научная статья по теме ГАЗОВЫЕ СИПЫ НА АКВАТОРИИ СЕВЕРНОГО КАСПИЯ Геология

Текст научной статьи на тему «ГАЗОВЫЕ СИПЫ НА АКВАТОРИИ СЕВЕРНОГО КАСПИЯ»

ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2013, № 5, с. 415-425

УДК 551.35

ГАЗОВЫЕ СИПЫ НА АКВАТОРИИ СЕВЕРНОГО КАСПИЯ

© 2013 г. Ю. П. Безродных, С. В. Делия*, В. Ю. Лаврушин**, Е. А. Юнин***, В. В. Пошибаев****, Б. Г. Покровский**

АО "Моринжгеология", 1010 LV Латвия Riga, P.Brieza, 7, 203a; E-mail: bezrodnih@morinzhgeologia.lv * "ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть", 414000Астрахань, ул. Адмиралтейская, 1; ** Геологический институт РАН, 119017Москва, Пыжевский переулок, 7; Е-mail: v_lavrushin@ginras.ru ***ООО "Моринжгеология", 414004 Астрахань, ул. Красная набережная, 85;

****РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 119991 Москва, Ленинский проспект, 65, корпус 1 Поступила в редакцию 03.12.2012 г.

При проведении сейсмоакустического профилирования и гидролокационного обследования на акватории Северного Каспия в ряде мест обнаружены признаки интенсивного выделения из толщи осадков метана, которое так же подтвердилось материалами подводной видеосъемки. Для таких мест характерны мелкобугристые и грядообразные формы рельефа, в пределах которых встречаются локальные конусовидные тела высотой до 1.3—1.5 м, обрастающие водорослями, балянусами и обрамленные раковинным материалом. Согласно результатам траления эти возвышения сложены крепкими песчаниками и ракушняками. Они бронируют поверхность дна, но также встречаются в виде отдельных прослоев в колонках донных осадков на глубинах до 2.7 м. Минералогические исследования показали, что грубозернистые осадки сцементированы магнезиальным кальцитом, значение 813С в котором достигает —32.6 %е. В них также отмечены включения микрокристаллических агрегатов барита и скопления глобулярных сульфидов железа. Результаты исследований свидетельствуют, что локальная активизация аутигенного минералообразования связана с очагами разгрузки газа.

DOI: 10.7868/S0024497X13050029

Очаги выделения из осадочных толщ углеводородных газов, так называемые газовые сипы, распространены во многих районах Мирового океана. Они также известны в крупных замкнутых водоемах [Леин, Иванов, 2009].

Газовые сипы представляют большой интерес как индикаторы скоплений углеводородных газов, находящихся в породах в "свободной" форме либо в виде газогидратов, а также как места развития в придонном слое специфичных биоценозов, аутигенной минерализации и преобразования микрорельефа донной поверхности.

В Каспийском регионе газовые сипы обнаружены во многих местах сейсмически активной Апшероно-Прибалханской складчатой зоны, пересекающей акваторию между полуостровами Апшерон и Челекен. Они ассоциируются с грязевыми вулканами и линейными зонами тектонических нарушений. В местах истечения газо-во-дяных флюидов на дне образуются небольшие бугры, конусовидные холмы и комковидные об-

разования, сложенные прочными сцементированными породами, преимущественно карбонатного состава. Такие тела иногда встречаются обособленно, но чаще формируют мелкобугристые покровы либо грядообразные формы, пространственно связанные с новейшими разрывными нарушениями. Аналогичного типа тела встречаются на полуострове Челекен. Как показали детальные исследования [Лебедев, 1975; Дворов, 1975], они связаны с местами разгрузки термальных вод.

Углеводородный газ является характерным компонентом грунтовой толщи Северного Каспия. Скопления его в верхней части разреза до глубин 80—100 м от дна отчетливо фиксируется на сейсмоакустических записях. При этом в осадках встречаются скопления двух типов: автохтонные, залегающие в месте своего образования, и аллох-тонные, сформированные при миграции газа из нижележащих горизонтов. Первые располагаются вблизи дна, как правило, в обогащенных орга-

47° 48° 49° 50° 51°

♦ 3-1 А 2

Рис.1. Схема расположения скоплений аллохтонного газа в осадках и очаги его разгрузки в воду.

1— места обнаружения газовых сипов и их номера; 2 — места скоплений газа вблизи дна без признаков его разгрузки.

никой осадках, заполняющих погребенные па-леопонижения и речные врезы. Вторые локализуются в прослоях коллекторов на разных гипсометрических уровнях, образуя на сейсмо-акустических разрезах высокоамплитудные аномалии "пирамидального" вида высотой в десятки метров [Безродных и др., 2001, 2011]. Согласно данным бурения пилотных скважин, газ в таких аномалиях представлен метаном.

При инженерно-геологических изысканиях и сейсмоакустическом профилировании в южной части акватории Северного Каспия обнаружены сейсмические аномалии с вершинами, достигающими донной поверхности. По сравнению с указанной выше Апшероно-Прибалханской складчатой зоной, очаги разгрузки метана здесь распространены локально. К настоящему времени они обнаружены на 3-х участках, расположение которых показано на рисунке 1. Изучение одного из них (№ 2, рис. 1), наиболее обширного по площади, было проведено в рамках проекта геологоразведочных работ ООО "ЛУКОЙЛ-Нижне-волжскнефть".

