Содержание к диссертации
Введение
1. Основные представления о геологическом строении и минерагеническои специализации района исследований по результатам предшествующих работ 7
1.1. Геолого-геофизическая изученность 7
1.1.1. Геологическая изученность 7
1.1.2. Геофизическая изученность 8
1.2. Краткий очерк геологического строения района исследований 12
1.2.1. Стратиграфия 12
1.2.2. Интрузивные образования 19
1.2.3. Тектоника 21
1.3. Основные закономерности размещения месторождений полезных ископаемых в пределах района исследований 30
1.3.1. Горючие ископаемые 30
1.3.2. Металлические ископаемые 32
1.4. Концептуальные проблемы изучения тектонических структур региона исследований 37
2. Комплексная интерпретация геологических и геофизических данных 39
2.1. Петрофизические предпосылки для комплексирования гравиметрических,
магнитометрических и сейсморазведочных данных при изучении зоны
сочленения Енисей-Хатангского прогиба с Сибирской платформой 39
2.1.1. Сейсмогеологическая характеристика 39
2.7.1. Плотностная характеристика 44
2.1.1. Магнитные свойства горных пород района Гулинского массива 47
2.1.2. Магнитные свойства горных пород района Крестовской интрузии 53
2.1.5. Петрофизическая модель Хета-Котуйского междуречья 57
2.2. Определение преобладающего типа тектонических дислокаций в разрезе Енисей-Хатангского регионального прогиба 59
2.2.1. Анализ тектонической ситуации с использованием гравитационного поля 59
2.2.2. Анализ тектонической ситуации в Енисей-Хатангском прогибе на основе сейсморазведочных данных 77
2.3. Взаимоотношение надпорядковых тектонических структур региона по результатам комплексного анализа геолого-геофизических данных 81
2.4. Интерпретация геофизических данных в районе развития Гулинского интрузивного комплекса 96
2.5. Выделение в пределах Гулинского массива ультраосновных-щелочных пород перспективных для дальнейшей детализации участков 109
3. Глубинное строение зоны сочленения енисей- хатангского регионального прогиба с сибирской платформой и основные направления прогнозно- поисковых работ в пределах гулинского массива ультраосновньгх-щелочных пород 126
3.1. Глубинное строение и генезис зоны сочленения Енисей-Хатангского регионального прогиба с Сибирской платформой 126
3.2. Морфология и геотектоническая позиция Гулинского массива ультрамафитов 130
3.3. Основные направления прогнозно-поисковых работ на благороднометалльное оруденение в пределах Гулинского массива 135
Заключение 145
Список литературы
- Геофизическая изученность
- Основные закономерности размещения месторождений полезных ископаемых в пределах района исследований
- Магнитные свойства горных пород района Крестовской интрузии
- Морфология и геотектоническая позиция Гулинского массива ультрамафитов
Введение к работе
Актуальность исследований.
Зона сочленения Сибирской платформы с Енисей-Хатангским региональным прогибом (ЕХРП) протягивается с запада на восток более чем на 1000 км. С ней пространственно совпадают Малохетский и Северо-
** Путоранский нефтегазоносные районы Енисей-Хатангской и Северо-
Тунгусской нефтегазоносных областей. Вместе с тем, на всём протяжении с ней соотносится Енисей-Оленекский рудный пояс. На западе он включает в себя крупнейший в России по запасам медно-никелевых руд Норильский рудный район. На востоке, непосредственно в пределах территории исследований, ограниченной с севера и запада р. Хета, с юга и востока - р. Котуй, рудный пояс продолжается Маймечинским рудным районом, специализация которого (редкие металлы и редкоземельные элементы, золото и платиноиды, флогопит, апатит) определяется Гулинским интрузивным комплексом щелочного-ультраосновного состава.
Геологическое строение зоны сочленения Сибирской платформы с ЕХРП осложнено большим количеством разнообразных тектонических дислокаций, а её изученность оставляет желать лучшего. Несмотря на отмечаемую всеми исследователями перспективность рассматриваемой зоны в плане обнаружения большого комплекса полезных ископаемых, как самостоятельный геоструктурный элемент она никогда не являлась предметом исследований. Подавляющее большинство научных обобщений и производственных работ здесь были посвящены проблемам геологического строения платформы или прогиба и зону их сочленения рассматривали только опосредованно.
Вместе с тем уникальность Хета-Котуйского междуречья связана, прежде всего, с присутствием в разрезе земной коры гигантского количества интрузивных масс Тулинского комплекса. В связи с истощением запасов Норильских месторождений интерес к рассматриваемому району растёт. В соответствии с этим в последние годы здесь закончена ГТС-200 и ведутся работы в рамках ГСР-50 (в 1998 г закончена аэрогеофизическая съёмка, в 2001 г - гравиметрическая, продолжается геологическая съёмка).
^ Кроме того, сегодня вновь обретают актуальность перспективы
нефтегазоносности рассматриваемого региона. В 2000-2002 годах в Хета-Котуйском междуречье проведены тематические работы по созданию сети опорных геолого-геофизических разрезов. В 2004 году по данному району начато восстановление и обобщение всей массы накопившихся геолого-геофизических материалов в рамках ревизионно-оценочных работ на Восточном Таймыре на углеводородное сырьё.
