И наука — производству
СТРОЕНИЕ ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА ЗАПАДНО-ШПИЦБЕРГЕНСКОЙ КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ ОКРАИНЫ
арктическая геологоразведочная экспедиция»
Г. КАЗАНИН, С. ЧЕРНИКОВ, Т. КИРИЛЛОВА-ПОКРОВСКАЯ, Т. ФЕДУХИНА, ОАО «Морская
Акватория вокруг архипелага Шпицберген привлекает многих геологов из разных стран благодаря своему геологическому строению, географическому положению и политическому статусу. С геологической точки зрения Шпицберген находится на стыке Норвежско-Гренландского, Амеразийского и Баренцевоморского бассейнов, где на небольшой территории сконцентрировано большое разнообразие геологических формаций. Географическая привлекательность заключается в относительной доступности региона, благодаря ветви теплого течения Гольфстрим. К западу и югу от Шпицбегрена акватория открывается ото льда раньше, чем в арктических морях, полевой сезон геолого-геофизических работ можно начинать в апреле и заканчивать в ноябре. И наконец, политический фактор заключается в том, что возможность постановки работ обеспечивается правом проведения научных исследований на шельфе архипелага Шпицберген странами-участниками Парижского договора 1920 г., к которому в 1935 г. присоединился и СССР.
Методы исследований в 2002—2004 гг.
В 2002—2004 гг. на Западно-Шпицбергенском шельфе и прилегающей к ней континентальной окраине ОАО МАГЭ провела площадные комплексные геолого-геофизические работы по уточнению геологического строения и выявлению перспективных зон нефтегазонакопления (рис. 1). Комплекс включал в себя надводные магнитометрические и гравиметрические наблюдения, сейсморазведку MOB ОГТ и ГСЗ — МПВ (по двум опорным профилям), сейсмоакустические исследования, донный пробоотбор.
Результаты работ
Интерпретация геофизических данных позволила выяснить общий тектонический план участка: уточнить особенности рельефа фундамента, положение в плане разломов и интрузий.
Район исследований находится в пределах периокеанического прогиба Атка, в зоне сочленения Норвежско-Гренландского бассейна и Западно-Баренцевской континентальной окраины. Прогиб Атка представляет собой V-образную структуру, ограниченную с одной стороны восточными флангами хребта Книповича и дестру-цированным континентальным фундаментом — с другой.
Проведенный комплексный анализ потенциальных полей [2] позволил провести районирование фундамента. На западе выделяется восточный фланг хребта Книповича. По данным MOB ОГТ, он имеет блоковое строение, поднятые блоки прослеживаются на временах 4,5—4,7 с, опущенные — на 6 с, а в зоне сочленения с континентальной корой глубина погруженных блоков достигает 7 с, или 12—13 км. Мощность океанического фундамента составляет всего 7 км. По данным МПВ-ГСЗ, глубина залегания границы со скоростями 8,0—8,1 км/с, отождествляемой с границей Мохо, составляет 15 км.
Следующий район, выделенный комплексной интерпретации физических полей — Норвежско-Шпицбергенская зона ступеней, являющаяся, как указывалось выше, восточным бортом прогиба Атка. Эта структура сложена блоками деструцированного континентального фундамента, мощность которого резко увеличивается в сторона континента с 6 до 20 км.
Далее на восток выделяется горст Принца Карла. В физических полях он выглядит как линейная зона положительных локальных аномалий шириной 15—20 м, вытянутых в северо-западном направлении. Это типично континентальная структура с двухслойным фундаментом. Нижний кристаллический слой раннепротеро-зойского возраста залегает на глубинах от 2,5 км на северо-западе до 5 км на юго-востоке. Верхний этаж сложен складчатыми образованиями рифея, известными на о. Земля Принца Карла и на западном побережье Шпицбергена. Описываемая структура разбита системой продольных (зона разломов Хорнсунн) и поперечных разломов, по которым происходило внедрение основных интрузий с высокой магнетитовой минерализацией. Особенно интенсивно этот процесс происходил на юго-востоке горста, где зарегистрирована серия высокочастотных интенсивных линейных аномалий
магнитного и гравитационного полей северо-северо-западного простирания. Верхние кромки тел, образующих аномалии, расположены вблизи поверхности дна. На прилегающей суше в районе восточного побережья пролива Форландсунн известны магматические породы спилит-диабазовой формации и серпентиниты, обладающие высокой намагниченностью [9].
С востока к горсту Принца Карла примыкает грабен форландсунн, который берет начало в одноименном проливе и продолжается в юго-восточном направлении полосой 13 — 15 км по крайней мере до широты Ван-Мейен фьорда. В физических полях он выражен отрицательными аномалиями магнитного поля и поля вертикального градиента гравитационного потенциала, т. е. имеет место прямое соотношение между знаками структуры и аномалиями потенциальных полей. Кристаллический фундамент расположен
Граоирэзездха. магииторзэоодка сййсмоакуглическс« профилирована
,. МПВ ГСЗ
ЯП!. ИНОбЛГЫ
Рис. 1. Схема расположений геофизических профилей. Западно-Шпицбергенская континентальная окраина
Шкапа мощности
;•;•;) } I I—т—:—
»" Изобаты
. ., аапоьрослросгюиния 1 "Трс,Лк,ге" г П ! М оислокс'^ оойсмофоии» 1 Про^б Атю; 2) Горст При»,,, йрпо
бокорлго нарданн™ 3> Фо^вдсунн; 4, Эшт Побережья
Рис. 2. Схема мощности осадочного чехла Западно-Шпицбергенской континентальной окраины
на глубине 7—8 км, на нем залегает пятикилометровая толща складчатых образований рифея.
