ВЕСТНИК ЮЖНОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА Том 9, № 4, 2013, стр. 66-70
НАУКИ О ЗЕМЛЕ
УДК 551.4+553.982.2
КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ОВРАЖНО-БАЛОЧНОЙ СЕТИ ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ
НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ
© 2013 г. Д.Б. Давыденко1
Поступила 28.08.2013
Предложен новый подход к исследованию линеаментов - статистический анализ овражно-балоч-ной сети. Переход от анализа элементов ландшафта к анализу элементов орографии обеспечивает автоматическое исключение из рассмотрения всех помех, связанных с хозяйственной деятельностью населения. В дополнение к используемому в предшествующих исследованиях векторному параметру ориентировки овражно-балочной сети привлекается характеристика модуля - плотность сети (протяженность тальвегов в пределах единичной площадки). Интегрирование этих двух параметров осуществляется путем перехода к комплексному показателю. Карта изолиний комплексного показателя обеспечивает более четкие критерии прогнозирования нефтегазоперспективных объектов.
Ключевые слова: анализ линеаментов рельефа, прогнозирование нефти и газа, структурно-геоморфологические исследования.
Поиски залежей нефти и газа в сложно построенных ловушках литологического типа в последние десятилетия приобретают все большую значимость. Методы традиционного поискового комплекса оказались малоэффективными для выявления подобных объектов. Поэтому все чаще внимание специалистов привлекают вопросы совершенствования существующих технологических схем поисковых работ. В качестве одного из направлений подобного совершенствования рассматривается использование методов структурно-геоморфологических исследований, осуществляемых на базе материалов аэрокосмических съемок [1-4]. Большую популярность в последнее десятилетие получил один из этих методов - линеаментный анализ. Широкому внедрению его способствовала возможность автоматизации обработки космических снимков на основе применения программы ЬЕББЛ [5]. Однако следует подчеркнуть, что интерпретация получаемых результатов достаточно сложная и неоднозначная. Кроме того, применение этой методики значительно затрудняется в районах с активной хозяйственной деятельностью. Существенной помехой для метода является линейность границ угодий, лесополос, дорожной сети. Автор публикации разрабатывает своеобразный вариант исследования
1 Институт аридных зон Южного научного центра РАН, 344006, г. Ростов-на-Дону, пр. Чехова, 41, (863) 263-78-82; e-mail: davyd@ssc-ras.ru
линеаментов - анализ овражно-балочной сети. Переход от анализа элементов ландшафта к анализу элементов орографии обеспечивает автоматическое исключение из рассмотрения всех перечисленных выше помех. В предыдущих работах автором рассмотрен только векторный параметр - ориентировка [6-8]. В представленной статье изложены результаты, полученные при использовании комплексного показателя (КП) изменчивости овражно-балочной сети. КП учитывает не только векторную компоненту, но также и модуль плотность тальвегов. Возможно, применение КП может заинтересовать и сторонников классического варианта анализа линеаментов.
Формы рельефа земной поверхности как результат взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов нередко содержат богатую информацию о структуре, составе и состоянии глубинных геологических объектов, являясь их геоиндикаторами. Изучение этих геоиндикаторов осуществляется с помощью методов структурно-геоморфологического анализа [9-12]. В отличие от традиционных методов поиска структур (прежде всего структур-но-картировочного бурения и сейсморазведки) предметом структурно-геоморфологических исследований являются косвенные признаки наличия поднятий. Однако высокая оперативность выполнения исследований, относительно низкая стоимость работ, а также естественная совместимость их с другими аэрокосмическими поисковыми техноло-
КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК
67
гиями обусловливают целесообразность включения структурно-геоморфологических исследований в оптимальный комплекс прогнозирования нефтега-зоносности.
Основным понятием структурной геоморфологии является морфоструктура, то есть геологическая структура, так или иначе выраженная в рельефе. Главным фактором, обусловливающим выраженность элементов неотектонического структурного плана в формах рельефа, является наследование пликативных процессов и блоковых подвижек предшествующего периода на современном этапе геологического развития земной коры. Воздействие этих процессов приводит к деформациям опорных геоморфологических уровней (поверхностей выравнивания, базисной и вершинной поверхностей, речных террас). Кроме того, наблюдается изменение вертикальной и горизонтальной расчлененности рельефа, увеличение угла наклона продольного профиля водотоков, возникновение асимметрии долин и междуречий и т.п. Методы изучения перечисленных признаков подробно описаны в монографиях, методических руководствах, а также в большом количестве сборников по вопросам практического применения структурно-геоморфологических методов. Эти методы используются для выявления и изучения объектов, проявивших активность на современном и неотектоническом этапах. Погребенные локальные поднятия, которые перекрыты толщей осадков молодого возраста и не наследуются на молодых тектонических этапах, выделить методами неотектонического анализа практически невозможно. На изучение этих древних структурных элементов и ориентирован линеаментный анализ.