Таким образом, сегодня назрела необходимость пересмотра результатов предыдущих исследований совместно с анализом полученных в последние
Ф. годы данных. Такой пересмотр должен быть нацелен на уточнение
представлений о строении и генезисе зоны сочленения Сибирской платформы с ЕХРП, морфологии Тулинского массива ультраосновных-щелочных пород и его тектоническом положении среди структур региона. Выработанная модель геологического строения Хета-Котуйского междуречья может послужить опорой для планирования и проведения дальнейших геолого-геофизических
исследований в регионе.
Цель и задачи исследований. Основной целью работы являлось изучение геологического строения зоны сочленения Сибирской платформы с Енисей-Хатангским региональным прогибом в междуречье Хеты и Котуя. В этой связи решались следующие задачи:
* обоснование гипотезы формирования геологических структур зоны
сочленения Сибирской платформы и Енисей-Хатангского прогиба;
математическое моделирование поля силы тяжести в условиях Енисей-Хатангского прогиба и составление номограммы для определения преобладающего в его разрезе закона изменения плотности;
комплексная геологическая интерпретация геофизических данных по междуречью Хеты и Котуя и сопоставление полученных результатов с существующими представлениями о геологическом строении района;
комплексная интерпретация геолого-геофизических данных по району
* внедрения Тулинского массива ультрамафитов, определение его морфологии
и тектонического положения среди основных геоструктур региона, выделение
на основе полученных геологических представлений перспективных для
дальнейшей детализации участков в его пределах.
Научная новизна работы заключается в следующем:
разработана методика определения по гравиметрическому полю
доминирующего в разрезе характера изменения плотности между крупными
тектоническими блоками для условий чередования (вкрест простирания
И основных геологических структур ЕХРП) блоков с положительной и
отрицательной избыточной плотностью;
с использованием разработанной методики показано преобладание в разрезе Енисей-Хатангского прогиба складчатых деформаций и обосновано появление ограничивающих его с севера и юга положительных мегаструктур большой протяжённости, плановое положение которых удалось определить на основании комплексного анализа геологических и сейсморазведочных данных;
выработаны представления о двухуровневом строении Тулинского массива
* ультрамафитов, на основе которых выявлена взаимосвязь редкоземельного и
платинового оруденения с геофизическими полями.
Защищаемые положения.
1. Заложение крупнейших структур Енисей-Хатангского регионального
прогиба сопровождалось появлением пликативных тектонических
дислокаций, амплитуда которых по гравиметрическим и сейсморазведочным
данным превышает амплитуду перемещений тектонических блоков по
разломам.
2. Зона сочленения Енисей-Хатангского регионального прогиба с Сибирской
*" платформой представляет собой самостоятельную геоструктуру, которая
сформировалась в позднем палеозое и характеризуется высокоамплитудными перегибами на сейсмических разрезах. Она должна рассматриваться как единая пограничная или межблоковая тектоническая структура, прошедшая собственный путь геологического развития, с
присущими ей морфологическими чертами и металлогенической специализацией. 3. Тулинский массив ультрамафитов имеет двухуровневое строение, о чём свидетельствует несоответствие аномалии поля силы тяжести объёмам интрузивного внедрения, известным по сейсморазведочным и геологическим данным. Большая часть интрузивных масс расположена на значительной глубине и представляет собой глубинный корень или магматический очаг, обусловивший внедрение приповерхностных тел гарполитообразной или силлоподобной формы.
Практическая значимость работы:
на основании совместного анализа геологических и сеисморазведочных данных показано существование положительных надпорядковых структур в палеозойских отложениях, нефтегазоперспективность которых для изучаемого региона доказывалась неоднократно [43,63,70,74];
выработанные представления о морфологии Тулинского массива ультраосновных-щелочных пород имеют большое значение для его дальнейшего изучения как чрезвычайно перспективного в плане поиска коренного благороднометалльного и редкоземельного оруденения объекта;
уточнено геологическое строение Крестовской интрузии, которая на сегодняшний день считается максимально перспективной частью Тулинского плутона в плане обнаружения коренного благороднометалльного и редкоземельного оруденения;
сформулированы геофизические критерии поиска перспективных участков в пределах Тулинского массива;
на основании выводов о происхождении руд и их проявлении в геофизических полях расширены границы перспективности в пределах участка Крестовской интрузии;
в результате применения разработанной методики в пределах Тулинского массива выделены участки первой и второй очереди детализации.
Научные разработки использованы в производственных отчётах ОАО "Таймыргеофизика", ГГП ЦАГРЭ.
Апробация. Основные положения диссертации докладывались на международных молодёжных конференциях и симпозиумах (Санкт-Петербург, 1999, Томск, 2001), на Второй уральской молодёжной научной школе по геофизике (Пермь, 2001), на Международном семинаре по теории и практике интерпретации потенциальных полей им. Д.Г. Успенского (Екатеринбург, 2002), опубликованы в четырёх статьях, изложены в производственных отчётах.