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Участок работ представляет собой площадку размером 3 км х 3 км. Места разгрузки газа в его пределах обнаружены на 1-ом этапе изысканий при сейсмоакустическом профилировании, выполненном одновременно с промером сейсмо-акустическим комплексом САК-5 в двухчастот-ном варианте с использованием в качестве источников упругих волн "спаркера" (преобладающие частоты 500—600 Гц) и "бумера" (преобладающие частоты 2000—2500 Гц), а также при гидролокационном обследовании дна, осуществлявшимся гидролокатором бокового обзора СМ-2 при частотах 320 кГц на развертках 75 м и 50 м. На 3-х из выявленных очагов газовыделений проведены видеонаблюдения с помощью подводного аппарата "Гном" (стандарт). Здесь же осуществлялось траление дна и отбор донных отложений вибрационным пробоотборником ВП-4. Часть отобранных образцов исследовалась методами оптической и электронной микроскопии. Определение состава аутигенных минералов выполнялось в РГУ им. И.М. Губкина с помощью энерго-дис-персионного спектрометра Inca Energy 350 (Oxford Instruments, Великобритания) под электронным микроскопом JSM 6610 LV (JEOL, Япония).

TRAC 1000 900 800 700 600 500

Рис. 2. Отображение на сейсмоакустическом профиле скоплений газа в осадках и газовых сипов. Последние идентифицируются по факелообразным аномалиям в водной толще.

Изотопный состав кислорода и углерода в СаСО3 определялся в Геологическом институте РАН (г. Москва) на масс-спектрометре DELTAplus фирмы ThermoQuest ^тп%ап). Точность определений 513С и 518О была не хуже ±0.2 %е. Значения 513С приводятся относительно стандарта PDB, а 518О - 8МОШ

ГЕОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ УЧАСТКА

Исследованный участок располагается на юго-восточном склоне банки Безымянная, одного из элементов так называемого Мангышлакского порога, разделяющего акватории Северного и Среднего Каспия (см. рис. 1). Банка представляет собой крупное аккумулятивное тело, залегающее на выровненной абразионной поверхности верхнех-валынских дельтовых отложений, а, местами, на осадках, заполняющих понижения и врезы периода мангышлакской регрессии.

Банка характеризуется весьма высокой степенью расчлененности рельефа. На ее поверхности прослеживаются валообразные и грядообразные формы высотой до 3.0-3.5 м, в понижениях между которыми наблюдаются желобобразные врезы. Отчетливо выраженными элементами донной поверхности являются небольшие эрозионные останцы. Характерна четкая дифференциация мелких и пылеватых песчаных наносов и более крупного отмытого раковинного материала, обычно формирующего на дне рифели шириной до 1.5-2.0 м. Отмеченные особенности рельефа и распределения донных осадков свидетельствуют о высокой интенсивности литодинамических

процессов. Величина размыва донной поверхности под действием штормовых волн и течений может достигать в тальвегах ложбин и на примыкающих склонах 0.7—0.8 м в течение 20—30 лет.

На рассматриваемй площадке глубина моря изменяется в пределах 10—15 м. Высота наиболее крупных грядообразных форм достигает 3 м. Особенностью площадки является присутствие на ряде участков дна локальных возвышений (до 1.31.5 м), часто имеющих конусовидную форму.

Высота банки относительно цоколя в пределах площадки составляет 5.5—8.5 м. В геологическом строении банки Безымянной различаются 2 разновозрастные группы осадков. В основании залегают пески, включающие в небольших количествах в виде вкраплений и редко в виде тонких слойков мелкие обломки тонкостенных раковин. Получены две датировки абсолютного возраста этих отложений: 6610 ± 60 и 4780 ± 50 лет. Вторая группа осадков слагает верхнюю часть банки, формируя на ней грядообразные и валообразные тела. Они представлены песками, содержащими включения раковинного материала поздних черноморских вселенцев (Cerastoderma lamarscku, Mytilaster linetus и Abra ovate).

Согласно данным сейсморазведочных работ высокого разрешения, верхняя часть осадков, представленная комплексами неоплейстоценового возраста, не содержит признаков тектонических деформаций. Малоамплитудные разрывные нарушения проявлены только на глубинах более 800 м в неогеновых и более древних отложениях.

Верхняя часть осадочной толщи, согласно результатам сейсмоакустического профилирования и сейсморазведочных работ высокого разреше-

О 1

Рис. 3. Отображение на сонограммах дна скоплений тел, образованных прочными сцементированными осадками.

1 — местоположение станции опробования № 20.

ния (ВЧ МОГТ), насыщена скоплениями "свободного" газа. Наиболее уверенно скопления газа диагностируются в придонной части разреза на глубинах до 70—80 м от дна. На разрезах ВЧ МОГТ намечаются признаки связи приповерхностных газовых скоплений с разрывными нарушениями, проявленными на глубинах более 800 м.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Места выделения из осадков газа определены по данным сейсмоакустического профилирования и гидролокационного обследования дна.

На сейсмоакустических разрезах они проявляются как амплитудные аномалии пирамидального сечения с вершинами, достигающими донной поверхности и сопровождающимися конусовидными ореолами в водном слое (рис. 2). На площадке обнаружены многочисленные аномалии, локализующиеся в виде пятен в полосе северовосточного направления.

В большинстве мест проявл

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Геология»