ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2014, том 458, № 6, с. 696- 700
= ГЕОФИЗИКА
УДК 550.837.211:550.373:551.2.03
НОВЫЕ ДАННЫЕ О ГЛУБИННОМ СТРОЕНИИ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ЗАЛИВА БАКБО ЮЖНО-КИТАЙСКОГО МОРЯ (ПО РЕЗУЛЬТАТАМ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКИХ ЗОНДИРОВАНИЙ)
© 2014 г. В. М. Никифоров, член-корреспондент РАН Г. И. Долгих, Р. Г. Кулинич, Г. Н. Шкабарня, И. В. Дмитриев, Фунг Ван Фэк (Phung Van Phach), Вуонг Хунг Ван (Vuong Hoang V«)
Поступило 03.06.2014 г.
БО1: 10.7868/80869565214300197
В условиях истощения традиционных нефтегазовых месторождений поиск новых объектов накопления углеводородов становится одной из важнейших задач современности. В последние годы широкое развитие получило изучение трещиноватых образований верхнего этажа фундамента — переходного комплекса между кристаллическим фундаментом и осадочным чехлом [1]. Породы, относимые к "переходному" фундаменту, почти не изменены процессами регионального метаморфизма, дислоцированы больше, чем вышележащие толщи осадочного чехла, изменены процессами перекристаллизации, катагенеза, имеют иную структурную позицию. Нефтегазоносность таких комплексов установлена в различных регионах мира: Восточной Сибири [2], Венесуэле, США, Ливии, Египте, Индии [3]. В 1988 г. было открыто уникальное месторождение в гранитах мезозойского фундамента на шельфе Южного Вьетнама [4].
При исследовании этих структур важную роль играют глубинные геофизические методы, позволяющие давать первичную оценку структурно-вещественных характеристик фундамента в районах исследований, существования в нем трещиноватых комплексов, а также положение проницаемых зон в литосфере, обеспечивающих пути миграции глубинных флюидных потоков — источников насыщения трещиноватых комплексов углеводородами. Все это позволяет прогнозировать нефтегазовый потенциал изучаемого региона. Одним из геофизических методов, используемых для реше-
Тихоокеанский океанологический институт
им. В.И. Ильичева
Дальневосточного отделения
Российской Академии наук, Владивосток
Institute of Marine Geology and Geophysics Vietnam Academy
of Science and Technology, Hanoi
ния указанных задач, является магнитотеллуриче-ское зондирование, в процессе которого изучается дифференциация электрического сопротивления глубинного разреза тектоносферы в зависимости от ее структурно-вещественного строения.
В последние годы происходит активизация нефтегазопоисковых работ в прибрежной части Северного Вьетнама. Однако до сих пор глубинное строение этого региона практически не изучалось [5]. Для построения геоэлектрической модели тек-тоносферы в 2012—2013 гг. были проведены магни-тотеллурические исследования северной части залива Бакбо Южно-Китайского моря. Наблюдения вариаций компонент магнитотеллурического поля проводились на островах Кото, Кайбау, Чабан, Нгоквын, на дне залива Бакбо (с помощью донной станции) и в районе устья реки Красная (рис. 1). Длительность регистрации составляла от 2 до 10 сут, диапазон полученных периодов 10 < Т < 10000 с.
Магнитотеллурические данные, полученные в условиях суперпозиции региональной и приповерхностной локальной геоэлектрических структур, характеризуются сложной зависимостью между электрическими и магнитными компонентами. Для разделения локальных и региональных эффектов был использован азимутальный анализ кажущегося сопротивления, заключающийся в последовательном пересчете компонент магнитного поля в различные азимуты с шагом 10° и последующим повтором расчетов компонент фиктивного тензора импеданса с фиксированными направлениями электрического поля. В результате такого перебора с применением разработанных критериев определяются направления, в которых глубинный разрез отражается на кривых МТЗ без искажений. Истинное положение уровня кажущегося сопротивления (рк) продольных кривых определялось путем сопоставления вьетнамских данных с данными для различных регионов Азиатско-Тихоокеанского побережья [6].
Рис. 1. Тектоническая карта залива Бакбо с положением пунктов наблюдения магнитотеллургического зондирования в 2012—2013 гг.: 1 — основной район рифтообразования; 2 — области пострифтовой седиментации; 3 — третичные де-поцентры; 4 — Хайнаньское поднятие; 5 — разломы разных порядков; 6 — профиль геоэлектрической модели; 7 — пункты МТЗ, выполненные в 2012 г.; 8 — пункты МТЗ, выполненные в 2013 г.
Полученные семейства кривых отражают весьма сложный геоэлектрический разрез. Так, поперечные кривые в интервале периодов Т > 200 с образуют три группы кривых, ветви которых трансформируются от нисходящих (пункты 6, 2) к промежуточным (пункты 1, 5) и до восходящих (пункты 7, 8). Объяснение резкого изменения форм кривых рк от нисходящих ветвей до восходящих на совсем небольших расстояниях, представляет собой наиболее сложную, в настоящее время малоизучен-
ную задачу [7]. Для ее решения было проведено численное моделирование полученных данных, в результате которого была сформирована модель, содержащая в разрезе сквозьлитосферные низко-омные крутопадающие разломные зоны, которые определяют смену формы длиннопериодной ветви кривых МТЗ. При расчетах геометрические параметры модели уточнялись на основании корреляции с результатами плотностного моделирования северной части залива Бакбо.