Фактическим материалом, положенным в основу диссертации, послужили результаты гравиметрических исследований разных лет, результаты сеисморазведочных работ, результаты аэрогеофизической съёмки, геохимических исследований, геологические данные.
При анализе гравиразведочных материалов прежде всего использовались:
гравиметрическая карта Красноярского края и прилегающих районов масштаба 1:1500000 (составленная Т.М. Чудиновой, 1993);
материалы гравиметрической съёмки А.П. Четвергова (1978) масштаба
1:200000 по междуречью Хеты и Котуя;
результаты гравиразведочных работ вдоль сейсмических профилей Междуреченскими с/п 27/89-90 и 33/88-91;
результаты гравиметрической съёмки на Тулинской площади масштаба 1:50000 (В.В. Кошевой и др., 2002).
Результаты сейсморазведочных работ, использованные при создании диссертации, включают в себя данные ГСЗ и профилирования МОВ ОГТ:
материалы ГСЗ по профилям Диксон-Хилок, Воркута-Тикси, Ямал-Кяхта (А.В. Егоркин, 1978, 1980,1981);
материалы МОВ Таймырской геофизической экспедиции 1970-1978 годов;
материалы МОГТ 1994-04 гг. по региональному маршруту Диксон — оз. Хантайское (А.И. Мельник, Д.Г. Кушнир, 2002);
материалы МОГТ 1988-91 гг. Междуреченских с/п 27/89-90 и 33/89-91 в объёме 596,8 пог. км (А.С. Ткач, 1991) и результаты их переинтерпретации (А.И. Мельник, Д.Г. Кушнир, 2001);
В процессе интерпретации использовались результаты
аэрогеофизических исследований (Ф.Д.Лазарев, 1998), куда вошли карты содержания урана, тория, калия, карта магнитного поля, в масштабах 1:25000 -для Крестовской интрузии - и 1:50000 - для всего Тулинского магматического комплекса.
Для участка Крестовской интрузии, кроме того, привлекались результаты геохимических исследований: это карты содержания различных химических элементов в ореолах рассеяния, данные об их содержании по двум скважинам, данные о физических свойствах горных пород, образующих Крестовский массив.
Из геологических материалов, положенных в основу работы, необходимо отметить материалы госгеолкарты масштаба 1:1000000 (2000), результаты геологических исследований в рамках ГГР-200 (Г.Г. Лопатин, 1990), результаты геологической съёмки масштаба 1:10000 по .Крестовскому участку Гулинской интрузии.
Важное значение имело привлечение результатов тематических исследований В.И. Казаиса (2001) по учёту физических неоднородностей разреза в северной части Тунгусской синеклизы с целью уточнения структурного плана нижележащих отложений. Построенные им на основании сейсмогравимагнитного моделирования структурные карты достаточно полно охарактеризовали строение мегавалов на северном обрамлении Тунгусской синеклизы и позволили объединить их в Обско-Хатангскую мегагряду.
Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие в получении фактических полевых материалов. Дальнейшие теоретические обобщения, методические разработки и комплексная интерпретация в полном объёме осуществлялись автором.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, заключения и трёх разделов, представляющих собою основную её часть. Первый раздел представляет фактические данные, использованные в дальнейшем при обосновании выводов. Второй посвящен обоснованию методологии анализа геолого-геофизичеких данных, третий содержит непосредственно геологические результаты, полученные в результате интерпретации. Общий объём работы оставляет 154 страницы.
Геофизическая изученность
Первая информация о геологическом строении региона была получена экспедициями А.Ф. Миддердорфа и И.П. Толмачева, посетившими район в 1843 и 1905 годах.
Планомерное изучение рассматриваемой площади началось в 30-е годы. Работы проводили отдельные отряды и поисково-разведочные экспедиции ГГУ Севморпути и Нордвикстроя под руководством Т.П. Емельянцева, Г.Э. Фришенфельда, Г.Д. Аллера. По результатам работ была составлена маршрутная геологическая карта масштаба 1:1000000.
Геологами А.А. Кордиковым, П.Н. Кабановым, Г.Г. Моором в результате камеральной обработки материалов полевых работ в 1937-38 гг. были высказаны предположения о возможной алмазоносности исследуемой площади.
В 40-е, начале 50-х годов широкий размах приобретают геологосъемочные и поисковые работы масштабов 1:1000000 и 1:500000, а также тематические исследования по вопросам стратиграфии, тектоники и магматизма. В 1943 г. В.К. Катульским и А.С. Фоминым, на юго-западной оконечности площади, были закончены геолого-съемочные работы масштаба 1:500000. К 1954 г. геологами Норильского комбината, Севморпути, треста "Арктикразведка" и НИИГА вся площадь работ и прилегающие территории были покрыты геологической съемкой масштаба 1:1000000. В результате работ была составлена геологическая карта масштаба 1:1000000 (листы R-47, R-48), а геологами Ю.М. Шейманом и П.С. Фоминым, были обнаружены и описаны ряд щелочно-ультраосновных интрузий. В пределах описанных интрузий выявлены флогопитовые, титано-магнетитовые и перовскитовые рудопроявления.
