В 2016 г. ОАО «МАГЭ» выполнило региональные комплексные геофизические исследования Восточно-Сибирской континентальной окраины с целью изучения региональных особенностей геологического строения и оценки перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов Восточно-Арктической континентальной окраины (Восточно-Сибирская рифтовая система, поднятие Де-Лонга и прогиб Вилькицкого).

Ключевые слова: континентальная окраина, структурно-тектоническое районирование, нефтегазоносность, Восточно-Сибирское море

Изучение Восточно-Сибирского моря сейсмическими методами происходило не одно десятилетие (рис. 1). Несмотря на это, район исследований располагается в очень слабо изученной части восточно-арктической акватории России с характерной для него сложной ледовой обстановкой. Существующие представления о его геологическом строении основаны на данных нескольких профилей МОВ ОГТ (ДМНГ, 2009–2011 гг.; МАГЭ, 1990, 2014 г. [Казанин и др., 2010; 2016; Поселов и др., 2017]).

В 2016 г. ОАО «МАГЭ» по Государственному контракту на Восточно-Сибирской континентальной окраине были выполнены комплексные геофизические исследования, включающие сейсморазведку МОВ ОГТ 2D, надводные гравиметрические измерения, дифференциальные гидромагнитные наблюдения и эхолотирование дна в объеме 4 000 км профилей.

Методика работ. Сейсмические работы проводились с использованием следующего оборудования: регистрирующая аппаратура - сейсмостанция Sercel SEAL 428; приемник сейсмических сигналов - цифровая твердотельная сейсмическая коса Sercel SEAL Sentinel Solid 24bit, расстояние между центрами каналов 12,5 м, всего 648 каналов при длине активной части 8 100 м, длина записи 15 с, дискретность 2 мс; система возбуждения упругих колебаний - источники Bolt 1900 LLX airguns, интервал возбуждения 37,5 м, рабочее давление на выстреле 2000 psi.

Надводные гравиметрические наблюдения сопровождались опорными наблюдениями в порту Киркенес (Норвегия). Измерения аномального гравитационного поля осуществлялось гравиметром ЧЕКАН-AM, изготовленным ФГУП ЦНИИ «Электроприбор» (Санкт-Петербург); диапазон измерений не менее 10 Гал, погрешность определения аномалий силы тяжести не хуже ±0,6 мГал, чувствительность 0,01 мГал. Регистрация выходных данных гравиметра выполнялась в цифровой форме с дискретностью 1 с в режиме реального времени программным модулем «SeaGrav».

Гидромагнитные наблюдения проводились по дифференциальной методике с помощью градиентометра SeaSpy. Измерительные преобразователи (датчики) буксировались на удалении от кормы: 260 м - первый датчик, 360 м - второй датчик; база дифференциальной установки составляла 100 м; заглубление датчиков 1 м. Регистрация результатов измерений осуществлялась в цифровом виде с интервалом, соответствующим циклу измерений 10 с. Среднеквадратическая погрешность измерений с «нулевой» базой составила ±0,168 - ±0,066 нТл.

Навигационно-гидрографическое обеспечение соответствует мировым стандартам UKOOA. Плановая привязка точек геофизических исследований осуществлялась одновременно по спутниковым навигационным системам GPS и ГЛОНАСС в системе координат WGS-84. Непрерывное измерение глубин обеспечивал эхолот Simrad EA600 фирмы «Kongsberg». Цифровая регистрация глубин производилась с помощью навигационной системы «Orca».

Обработка сейсморазведочных материалов выполнена на комплексе PROMAX-5000.8.5.0, установленном на серверах DEPO Storm 3350P1 на базе ОС Linux (CentOS v.6.5). Дополнительно использовался комплекс Prime ver1.7.

Обработка и интерпретация гравиметрических и гидромагнитных материалов производилась на базе программных комплексов GRAV и Mag001 ver.3, ArcView GIS 3.2 и Surfer 10.

Интерпретация сейсморазведочных материалов выполнена в 2016 г. на базе комплекса KINGDOM-Software 8.5. На временных разрезах прослежены отражающие горизонты, связанные с перерывами в осадконакоплении: ОГ A - поверхность акустического фундамента, ОГ PU - пермское несогласие, ОГ JU - юрское несогласие, ОГ LCU - нижнемеловое несогласие, ОГ ESS11 - апт-альбское несогласие, ОГ ESS1 - посткампанское несогласие, ОГ ESS2 - нижнеолигоценовое несогласие, ОГ ESS3 - региональное предмиоценовое несогласие, ОГ ESS5 - мессинское несогласие [Барабанова, 2017; Поселов и др., 2017].

Стратификация поверхностей несогласий выполнена на основе реконструкции истории развития региона с учетом эвстатических колебаний уровня моря, перерывов в осадконакоплении, установленных в обнажениях и данных бурения в береговом обрамлении на островах Новосибирского архипелага, а также в разрезах скважин ACEX-302, пробуренных в приполюсной части хребта Ломоносова. Использовались и данные бурения глубоких разведочных скважин в американском секторе Чукотского моря [Иванов и др., 2016; Поселов и др., 2017; Jokat, 2005; Kazanin, 2016].

