких задач в настоящее время являются: уточнение нефтегазового потенциала арктической акватории вне лицензионных участков (нераспределенный фонд), где геофизические исследования проводятся за счет недропользователей, а также получение дополнительных сведений о природе и истории формирования геологических структур, являющихся ключевыми при дополнительном обосновании внешней границы континентального шельфа (ВГКШ) России в Арктике. Местоположение этой границы было обосновано в материалах обновленной Заявки, переданной в 2016 г. в Комиссию ООН по границам континентального шельфа, но до сих пор требует дополнительной аргументации.

При выборе областей аэрогеофизических исследований, позволяющих решить первую из упомянутых задач, информация, представленная на рис. 4 и 5, была сопоставлена со схемой нефтегазогеологического районирования СЛО (рис. 6), составленной в 2016 г. под руководством О.И. Супруненко. На этой схеме учтена как фондовая и ранее опубликованная информация о нефтегазовом потенциале арктической акватории [Клещев, Варламов, 2017; Ким и др., 2016], так и новые сведения о мощности осадочного чехла в глубоководной части СЛО, расположенной за бровкой шельфа и предположительно являющейся перспективной на поиски углеводородного сырья [Каминский и др., 2012]. В дальнейшем конфигурация выбранной области была согласована с контурами всех ныне действующих лицензионных участков недропользователей, как уже охваченных, так и не закрытых гравимагнитными съемками.

Ключевыми областями для усиления доказательной базы положений, сформулированных в обновленной Заявке по обоснованию ВГКШ РФ в Арктике путем производства новых аэрогеофизических съемок, в первую очередь являются следующие.

1. Южная часть Евразийского бассейна (хребет Гаккеля с прилегающими котловинами Нансена и Амундсена), а также хребта Ломоносова с прилегающей котловиной Макарова. Наличие здесь новых площадных магнитометрических и гравиметрических данных позволит уточнить тектоническое строение, природу фундамента и историю формирования указанных геоструктур.

2. Северная и центральная части поднятия Менделеева с прилегающей котловиной Подводников. Здесь могут быть решены те же задачи - в частности, получены дополнительные свидетельства континентальной природы обеих глубоководных структур, а также уточнен характер сочленения поднятия Менделеева с хребтом Альфа.

Границы перечисленных областей, требующих дополнительного изучения аэрогеофизическими съемками, показаны на рис. 7. На этом же рисунке представлена область, являющаяся перспективной в нефтегазовом отношении (см. рис. 6), а также оконтурены участки, где результаты новых съемок позволят существенно уточнить структуру каждого из потенциальных полей в отдельности и тем самым внести весомый вклад в изучение геологического строения шельфовых морей российского сектора Арктики.

Отдельным условным знаком на рис. 7 показаны области, предлагаемые к постановке первоочередных аэрогеофизических исследований. Эти исследования позволят в сжатые сроки решить наиболее важные и перечисленные выше прикладные и научные задачи геологии в СЛО и в первую очередь задачу по дополнительной аргументации положений, сформулированных в материалах к обновленной Заявке по ВГКШ России в Арктике.

Заключение. Представленные в настоящей статье сведения о современном состоянии изученности потенциальных полей СЛО свидетельствуют о необходимости ее коренного улучшения путем производства новых площадных магнитометрических и гравиметрических исследований. Наиболее рациональными исследованиями будут комплексные аэрогеофизические съемки. Эти съемки позволяют с минимальными трудовыми и финансовыми затратами в сжатые сроки изучать обширные районы не только шельфовых морей Российской Арктики, но и удаленную от суши глубоководную часть арктической акватории, причем вне зависимости от ледовой обстановки и климатических условий, препятствующих производству других видов геофизических работ. Для достижения реального прогресса в изучении потенциальных полей СЛО плотность сети съемочных маршрутов на шельфе должна соответствовать масштабу 1 : 200 000, а глубоководной части акватории - масштабу 1 : 500 000. Работы в таких масштабах позволят получить существенный приток новой информации не только о магнитном поле, но и о поле силы тяжести арктической акватории. При производстве съемок в методическом отношении основным видом исследований следует считать магнитометрический метод. Ввиду исключительно большого объема летных работ, необходимых для кардинального улучшения геофизической изученности СЛО и достижения прогресса в его геологическом изучении, аэрогеофизические исследования рекомендуется осуществлять с учетом ранее накопленных данных. Наиболее перспективной технологией полевых работ, позволяющей минимизировать их стоимость, по нашему мнению, является использование небольших двухмоторных самолетов, способных производить полеты с временных (в том числе ледовых) аэродромов.