С начала 60-х годов изучаемая территория планомерно покрывается Государственной геологической съемкой масштаба 1:200000 (листы R-47-XHI-XVIII).
В 1996 г. закончены работы по созданию Госгеолкарты масштаба 1:200000 на листе R-47-XI, XII, проводившиеся с 1990 г. Хатангской партией ЗКГРЭ АО "Норильский комбинат" (Г.Г. Лопатин, 1996 г.).
В 2000 г. ВСЕГЕИ (Е.К. Ковригина) издана Госгеолкарта масштаба 1:1000000 на лист R-(45)-47.
В настоящее время на площади Тулинского массива щелочного-ультраосновного состава ведутся подготовительные работы для ГСР-50.
В течение всего периода времени на отдельных перспективных участках рассматриваемой территории проводились детальные геологоразведочные работы с целью поисков месторождений полезных ископаемых. В 50-е годы проводились разведочные работы на флогопитовом месторождении в центральной части Тулинского массива, примыкающего к отчетной площади. Составлена геологическая карта масштаба 1:25000, геологические планы масштаба 1:10000.
С начала 70-х годов там же велись работы по оценке перспектив на апатитовое сырье. Изучены апатитовые породы в карбонатитах Тулинского массива на глубину до 100 м. Во второй половине 80-х - поиски россыпей платиноидов.
В центральной части изучаемого района в среднем течении реки Ханар с 1978 по 1983 гг. проводились поисково-съемочные работы масштабов 1:50000 и 1:25000, сопровождавшиеся колонковым бурением 25 скважин глубиной от 300 до 800 м, позволившие изучить разрез участка от ордовика до пермотриаса (В.В. Елисеев, О.А. Дюжиков, Е.Л. Донилин, Г.Г. Лопатин).
Северная окраина Тунгусской синеклизы глубоким бурением изучена очень слабо. В верхнем течении р. Хеты на Ледянской площади в пределах предполагаемого одноименного поднятия было пробурено 2 колонковых и одна параметрическая (№ 358, забой 3971 м) скважины. Вскрыт разрез преимущественно палеозойского возраста, отмечено наличие коллекторов в отложениях силура и приток слабогазированных вод из пород средне-нижнекембрийского возраста.
Другие близрасположенные глубокие скважины находятся в пределах Рассохинского мегавала (Енисей-Хатангский региональный погиб) на отдельных валообразных поднятиях (Тундровое, Волочанское, Курьинское). В результате бурения установлено сложное блоковое строение поднятий, наличие крупных внутриформационных размывов в отложениях юры, триаса и верхнего палеозоя. Обнаружены горизонты коллектора со значительными притоками пластовых вод.
Аэромагнитными исследованиями рассматриваемая территория изучалась, начиная с 1949 г. до 1954 г. - это съемки масштаба 1:2500000 и 1:1000000 (Д.В. Левин 1949 г., А.Г. Виноградова, Д.В. Левин, 1954 г.)
В 1954-61 гг. различными организациями (ВАТТ, ЗГТ) проводилась съемка масштаба 1:200000, а на отдельных участках в помощь геологическому картированию масштаба 1:50000 и 1:25000.
Однако наибольший практический интерес представляют съемки масштаба 1:100000, выполненные с высокоточной аппаратурой в 1984-1986 гг., силами ПГО Енисейгеофизика (СВ. Лапин) Эти работы дали представление о характере магнитного поля исследуемого региона, взаимосвязи его с глубинными структурами и трапповым магматизмом.
На наиболее перспективных участках, в основном, в районе Тулинского массива в разные годы проводились детальные геофизические исследования. Последними из них является комплексная аэрогеофизическая съемка (магнитометрия, гамма-спектрометрия) масштаба 1:25000, выполненная в 1995-1996 гг. (Ф.Д. Лазарев).
Гравиметрическими съемками территория исследований изучается с 1958 г. (А.В. Черный, М.И. Ровенский) и к 1967 году покрыта съемкой масштаба 1:1000000. В 1974-78 гг. ГРЭ №3 КГУ на всей рассматриваемой территории проводилась съемка масштаба 1:200000 (А.П. Четвергов, 1978 г.). Совместная интерпретация комплекса гравимагнитных исследований позволила получить представление о тектонике фундамента региона,
установить его блоковый характер, выявить некоторые закономерности распределения по площади глубинных и приповерхностных структур различного состава, протрассировать основные магмоконтролирующие разломы.
С целью установления связей гравитационных полей с гипсометрией сейсмических горизонтов и прогнозов структурных планов в прилегающих регионах, в комплексе с сейсморазведочными исследованиями в период 1987-1991 гг. силами ТГЭ выполнялась профильная гравиметрическая съемка масштаба 1:100000 (А.С. Ткач, 1991 г).