Необходимо отметить следующее обстоятельство: оптимальное использование технологий структурно-геоморфологических исследований обеспечивает получение материалов, обладающих высоким информационным потенциалом, и позволяет решать самые неожиданные задачи [13, 14]. Однако осуществить этот оптимальный выбор удается далеко не всегда. Классическим примером может служить история использования морфомет-рического метода поиска поднятий, разработанного В.П. Философовым. Очень активное применение указанной технологии для выявления положительных структур приходится на период с 1965 по 1975 год, когда считалось, что почти любой геолог, прочитавший об этой методике, может построить карты базисной и вершинной поверхностей, а также найти остаточный рельеф и выделить поднятия. В результате из-за широко встречающихся случаев недостаточной компетентности исполнителей под-тверждаемость прогнозов в целом оказалась крайне низкой, что способствовало исключению ука-
занного метода из поискового комплекса. В начале 1970 гг. под руководством и при непосредственном участии В.М. Шапошникова [12] были выполнены на основе метода Философова для восточной части Скифской плиты прогнозные построения. Полученные результаты показали эффективность метода практически в 100% случаев. Однако метод (в целом достаточно информативный) к этому времени уже был дискредитирован. Не исключено, что нечто подобное может произойти и с анализом ли-неаментов, так как интерпретация его результатов довольно сложная и обычно неоднозначная.
Геологические предпосылки использования и приемы традиционного ("ручного") анализа лине-аментов достаточно подробно изложены в работе [11]. Высокий профессиональный уровень описываемых в ней исследований все же не обеспечил положительного решения поставленных задач. Коллективом, проводившим эти исследования, предпринимались попытки создания технологии прогнозирования нефтегазоперспективных объектов по результатам анализа мегатрещиноватости (мегатрещины - геологический прообраз линеа-ментов ландшафта). Это обусловлено прежде всего сложностью проблемы, а кроме того, особенностями тектонодинамики исследуемых площадей.
Основные факторы, которые позволяют прогнозировать древние структурные планы на основе анализа ориентировки линейных элементов рельефа, подробно изложены автором в публикациях [6-8]. Эти факторы имеют следующие закономерности.
1. Круто падающие трещинно-разрывные элементы погребенных структурных этажей прослеживаются в более молодых отложениях даже при общем изменении структурного плана перекрывающей толщи.
2. Структурно-литологические неоднородности геологического разреза влияют на ориентировку трещиноватости.
3. Существует повсеместно развитая система трещин - планетарная трещиноватость.
4. Спрямленные отрезки эрозионной сети находятся в тесной связи с разломно-трещинными структурами.
5. Параметры овражно-балочной сети отображают характеристики планетарной трещиноватости.
Кроме того, в публикациях [6-8] обоснована целесообразность замены анализа линеаментов статистическим анализом овражно-балочной сети с помощью "скользящего окна". При этом размеры последнего и шаг перекрытия целесообразно выбирать с учетом структурно-тектонических особенностей изучаемого региона. Порядок тальвегов, используемых для анализа, также связан с конк-
68
Д.Б. ДАВЫДЕНКО
Рис. 1. Изолинии индекса структурно-литологических аномалий (фрагмент схематической карты для участка в пределах Северо-Донбасского нефтегазоносного района). Здесь и на рис. 2, 3: 1 - изолинии параметра (а - минимум, б - максимум); 2 - контуры залежей в пределах месторождений; 3 - контур неоцененной залежи; 4 - выявленные объекты; 5 - поисково-разведочные скважины
ретными геолого-ландшафтными особенностями. Результаты анализа ориентировки овражно-балоч-ной сети представляются в виде карт изолиний осредненного азимута. Полученные материалы применения этого метода позволяют отметить, что аномалии исследуемого параметра надежно корре-лируются со структурно-литологическими неодно-родностями геологического разреза (установлены по данным бурения), обеспечивая прогнозирование малоамплитудных поднятий конседиментационно-го типа и генетически связанных с ними литологи-ческих неоднородностей (рифы, бары и т.п.).
Однако рассматриваемая методика анализа ориентировки линейных элементов рельефа позволяет выделять структурно-литологические неоднородности только как единый комплексный объект значительных площадных размеров, часто превышающий размеры известных месторождений, без подразделения его на структурную и литологи-ческую компоненты. Выявленные в последующие годы нефтегазоносные объекты в основном связаны именно с литологическими "аномалиями". Поэтому в преды
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.