Вопросы, связанные с особенностями методики полевых аэрогеофизических исследований над арктическими акваториями, заслуживают отдельного рассмотрения и поэтому в данной статье не затрагиваются. Отметим, однако, что при выборе оптимальной методики таких исследований, наряду с требованиями к аэромагнитным съемкам, изложенным в инструкции и справочнике по магниторазведке [Глебовский, Никитский, 1981; Никитский, Глебовский, 1990], следует также руководствоваться методическими рекомендациями по производству аэрогравиметрическиих съемок [Бабаянц, 2013]. Дополнительные сведения по комплексированию обоих методов исследований можно почерпнуть из статей [Дробышев и др., 2009; Бабаянц, Контарович, 2015а; Бабаянц, Контарович, 2015б; Могилевский, Контарович, 2015] и др.

Список литературы

Бабаянц П.С., Контарович О.Р. Комплексные аэрогеофизические работы на арктическом шельфе // Нефть и газ. 2015а. № 9. С. 6–15.

Бабаянц П.С., Контарович О.Р., Трусов А. Комплексная аэрогеофизическая съемка на арктическом шельфе РФ: особенности методики, требования к технологиям и решаемые задачи // Нефть и газ. 2015б. № 8. С. 22–23.

Бабаянц П.С. (ред.). Рекомендации по выполнению аэрогравиметрической съемки для создания современной геофизической основы Госгеолкарты 1000/3 и Госгеолкарты 200/2 (проект). М., 2013.

Верба В.В., Волк В.Э. Геофизические поля Северного Полярного сегмента Земли - основа тектонического районирования // Российский геофизический журнал. 2001. № 23–24. С. 49–56.

Временное положение об этапах и стадиях геологоразведочных работ на нефть и газ. Приложение 1 к приказу МПР РФ № 126 от 1.02.2001.

Глебовский В.Ю., Верба В.В., Каминский В.Д. Потенциальные поля арктического бассейна: история изучения, аналоговые и современные цифровые обобщения // 60 лет в Арктике, Антарктике и Мировом океане. Ред. В.Л. Иванов, В.Д. Каминский. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2008. С. 93–110.

Глебовский В.Ю., Зайончек А.В., Каминский В.Д., Мащенков С.П. Цифровые базы данных и карты потенциальных полей Северного Ледовитого океана // Российская Арктика: геологическая история, минерагения, геоэкология. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2002. С. 134–141.

Глебовский В.Ю., Лихачев А.А., Минаков А.Н. и др. Региональное распределение осадков в котловине Нансена по магнитометрическим данным // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2006. Вып. 6. С. 188–193.

Глебовский В.Ю., Черных А.А., Каминский В.Д., Поселов В.А. Результаты структурно-тектонического районирования потенциальных полей Северного Ледовитого океана при составлении новой циркумполярной тектонической карты Арктики // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2012. Вып. 8. С. 20–29.

Глебовский В.Ю., Астафурова Е.Г., Черных А.А. и др. Мощность земной коры в глубоководной части Северного Ледовитого океана: результаты 3D гравитационного моделирования // Геология и геофизика. № 3. 2013. С. 327–334.

Глебовский Ю.С., Никитский В.Е. (ред.). Инструкция по магниторазведке. Наземная магнитная съемка. Аэромагнитная съемка. Гидромагнитная съемка. Л.: Недра, 1981. 263 с.

Дробышев Н.В., Конешов В.Н., Погорелов В.В. и др. Особенности методики аэрогравиметрической съемки, проводимой в высоких широтах // Физика Земли. 2009. № 8. С. 36–41.

Каминский В.Д., Глебовский В.Ю., Егорова А.В., Черных А.А. Основные достижения и проблемы изучения геологического строения акваторий Северного Ледовитого океана с оценкой углеводородных ресурсов по данным потенциальных полей // Горный журнал. 2013. № 11. С. 23–29.

Каминский В.Д., Глебовский В.Ю., Киселев Ю.Г. Геолого-геофизическая изученность Северного Ледовитого океана и его континентальных окраин в свете проблемы определения положения границы континентального шельфа в Арктике // Геологическое строение и геоморфология Северного Ледовитого океана в связи с проблемой ВГКШ Российской Федерации в Арктическом бассейне. CПб.: ВНИИОкеангеология, 2000. С. 17–30.

Каминский В.Д., Пискарев А.Л., Поселов В.А. (ред.) Арктический бассейн: геология и морфология. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2017. 291 с.

Каминский В.Д., Супруненко О.И., Лазуркин Д.В., Поселов В.А. Проблемы изучения глубоководных нефтеперспективных осадочных бассейнов Евразийской континентальной окраины и ложа Северного Ледовитого океана // Горный журнал. 2012. № 3. С. 66–71.

Ким Б.И., Евдокимова Н.К., Харитонова Л. Структура, нефтегазовый потенциал и нефтегеологическое районирование Восточно-Арктического шельфа России // Геология нефти и газа. 2016. № 1. С. 2–15.

Клещев К.А., Варламов А.И. (ред.). Карта нефтегазоносности Российской Федерации и сопредельных стран СНГ, масштаб 1 : 5 000 000. М.: ФГУП ВНИГНИ, 2017.