Сейсморазведочные исследования в междуречье Маймечи-Хеты проводятся с 1987 г. - А.С. Ткач, 1990, 1991 гг. (рис. 1.1). Кроме упомянутых, в последующие годы работы МОГТ продолжались в. западном направлении и по редкой сети профилей была изучена северная окраина Тунгусской синеклизы до оз. Пясино. В результате получена информация о сейсмогеологических характеристиках различных уровней разреза осадочного чехла, намечены основные тенденции поведения отражающих горизонтов в отложениях кембрия, рифея, спрогнозирован ряд локальных поднятий по отражающим горизонтам кембрия.
С появлением опорной сейсмической информации, а также результатов бурения на Ледянской площади, появилась возможность прямого количественного прогноза структурного плана всей территории севера Тунгусской синеклизы. В основу такого прогноза положены материалы среднемасштабных гравитационных и магнитных съемок и сейсморазведки МОГТ с использованием методики сейсмогравимагнитного моделирования (СГММ), разрабатываемой в ТГЭ уже на протяжении ряда лет. Благодаря ее применению, практически впервые для всей северной части Тунгусской синеклизы, была составлена (В.И. Казане, 1991 г.) прогнозная сводная структурная схема по отложениям нижнего кембрия [39-42].
Основные закономерности размещения месторождений полезных ископаемых в пределах района исследований
Исследуемый регион в отношении перспектив нефтегазоносности изучен крайне слабо и неравномерно. Он простирается в пределах НГО севера Красноярского края: Енисей-Хатангской и Северо-Тунгусской, различающихся по степени изученности, перспективам нефтегазоносности, уровням локализации ловушек УВ и составу вмещающих отложений.
К отложениям с доказанной нефтегазоперспективностью относятся алевролито-песчаные породы нижней (зимний и джангодский резервуары) средней (вымский и малышевский резервуары) юры, нижнего (нижнехетский, суходудинский, малохетский и яковлевский резервуары) и верхнего (сеноманский резервуар) мела. Вблизи района работ в западной части Рассохинского мегавала установлены бурением залежи газа из отложений суходудинской и малохетской свит на Озерной и Джангодской площадях, а к востоку на Балахинском валу выявлены залежи в вымских отложениях средней юры.
Непосредственно в междуречье Хеты и Котуя структурная ситуация не предполагает возможность наличия залежей в юрско-меловом комплексе, связанных с антиклинальными поднятиями. В то же время, данные сейсморазведки МОГТ на Самоедском валу вблизи района работ выявили новое направление поиска ловушек УВ, связанное в изучаемой области с картированием линии стратиграфического выклинивания отложений нижней-средней юры в зоне сочленения ЕХРП и Тунгусской синеклизы. Это выклинивание выражается в последовательном выпадении из горизонтов юры снизу вверх в южном направлении, что отражает механику трансгрессивного расширения морского бассейна в юрско-нижнемеловое время со смещением к югу береговой линии. В этих условиях создались предпосылки формирования песчано-алевролитовых коллекторов нижней-средней юры в прибрежных зонах, перекрытых глинистыми глубоководными породами. В современном структурном плане к потенциальным ловушкам УВ стратиграфического типа могут быть отнесены участки заливообразного изгиба линий выклинивания отдельных горизонтов нижней-средней юры в сочетании с моноклинальным залеганием перекрывающей их верхнеюрско-нижнемеловой толщи. Один из таких участков зафиксирован на северном склоне Самоедского вала.
Кроме ловушек стратиграфического типа, в юрско-меловом комплексе может быть встречен и литологически, экранированный тип ловушек. Последние ожидаются в узких линейно-вытянутых со значительной амплитудой прогибах, окаймляющих с юга Рассохинский мегавал, в которых по данным сейсморазведки ожидаются наличие не только . юрских, но и значительной части меловых пород, выклинивающихся к бортовым частям Рассохинского вала на севере и в южной прибортовой зоне ЕХРП на юге. Тип коллекторов юрско-мелового комплекса - поровый со средней пористостью по данным бурения 12-18 %, проницаемость - первые десятки, иногда сотни млДарси.
Территория Северо-Тунгусской НГО относится к наименее изученным структурной сейсморазведкой и бурением регионам Сибирской платформы.
Мезо-кайнозойский чехол прогибов на сегодняшний день местами изучен сравнительно хорошо. Значительно менее исследованным является их палеозойское основание, породы которого, между тем, в краевых частях, в частности, на территории Северо-Тунгусской НГО находятся на доступных бурению глубинах (0-4000 м) считаются перспективными в плане поисков углеводородов [17,43, 61, 68,72].
Так по различным оценкам межзерновая пористость карбонатных пород среднего - верхнего кембрия, например, составляет 10-11 %; они обладают также значительной проницаемостью [68]. Плотность открытых трещин изменяется в этих породах от 20 до 70 на 1 м, открытость трещин достигает 40 мкм. Палеозойские отложения в целом относятся к коллекторам III-IV классов. При этом перекрывающие их толщи юрского возраста служат надёжными покрышками.