Результаты. Выделены сейсмостратиграфические комплексы, включающие отложения от нижнего карбона до четвертичных. При этом нижнекаменноугольные-юрские отложения представлены лишь в котловине Подводников. Они выклиниваются на Ломоносовской флексурно-разломной зоне, а осадочное заполнение прогиба Вилькицкого начинается с нижнемеловых отложений (рис. 2). Поверхность акустического основания погружается от поднятия Де-Лонга по системе блоков в северо-восточном направлении в котловину Подводников и на юго-восток - в прогиб Вилькицкого.

Мощность осадочного чехла на большей части площади превышает 2 км, достигая в области котловины Подводников и прогиба Вилькицкого 11,5 км. Доминирующей областью прогибания и осадконакопления был прогиб Вилькицкого. В средне-верхнемиоценовое время депоцентр осадкообразования сместился в глубоководную часть.

Современную структуру Восточно-Сибирской континентальной окраины определяет Ломоносовско-Менделеевская флексурно-разломная зона, которая разделяет единую прежде область континентального рифтогенеза на шельфовую и глубоководную части. К шельфовой части относятся поднятие Де-Лонга, грабен-горстовая Восточно-Сибирская рифтовая система, прогиб Вилькицкого и Демидовская седловина (выявленная впервые). К глубоководной части - котловина Подводников.

Поднятие Де-Лонга представляет собой обширный блок древней платформы с кристаллическим фундаментом архейско-протерозойской консолидации [Казанин и др., 2014]. В сводовой части поднятия Де-Лонга древние отложения дислоцированного складчатого основания практически выходят на поверхность. Это подтверждается интенсивными положительными аномалиями магнитного поля, которые, скорее всего, связаны с внедрением большого количества магматических тел, находящихся на небольшой глубине. Фундамент перекрыт чехлом, состоящим из отложений каледонского, киммерийского и альпийского этапов тектонического развития. Причем киммерийский комплекс представлен лишь своим верхним горизонтом (нижний мел) и увенчан плато-базальтами апт-альба. Последние распространяются к северу в сторону котловины Подводников. Они залегают в подошве альпийского (синокеанического) комплекса и на сейсмических профилях прослеживаются в качестве «акустического фундамента». Альпийский комплекс утонен и редуцирован размывами в своде поднятия. Его мощность увеличивается на северо-восток в сторону котловины Подводников, где он достигает практически полного стратиграфического объема.

Восточно-Сибирская рифтовая система определяет строение южного склона поднятия Де-Лонга. Она «вгрызается» в тело поднятия, разделяя его южный склон на грабены и горсты. В пределах системы выделена система грабенов субмеридионального простирания.

Прогиб Вилькицкого осложняет юго-восточный склон поднятия Де-Лонга и восточный склон Восточно-Сибирской рифтовой системы. Перепад глубины фундамента по борту составляет от 6,0 до 11,0 и более км. Следует отметить, что осадочный чехол в области контакта прогиба Вилькицкого с Восточно-Сибирской рифтовой системой насыщен косвенными признаками УВ, приуроченными к разломным зонам, что позволяет предполагать развитие в осадочном чехле вдоль его борта перспективных на поиски УВ неструктурных ловушек. Помимо этого в олигоцен-нижнемиоценовой толще прогиба Вилькицкого развиты мощные дельтовые комплексы.

Выявлены объекты возможного накопления углеводородов, которые закономерно располагаются на разломно-флексурных блоках и террасированных склонах, приурочены к разрывным нарушениям и флексурным перегибам (рис. 3). Основные перспективы нефтегазоносности, по-видимому, связаны с зонами выклинивания комплексов и развития дельтовых и склоновых фаций, где возможно формирование неструктурных стратиграфических и литологических ловушек УВ.

Повсеместно на площади исследований обнаружены аномалии сейсмической записи типа «яркое пятно», приуроченные к сводам локальных поднятий и разрывным нарушениям (рис. 4). Самая крупная аномалия зарегистрирована в сводовой части Демидовской седловины, ее длина составляет 39,5 км.

Закартировано 20 локальных антиклинальных поднятий. В восточной части площади локализован вал Романовых размерами 130х30 км (рис. 5), на котором оконтурено три достаточно крупных поднятия - Александровское, Николаевское и Алексеевское.

Выявлены основные черты строения осадочного чехла, а именно, его мощность, зона выклинивания отдельных комплексов и наоборот - их нарастание в пределах проградируемого шельфа, - все это дает основание для положительной оценки перспектив нефтегазоносности.

Полученные материалы послужили основой для уточнения региональной количественной оценки ресурсов УВ. Для оценки ресурсной базы был выбран эталон в море Бофорта в пределах дельты (палеодельты) р. Маккензи. Прогнозные ресурсы по верхней мел-кайнозойской части разреза исследованного района Восточно-Сибирской континентальной окраины были оценены в 0,45 млрд т у.т. По фазовому составу предполагается преобладание газовых ресурсов над нефтяными. Подсчет ресурсов по категории D₂лок проводился только для впервые выявленных наиболее крупных локальных ловушек - Ахматовой, Цветаевой, Александровской, Николаевской и Алексеевской, условно выявленные и незамкнутые ловушки не учитывались. В итоге локализованные прогнозные ресурсы в пределах выявленных поднятий составили 128 млн т у.т.