Осадочный чехол. Предполагается, что осадочный чехол За-падно-Баренцевской континентальной окраины, «переходной зоны» и прилегающей глубоководной части Норвежско-Гренландского бассейна целиком сложен кайнозойскими терригенными комплексами: внизу — синрифтовыми, а в верхней части разреза — програ-дационными клиноформами выдвигающегося шельфа. На востоке кайнозойский осадочный бассейн ограничен резким тектоническим контактом с палеозойско-мезозойской платформой вдоль зоны глубинных разломов Хорнсунн, а на западе — в основном выступами гребневой зоны хребтов Мона, Книповича и Моллой. В пределах отдельных структурных зон мощность отложений в значительной степени контролируется рельефом дотретичного фундамента. В разрезе кайнозойского осадочного бассейна были выделены основные поверхности несогласия — 02, 1)0, 1)1, и2, 113.
Стратиграфическая привязка основных отражающих горизонтов была выполнена на базе сейсмостратиграфической схемы, составленной Гусевым [3] с учетом схем А. 5о1Ье1т [13] и Д. Г. Батурина [1]. Предполагается, что поверхность горизонта 1)3 (22,5 млн лет) отображает завершение этапа субрегионального трансгрессивного цикла в верхнем олигоцене. Горизонт 112 связан с регрессивным циклом в среднем миоцене (13 млн лет). Горизонт 1)1 приурочен к циклу относительного понижения уровня моря в нижнеплейстоценовое время (3,6 млн лет). Поверхность региональной проградационной клинофор-мы 1)0 увязывается, по-видимому, с региональным регрессивным циклом в плейстоцене (0,7 млн лет). Региональная поверхность 02 отображает завершение регионального регрессивного цикла в плейстоцене (0,3 млн лет). Таким образом, в разрезе кайнозойского осадочного чехла Западно-Шпицбергенской континентальной окраины в результате отчетных исследований были выделены следующие комплексы:
в олигоцен-нижнемиоценовый (РЗ-М1) между поверхностью акустического фундамента (Фк, Фо) и горизонтом 1)3;
в нижне-среднемиоценовый (N11-1412) между горизонтами иЗ и 1)2; ■ среднемиоценовый-нижнеплиоценовый (М2-М21) между горизонтами 1)2 и 111;
в среднеплиоценовый-эоплейстоценовый (Ы22-ОЕ) между горизонтами 1)1 и 1)0;
_наука — производству р
в неоплейстоценовый-голоценовый (0ЫР-0Н), между горизонтами иО и дном моря.
Нижнюю часть разреза осадочного бассейна прогиба Атка и при-континентальных структур образует мощная «синрифтовая» толща. Вверх по разрезу она сменяется трансгрессивными пострифтовыми мощными клиноформами заполнения, в пределах фондаформных и ундаформных частей которых встречаются серии динамически выраженных колебаний, отражающих, по-видимому, пачки хорошо отсортированных песчаников, перекрытых мощными толщами глин. I В целом, толщи заполнения распространяются в западном направлении, налегая на поверхность океанического фундамента. В средней части разреза выделяется характерный комплекс обвально-оползневых масс, поступающих в бассейн в периоды резкого понижения уровня моря. Завершает разрез осадочного чехла прогиба мощный комплекс проградационных клиноформ, которые наращивают шельф и верхнюю часть континентального склона.
По конфигурации осей синфазности отражений и схемам прекращения их прослеживания в пределах среднемиоценового-нижнеплио-ценового (М2-М21) комплекса выделена и закартирована косослоис-тая фация бокового наращивания, имеющая клиновидную форму (рис. 3, 4). Нижней границей комплекса является отражение и2, верхней — отражение 1)1. Основной признак выделенной сейсмофации — отчетливо выраженная косая слоистость отражений на временных разрезах вкрест простирания пластов. Эти отражения прекращают прослеживаться на верхней поверхности сейсмофации и вблизи нее по схеме кровельного прилегания и по схеме подошвенного прилегания — на нижней границе. Углы падения пластов достигают 100°. Наибольшая временная мощность составляет около 400 мс. и соответствует ее клиноформной подзоне. Сейсмические характеристики регистрируемого сигнала (амплитуда, частота и непрерывность отражений) различны и зависят от того, к какой части сейсмофации они принадлежат. В фондоформной и клиновидной подзонах сейсмофации, в отличии от отражений ундоформной подзоны, отмечаются более высокие амплитуды регистрируемого сигнала и уменьшение его частотного спектра. Непрерывность отражений ухудшается по мере приближения к шельфовой ундоформной подзоне сейсмофации.
Выделенная сейсмофация с характерным внутренним рисунком сейсмической записи относится к фациям окраины шельфа и соответствует осадкам, образовавшимся в высокоэнергетической обстановке. В шельфовой ундоформной подзоне, соответствующей
ВрпиеМНОИ ралраз
Разроз
Рис. 3. Отображение косослоистых сейсмофации бокового наращивания в крест простиранию пластов (пр. 020016)
условиям дельтовой
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.