Значительными перспективами в плане обнаружения месторождений УВ обладают зоны вторичного преобразования пород палеозоя. В Западной Сибири наибольшее количество залежей приурочено к зонам выщелачивания известняков и доломитов [46,61,72]. По карбонатным породам развивается кавернозный и трещинно-кавернозный тип коллектора, который имеет мозаичное и очаговое распространение. Такие залежи открыты на территориях Томской (Калиновая, Нижнетабаганская, Урманская, Арчинская, Солоновская, Чкаловская площади), Новосибирской (Малоичская, Верхтарская площади), Тюменской (Северо-Варьеганская, Новопортовская площади) областей.
По материалам бурения в Туруханском районе и в бассейне р. Нижняя Тунгусска [68] горизонты-коллектора установлены в отложениях нижнего-среднего кембрия (платоновская и костинская свиты), ордовика (аналоги байкитской свиты), силура (венлокский ярус). Притоки нефти из различных горизонтов платоновской свиты отмечены в скважинах Сухотунгусской и Нижнелетнинскои площадей; из тех же горизонтов платоновской свиты на Нижнелетнинскои и Володинской площадях получены промышленные притоки газа. Из кровельной части костинской свиты получены притоки газа в скважинах Сухотунгусской площади, притоки воды на Нижне-Тунгусской, Анакитской, Кочумдекской площадях, притоки газа с пленкой нефти на Таначинской и Моктаконской площадях.
На Ледянской площади Северо-западного Прианабарья в двух колонковых и параметрической скважинах, вскрывших отложения докембрия, палеозоя и перекрывающие их туфолавовые толщи, обнаружены многочисленные нефте-, водо- и газопроявления (Старосельцев B.C., 1999). Проявления капельно-жидкой нефти выявлены и при бурении скважин в связи с разведкой месторождений цветных металлов Болгохтохского, Норильского, Талнахского и Октябрьского [17].
В Норильско-Хараелахском районе проявления нефти сопровождаются находками битумов в коренных породах от девона до нижнего триаса [17]. Битумы также установлены в пределах Туруханско-Норильской гряды, Тунгусской синеклизы и на западном склоне Анабарской антеклизы.
Непосредственно в Енисей-Хатангском прогибе в районе Нордвика были установлены небольшие залежи, в том числе и в палеозойских отложениях, с промышленными притоками в отдельных скважинах [18]. Прямые признаки нефти в палеозое были отмечены также на Малохетской площади, в скважинах 6-Р и 7-Р [2].
На Южно-Таймырской моноклинали в районе р. Толбато (левый приток Бинюды) в нижнекаменноугольных известняках поры частично заполнены капельно-жидкой нефтью [19]. Там же отмечается, что в среднепалеозойских отложениях в значительном количестве содержатся послойно распределённые твёрдые битумы нефтяного ряда.
Подобное обилие газо- и нефтепроявлений в палеозойских отложениях региона позволяет положительно оценивать их перспективность в плане поиска углеводородного сырья.
Твёрдые горючие ископаемые
На рассматриваемой территории выявлены каменные и бурые угли, торф. Встреченные проявления слабо изучены и охарактеризованы только материалами геологосъёмочных работ среднего масштаба. Большая часть проанализированных образцов взята из зоны окисления в естественных обнажениях, отчасти из делювия и аллювия и не даёт полной информации о качестве, а особенно о химико-технологических свойствах исследуемых углей.
Магнитные свойства горных пород района Крестовской интрузии
Магнитные свойства Крестовской интрузии изучались под руководством A.M. Сазонова и Ю.В. Колмакова [71]. Производилась каппаметрия, измерялась остаточная намагниченность, был осуществлён термомагнитный анализ.
Характеристика магнитной восприимчивости горных пород Для выяснения природы и причины геофизических магнитного поля были проведены измерения магнитной восприимчивости по образцам всех, встречаемых на участке разновидностей горных пород. Магнитная восприимчивость измерялась чехословацким измерителем магнитной восприимчивости КТ-5 по образцам, отобранным с поверхности из элювиально-делювиального слоя по сети 250 на 50 м и по керну структурно-картировочных скважин 29 и 30. По результатам измерения построены диаграмма магнитной восприимчивости по скважине 30 (рис. 2.1), план изолиний магнитной восприимчивости пород Крестовского участка (рис. 2.2).
Наиболее магнитными и дифференцированными по магнитной восприимчивости на участке работ являются образования Крестовской интрузии. Изменения магнитной восприимчивости интрузивных пород находится в интервале от 1 10"3ед. СИ до 360-Ю 3 ед. СИ. Исключение представляют щелочные сиениты, магнитная восприимчивость которых не превышает 10-10"3ед. СИ. Среди интрузивных образований самыми магнитными и самыми дифференцированными по магнитной восприимчивости являются мелилитовые породы. Им свойственен весь отмеченный выше диапазон изменений магнитной восприимчивости. Доля мелилитолитовых пород с магнитной восприимчивостью свыше 200-10"3 ед. СИ составляет 30 %. После мелилитолитов, по величине магнитной восприимчивости, в порядке убывания следуют перидотиты рудные пироксениты и перидотиты, оливиниты рудные, оливиниты, интенсивно серпентинизированные оливиниты и перидотиты, серпентиниты апоперидотитовые и апомелилитовые, андезиты. Самыми слабомагнитными образованиями являются щелочные породы.