698 НИКИФОРОВ и др.
« я
св Л
Я «я
5 м Й о
се О (О Н
а се о
¡^ Я & ^
Л о' о' о'
7 6 5 123
Рис. 2. Геоэлектрическая модель тектоносферы северной части залива Бакбо: 1 — анизотропно-проводящие образования литосферы; 2 — геоэлектрические границы; 3 — разломы по геолого-геофизическим данным; 4 — пункты МТЗ; 5 — номера литосферных проницаемых зон; 6 — осадочный чехол.
Полученная геоэлектрическая модель тектоносферы имеет слоисто-блоковое строение (рис. 2). Выделено четыре блока, разграниченных субвертикальными электропроводящими зонами. Характерной особенностью блоков 1 и 3 являются относительно низкое значение электрического сопротивления астеносферы, варьирующееся на уровне 10 Ом • м, и подъем ее кровли выше 70 км. При моделировании предпочтение отдано двухслойной структуре астеносферы с верхним слоем ра = 10 Ом • м и нижним ра = 20—30 Ом • м. Блок 2, расположенный между блоками 1 и 3, отличается повышенным сопротивлением литосферы, которое меняется от 1000 Ом • м по краям модели до 3000 Ом • м в центре, и отсутствием поперечной электрической проводимости в астеносферном слое. Блок 4, по-видимому, является фрагментом нормального глубинного геоэлектрического разреза, характерного по своим параметрам для окраинных морей Азиатско-Тихоокеанского побережья. Средняя мощность литосферы составляет 80 км, ее сопротивление колеблется в пределах 500— 1000 Ом • м. Подстилающая астеносфера имеет типичное в регионе сопротивление 20—30 Ом • м.
Глубинный разрез перекрывается приповерхностным электропроводящим горизонтом средней мощностью около 4 км. Горизонт представлен двумя слоями. Верхний слой прослеживается по продольным кривым в интервале периодов 10—60 с. С востока на запад его мощность меняется от 1.5 км на пункте 2 до 2.5 км на пункте 1, далее она сокращается до 0.5—0.7 км (пункты 5, 6). В западной части профиля (пункты 7, 8) мощность верхнего слоя возрастает до 4.5—5 км.
Геологически рассматриваемый слой представлен разновозрастными породами. На востоке профиля этот слой включает трещинные образования верхнего этажа фундамента ("переходного" комплекса [1]), сложенного гетерогенными породами широкого возрастного диапазона от силурийского возраста до верхнемелового возраста. В западной части профиля рассматриваемый слой отождествляется с рыхлыми осадочными отложениями кайнозойского возраста.
Подошва нижнего слоя отражается на поперечных кривых в виде протяженной восходящей ветви. Суммарная проводимость электропроводящих пород в северо-восточном направлении бо-
Рис. 3. Схема районирования электропроводимости астеносферы: 1 — зоны распространения возбужденной астеносферы (глубина до кровли 70 км, ра я 10 Ом • м); 2 — зоны развития нормальной астеносферы (глубина до кровли 80 км, ра я 20—30 Ом • м); 3 — зоны развития измененной астеносферы (поперечная проводимость отсутствует); 4 — крутопадающие электропроводящие (проницаемые) зоны; 5 — разломы по геолого-геофизическим данным; 6 — точки МТЗ; 7 — профиль геоэлектрической модели.
лее высокая, чем в северо-западном, что указывает на электрическую анизотропию, т.е. трещинова-тость пород. Подошва анизотропно-проводящего слоя по поперечным кривым определяется неуверенно, но не вызывает сомнения региональное развитие этого слоя, отождествляемого с "переходным" фундаментом, на обширной территории при средней мощности 4—5 км. Этот факт подкрепляется данными плотностного моделирования, по результатам которого в северной части залива Бакбо уверено выделяется разуплотненный слой, отож-
дествляемый с анизотропно-проводящим слоем геоэлектрического разреза.
Таким образом, можно сделать основные выводы о геоэлектрическом строении северной части залива Бакбо.
1. В северной части залива Бакбо регионально развит анизотропно-проводящий разуплотненный слой мощностью до 5 км, сложенный разновозрастными гетерогенными по составу породами "переходного" фундамента.
700
НИКИФОРОВ и др.
2. Тектоносфера региона имеет слоисто-блоковое строение. Выделен блок, отличающийся повышенным электрическим сопротивлением литосферы (3000 Ом • м) и нарушением поперечной проводимости астеносферы, в плане соответствующим разломной зоне реки Красная (Red River Fount Zone — RRFZ). Это соответствие указывает на глубинное заложение RRFZ, вовлекшее в перестройку литосферу и астеносферу (рис. 3). С востока и запада к рассматриваемому блоку прилегают блоки с низкоомной (возбужденной) астеносферой, отличающейся подъемом ее кровли и одновременным уменьшением электрического сопротивления. Это обстоятельство совместно с пониженным уровнем электрического сопротивления литосферы (1000 Ом • м) указывает на сравнительно высокую флюидопроницаемость блоков, прилегающих с востока и запада к RRFZ.
3. Обосновано существование крутонаклонен-ных электропроводящих разломных зон, в электрическом отношении обеспечивающих контакт пород "переходного" фундамента с пор
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.