Выводы

Осадочный чехол изучен до глубины 11,5 км. Выделены сейсмостратиграфические комплексы, включающие отложения от нижнего карбона до четвертичных. Бассейновый осадочный чехол сопрягается с седиментационным бассейном Амеразийской глубоководной котловины и может рассматриваться в качестве ее материкового крыла, формируя единый ансамбль континентальных геологических структур с общей историей геологического развития и синокеанических структурно-вещественных преобразований континентальной коры.

Современный структурный план сформировался в результате неотектонического погружения внутренних областей океана и дифференцированного проседания конседиментационных поднятий раннеокеанической стадии. При этом ранее сформированная структура осадочного чехла, по-видимому, не претерпела довольно существенных изменений.

Проведенные комплексные геофизические исследования на Восточно-Сибирской континентальной окраине позволили существенно уточнить границы и размеры главных структурных элементов.

Прогнозные геологические ресурсы нефти и газа континентальной окраины Восточно-Сибирского моря по категории D₂ составили 0,45 млрд т у.т. Соотношение прогнозных ресурсов газ:нефть (в %) для района работ принято - 64:36. Закартировано 20 локальных антиклинальных поднятий. Оценка ресурсов по категории D₂лок составила 128 млн т у.т.

ЛИТЕРАТУРА

1. Барабанова Ю.Б. Континентальная окраина Восточно-Сибирского моря: геологическое строение и перспективы нефтегазоносности // Матер. междунар. научно-практической конференции «Геосочи-2017. Нефтегазовая геофизика и геология». Сочи, 2017. С. 104-107.

2. Иванов В.Л., Каминский В.Д., Поселов В.А., Супруненко О.И., Смирнов О.Е.  Предпосылки нефтегазоносности «расширенного» юридического шельфа Российской Федерации в Северном Ледовитом океане // Арктика: экология и экономика. 2016. № 2. С. 14–23.

3. Казанин Г.С., Заяц И.В., Иванов Г.И., Макаров Е.С., Васильев А.С. Комплексные геофизические исследования в районе Северного Полюса // Океанология. 2016. № 2. С. 344-349.

4. Казанин Г.С., Заяц И.В., Павлов С.П., Шкарубо С.И., Макаров Е.С., Кацанюк В.А., Журавлев В.А., Васильев А.И., Кузнецов А.В., Кириллова-Покровская Т.А., Кадыш Т.И., Дьяченко А.Б.  Комплексные геофизические исследования ОАО «МАГЭ» на хребте Ломоносова // Материалы конференции «ЕАГО» Сочи, 2010.

5. Казанин Г.С., Трофимов В.А., Васильев А.И., Кириллова-Покровская Т.А., Челышев С.В., Барабанова Ю.Б. Площадные комплексные геофизические исследования континентальной окраины Новосибирского архипелага // Материалы конференции «ЕАГО» Калининград, 2014.

6. Поселов В.А., Буценко В.В., Жолондз С.М., Жолондз А.В., Киреев А.А. Сейсмостратиграфия осадочного бассейна котловины Подводников и Северо-Чукотского прогиба // ДАН. 2017. Т. 474. № 5. С. 1-5.

7. Jokat W. The sedimentary structure of the Lomonosov Ridge between 88° N and 80° N. // Geophysical Journal Int., 2005, V. 163, P. 698-726.

8. Kazanin G.S. (2016). The Tectonic Map of the East Siberian Sea: the Undisturbed Paleozoic Cover (According to the Data Acquired by MAGE)/G.I. Ivanov, M.L. Verba, T.A. Kirillova-Pokrovskaya /Paper Number: 676. Abstract 35th International Geological Congress, Cape Town, South Africa. (http://www.americangeosciences.org/information/igc).

Kazanin G.S., Barabanova Yu.B., Kirillova-Pokrovskaya T.A., Chernikov S.F., Pavlov S.P., Ivanov G.I.

CONTINENTAL MARGIN OF THE EAST SIBERIAN SEA: GEOLOGICAL STRUCTURE AND HYDROCARBON POTENTIAL

In 2016 JSC «MAGE» performed regional integrated geophysical investigations of the East Siberian continental margin aimed at study of regional geological aspects and hydrocarbon potential assessment of sedimentary basins of the East Arctic continental margin (the East Siberian rift system, the De Long high, and Vilkitsky Strait).

Keywords: continental margin, structural and tectonic zoning, hydrocarbon potential, the East Siberian Sea.

Ссылка на статью:

Казанин Г.С., Барабанова Ю.Б., Кириллова-Покровская Т.А., Черников С.Ф., Павлов С.П., Иванов Г.И. Континентальная окраина Восточно-Сибирского моря: геологическое строение и перспективы нефтегазоносности // Разведка и охрана недр. 2017. № 10. С. 51-55.