Слабоизменённые эффузивные образования вмещающих пород обладают значительно меньшей восприимчивостью по сравнению с интрузивными породами. Их магнитная восприимчивость варьирует в интервале около 1-Ю 3 ед. СИ. Отмечено, что магнитная восприимчивость эффузивных образований в значительной мере возрастает в их флогопитизированных разностях, достигая 140-10 3 ед. СИ и в отдельно взятых образцах - до 165-Ю"3 ед. СИ.
Результаты измерения остаточной намагниченности Изучение остаточной намагниченности осуществлялось при помощи астатического магнитометра МАЛ-036 на ориентированных образцах, отобранных на обнажениях интрузивных пород, создающих интенсивные отрицательные аномалии AT (-4500 нТл), слабоинтенсивные поля (от -500 до +500 нТл) и положительные аномалии (свыше 1000 нТл). Поскольку образцы для анализа отбирались в разных местах Крестовской интрузии, заметен некоторый разброс направления и величины вектора остаточной намагниченности (табл. 2.11). Тем не менее, для образцов, отобранных из района одной аномалии, этот разброс незначителен.
Результаты термомагнитного анализа
Для выяснения природы ферромагнитных фаз было выполнено терморазмагничивание образцов мелилитовых пород. Образцы на термомагнитный анализ были выбраны среди пород, создающих отрицательные и положительные аномалии магнитного поля. В силу того, что коренные отложения мелилитовых пород не выходят на поверхность, образцы отбирались из элювиально-делювиального покрова.
Терморазмагничивание образцов из крайних точек отбора, то есть среди пород, создающих самые интенсивные отрицательные аномалии магнитного поля в пределах мелилитового тела (обр. № 2/2200 и 2/2800) показало наличие трех ферромагнетиков: пирротина, титаномагнетита и магнетита (табл. 2.12). Векторный анализ терморазмагничивания позволили установить углы между компонентами остаточной намагниченности, соответствующими установленным ферромагенитикам. Как видно из результатов анализа образцов 2/2200 и 2/2800, имеет место совпадение компонентов остаточной намагниченности, обусловленных титаномагнетитом и магнетитом, и практически обратно по отношению к ним намагничен пирротин. В силу того, что точка Кюри для пирротина (314 С) значительно ниже, чем для выявленных титаномагнетита (около 400 С) и магнетита (573 С), можно сделать вывод: первичными являются титаномагнетит и магнетит. Образование же пирротина, судя по всему, происходило в результате более поздних метасоматических изменений пород, уже после инверсии магнитного поля Земли.
При удалении от отрицательных аномалий происходит совмещение пирротиновой компоненты остаточной намагниченности с титаномагнетитовой компонентой (обр. № 2/2500). Это говорит о том, что при поздних преобразованиях температура в этой области превысила точку Кюри первичного титаномагнетита. В условиях таких температур титаномагнетит распадается на магнетит и ильменит. Вновь образовавшийся магнетит намагничивался уже в прямом геомагнитном поле.
В связи с тем, что магнетит-1 сохранил свою обратную остаточную намагниченность, можно предположить, что температура не достигла точки Кюри магнетита, и вновь образовавшийся магнетит-2 приобрел парциальную остаточную намагниченность с блокирующей температурой около 400 С.
В образце № 2/2450 (эпицентр положительной аномалии магнитного поля) обнаружены только два ферромагнетика - пирротин и магнетит. Поскольку угол между пирротиновой и магнетитовой компонентами остаточной намагниченности острый (58,7), можно сделать вывод, что в этой части мелилитовых пород температура поздних метасоматических изменений превысила точку Кюри магнетита (573 С), произошло разрушение обратной первичной намагниченности магнетита-1, его перемагничивание и намагничивание магнетита-2 в прямом магнитном поле Земли. В этих условиях разделить магнетит-1 и магнетит-2 термомагнитным анализом невозможно.
Морфология и геотектоническая позиция Гулинского массива ультрамафитов
Непосредственно в пределах рассматриваемой территории Хета-Котуйского междуречья в зоне сочленения Енисей-Хатангского регионального прогиба и Сибирской платформы положение усложняется присутствием в разрезе земной коры большого объёма интрузивных масс. Здесь расположен крупнейший в мире массив ультрамафитов, восточной, выходящей на поверхность, частью которого считается Тулинский массив ультраосновных-щелочных пород.
Это уникальный массив уже много лет изучается геологами [7-8,16, 33-37,79-80 и др.] и геофизиками [24,71 и др.]. По результатам сейсморазведочных работ (профили 72789, 82789, 92789, 20а3390 - рис. 1.1) здесь наблюдается довольно сложная для интерпретации волновая картина. Последнее обусловлено, прежде всего, геологическими причинами: крутым падением стратиграфических границ, выклиниванием мезозойских отложений Енисей-Хатангского прогиба, присутствием в разрезе сложной разнопорядковой пликативнои и дизъюнктивной тектоники, а также интрузивных внедрений.