Мавричев В.Г. Выявление нефтегазоносных структур по материалам крупномасштабных аэромагнитных съемок слабоизученных территорий / Сб. статей. Киров: КПР по Кировской области, 2000. С. 52–64.

Мащенков С.П., Астафурова Е.Г., Глебовский В.Ю. и др. Потенциальные поля / Сб. «Геология и полезные ископаемые России, Арктические и дальневосточные моря». СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2004. Т. 5, кн. 1. С. 53–88.

Могилевский В.Е., Контарович О.Р. Аэрогравиметрические исследования в Арктике» // Нефть и газ. 2015. № 2. С. 36–40.

Никитский В.Е., Глебовский Ю.С. Магниторазведка: Справочник геофизика. 2-е изд. М.: Недра, 1990. 470 с.

Статья 27. Геологическая информация о недрах // Закон Российской Федерации «О недрах» от 21.02.1992 № 2395-1, ред. от 30.09.2017.

Andersen O.B., Knudsen P., Kenyon S., Holmes S. Global and Arctic Marine Gravity Field From Recent Satellite Altimetry (DTU13) // Extended Abstract, 76th EAGE Conference Extended Abstracts. 2014.

Christensen A.N., Andersen O.B. Comparison of Satellite Altimeter-derived Gravity Data and Marine Gravity Data // Extended Abstract, 77th EAGE Conference and Exhibition. 2015.

Christensen A.N., Andersen O.B. Comparison of Satellite Altimetric Gravity and Ship-borne Gravity - Offshore Western Australia // Extended Abstract, 25th ASEG Conference and Exhibition. 2016.

Døssing A., Jackson H. R., Matzka J. et al. On the origin of the Amerasia Basin and the High Arctic Large Igneous Province – results of new aeromagnetic data // Earth Planetary Science Letters. 2013. Vol. 363. P. 219–230.

Gaina C., Werner S.C., Saltus R., Maus S. and the CAMP-GM group. Circum-Arctic Mapping Project: New Magnetic and Gravity Anomaly Maps of the Arctic / In: A. M. Spencer, D. Gautier, A. Stoupakova, A. Embry, K. Sørensen (eds). Arctic Petroleum Geology. Geol. Soc. Memoir. 2011. Vol. 35. P. 39–48.

Glebovsky V.Yu., Kovacs L.C., Maschenkov S.P., Brozena J.M. Joint Compilation of Russian and US Navy Aeromagnetic Data in the Central Arctic Seas // Polarforschung. 2000. Vol. 68 A. P. 35–40.

Glebovsky V., Likhachev A., Kristoffersen Y. Sedimentary thickness estimations from magnetic data in the Nansen basin / In: Robert Scott and Dennis Thurston (eds). OCS Study MMS 2006-003 Proceedings of the Fourth International Conference on Arctic Margins, 2006. Dartmouth, NS, Canada, 2003, MMS, Anchorage Alaska. P. 157–165.

Jakobsson M., Macnab R., Mayer L. et al. An improved bathymetric portrayal of the Arctic Ocean: Implications for ocean modeling and geological, geophysical and oceanographic analyses // Geophys. Res. Lett. 2008. Vol. 35. L07062. DOI: 10.1029/2008GL033520.

Kaminsky V.D., Poselov V.A., Avetisov G.P. (eds). Russian Arctic Geotransects (results of geological and geophysical studies). SPb.: FSUE «I.S. Gramberg VNIIOkeangeologia», 2014. 164 p.

Kenyon S., Forsberg. R. Arctic Gravity Project - a status // Gravity, Geoid and Geodynamics. 2000. Р. 391–395.

Koulakov I.Yu., Gaina C., Dobretsov N.L. et al. Plate reconstructions in the Arctic region based on joint analysis of gravity, magnetic and seismic anomalies // Russian Geology and Geophysics. 2013. N. 54. P. 743–757.

Matzka J., Rasmussen T.M., Olesen A.V. et al. A new aeromagnetic survey of the North Pole and the Arctic Ocean north of Greenland and Ellesmere Island // Earth, Planets and Space. 2011. N. 62 (10). P. 829–832.

Saltus R.W., Miller E.L., Gaina C. Regional magnetic domains of the circum-Arctic - A framework for geodynamic interpretation / Spencer et al. (eds) // Arctic Petroleum Geology, Geological Society Memoir. 2011. N. 35. P. 49–60.

Ссылка на статью:

Глебовский В.Ю., Черных А.А., Каминский В.Д., Васильев В.В., Корнева М.С., Суханова А.В., Редько А.Г., Яковенко И.В. Основные итоги и планы дальнейших магнитометрических и гравиметрических исследований в Северном Ледовитом океане // 70 лет в Арктике, Антарктике и Мировом океане. Сборник научных трудов (под ред. В.Д. Каминского, Г.П. Аветисова, В.Л. Иванова). СПб.: ВНИИОкеангеология, 2018. C. 196-208.