Сложившаяся ситуация обусловила вовлечение в интерпретацию в районе зоны развития ультраосновных плутонов, кроме результатов сейсморазведочных работ и геологических данных, также гравиметрических материалов с целью локализации в разрезе интрузивных образований.
Анализ данных гравиразведки также сопряжён здесь с рядом трудностей, прежде всего, опять же геологического характера. Низкая степень изученности района вкупе с отсутствием в мире аналогов Тулинского массива до сих пор не позволяли сделать однозначных выводов о морфологии последнего. Нужно отметить, что площадь выхода интрузивных масс в районе р. Гуле составляет около 1500 км2 [33] (наиболее крупные из других подобных массивов не превышают по площади 60 км2). При этом по результатам геофизических исследований [24,71 и др.] распространение ультрамафитов на глубине оценивается как значительно (на порядок) более обширное. Плутон подобных размеров должен занимать видное место в разрезе, во многом определяя глубинное строение территории исследований.
В результате влияния вышеназванных факторов за всё время изучения сформировалось четыре основных точки зрения на форму Тулинского массива, значительно различающихся между собой. Согласно первой, сформулированной впервые Ю.М. Шейнманном, массив представляет собой куполовидное тело [79,80]. Вторая точка" зрения представляет Тулинский массив силлоподобным (пластоподобным) телом с неровной кровлей, внедрившимся под небольшим углом в направлении с северо-запада на юго-восток, где оно выклинивается". Сторонником этих представлений являются Ю.Р. Васильев и В.В. Золотухин [7,8]. По представлениям Л.С. Егорова Тулинский массив имеет штокообразную форму [16, 33-35]. Четвёртая точка зрения, сформулированная А.Г. Жабиным, представляет Тулинский плутон в качестве силло-лакколита [36,37]. Последующие исследования в той или иной мере осуществлялись в рамках какой-либо одной из перечисленных гипотез.
Стоит отметить, что все эти взгляды на форму Тулинского массива возникли на основании одного и того же фактического материала.
Показанный разброс представлений, по-видимому, является следствием отсутствия информации о глубинном строении территории (самая глубокая скважина - 1100 метров - не достигла подошвы массива). В этом смысле особый интерес может представлять именно сопоставление результатов сейсморазведочных и гравиметрических работ (в силу ряда причин такое сопоставление ранее никогда не проводилось).
Для выяснения наиболее общих особенностей формы массива ультрамафитов были выбраны два профиля: по простиранию создаваемой им аномалии - профиль 1-1 - и вкрест простирания - профиль 2-2 (рис. 2.29). При этом для интерпретации использовались гравиметрическая карта масштаба 1:1500000 Т.М. Чудиновой (1998), а также материалы А.П. Четвергова (1988) масштаба 1:200000. Для более точного выяснения характера распределения интрузий вдоль сейсмопрофилей, где это было необходимо, использовались результаты гравиразведочных работ масштаба 1:100000 вдоль сейсмических профилей Междуреченских с/п 27/89-90 и 33/89-91 (А.С. Ткач, 1991).
Массив ультрамафитов в поле силы тяжести отражается максимумом сложной морфологии, наибольшая интенсивность которого достигает 140 мГл (рис. 2.29, 2.30). Минимумом субмеридианального простирания этот максимум разделён на два изометричных локальных положительных экстремума второго порядка; оба они тяготеют к южной границе аномалии. Восточный из них -Тулинский - в юго-западной части осложнён двумя изометричными максимумами более высокого порядка - Контайским и Крестовским, -интенсивность которых составляет соответственно 80 и 60 мГл. И Контайский, и Крестовский максимумы выглядят несколько обособленными друг от друга и от Тулинского максимума за счёт площадок относительно ровного поля, разделяющих их. Максимум первого порядка, связанный с массивом ультрамафитов, с юга, запада и востока ограничен зоной высокого градиента (до 70 мГл/км); с севера аномалия убывает значительно более полого (2-14 мГл/км). Со стороны повышенного градиента рассматриваемый максимум первого порядка окружают отрицательные, аномалии интенсивностью до -80 мГл, которые соотносятся со структурами Тунгусской синеклизы и Енисей-Хатангского регионального прогиба. С севера он ограничен минимумом интенсивностью до -25 мГл, который ещё севернее сменяется новым максимумом, интенсивность которого значительно меньше интенсивности Тулинского. И минимум, и сменяющий его максимум имеют субширотное простирание, которое при приближении к р. Хете резко сменяется на субмеридианальное.
В процессе интерпретации было осуществлено сопоставление поля силы тяжести с геологической ситуацией (рис. 2.31). Анализ осуществлялся в основном по восточной части Тулинской интрузии, где на сегодняшний день имеется наиболее детальная геологическая информация. В результате - на основании распространения интрузивных образований Тулинского массива и за пределами связываемой с ними аномалии - были выработаны предварительные представления о его гарполитообразной форме и о двухуровневом строении массива ультрамафитов в целом.
Похожие диссертации на Геологическое строение зоны сочленения Енисей-Хатангского регионального прогиба с Сибирской платформой в междуречье Хеты и Котуя по геофизическим данным
