Введение к работе
Актуальность работы. Проблема глубинного строения земной коры плато Устюрт интересна исследователям многих стран России, Узбекистана, Казахстана, Туркменистана, в первую очередь, в связи с прогнозированием и поисками новых месторождений нефти и газа, а также в связи с изучением сейсмотектонического строения региона. Однако, несмотря на значительный объем геолого-геофизических работ, проведенных на данной территории, множество вопросов глубинной тектоники и нефтегазоносности данного региона, имеющего очень сложное строение земной коры, до сих пор оставались неразрешенными. Поэтому очень важным является получение новой информации о глубинном геологическом строении земной коры этого перспективного региона Земли. В последние годы, во многих странах особое внимание уделяется изучению глубинного строения земной коры геофизическими методами. Это связано с тем, что обоснованный прогноз месторождений углеводородов (УВ) по геолого-геофизическим данным не должен основываться на изучении только поверхностных особенностей разреза земной коры, а в большей степени на изучении глубинных нефтегазогенерирующих факторов. Информацию об основных глубинных нефтегазогенерирующих особенностях разреза земной коры, как известно, можно получить по результатам физико-математической интерпретации данных геофизических съемок, комплексный анализ которых позволяет производить локализацию перспективных площадей и дать сравнительную оценку перспектив нефтегазоносности исследуемого региона. Поэтому задача изучения глубинного строения земной коры территории Восточного Устюрта является весьма актуальной. Наиболее качественно эту задачу можно решить только с помощью построения взаимоувязанных трехмерных моделей земной коры. Создание таких моделей является сложной физико-математической задачей, которая решается с помощью обратной задачи теории потенциала, в комплексе с данными других методов разведочной геофизики и особенно сейсморазведки. Это связано с тем, что данные гравиразведки, магниторазведки, сейсморазведки являются одним из немногих достоверных источников информации о глубинном строении земной коры. Усовершенствованием методов решения прямой и обратной задачи по данным гравитационного и магнитного поля занимались многие советские и российские ученые. В частности, в изучение и развитие методов решения обратных задач по данным потенциальных полей, большой вклад внесли российские и зарубежные ученые Ю.И.Блох, А.А.Булычев, К.Е.Веселов, А.Г.Гайнанов, В.Н.Глазнев, К.В.Гладкий, Ф.М.Гольцман, Т.Б.Калинина, А.И.Кобрунов, В.И. Костицын, А.М.Лобанов, Р.В.Мелихов, А.К.Маловичко, А.А.Никитин, А.В.Петров, С.А.Серкеров, В.Н.Страхов, А.Г.Тархов, Г.П.Тафеев, Г.А.Трошков, А.Л.Харитонов, А.В.Цирульский, M.Bat, A.Spector, F.S.Grant, S.Bhattacharia др.
В данной работе сделана попытка подойти к изучению глубинного строения земной коры Восточного Устюрта путем интерпретации гравиметрических и магнитометрических материалов с единых методических позиций и в комплексе с другими геофизическими данными и особенно сейсморазведки.
Цель и задачи работы. Целью исследований, проводимых в рамках данной диссертационной работы, является, разработка методики изучения глубинного строения земной коры и перспектив нефтегазоносности территории Узбекской части Восточного Устюрта на основе интерпретации гравитационных и магнитных аномалий, опираясь на имеющиеся сейсморазведочные данные. В соответствии с поставленной целью решалось несколько конкретных задач, основными из которых являлись:
-
Проведение спектрального и автокорреляционного анализа гравитационного и магнитного полей по данным высокоточных (0.5 мГал, 10 нТл) и среднеточных (4 мГал, 100 нТл) карт.
-
Выявление особенностей распределения глубинных источников гравитационного и магнитного полей на территории Восточного Устюрта.
-
Построение трехмерных моделей глубинных границ земной коры для Узбекской части территории Восточного Устюрта с последующим сопоставлением их с имеющимися структурно-геологическими данными.
-
Уточнение геологического строения территории Восточного Устюрта и прилегающих акваторий в свете новых геолого-геофизических данных и методических разработок.
-
Изучение перспектив нефтегазоносности района исследований.
Фактические материалы. Диссертационная работа базируется на результатах научных исследований кафедры Разведочной геофизики и компьютерных систем Российского Государственного Университета нефти и газа им. И.М.Губкина и на фондовых материалах Ташкентского геологического управления.
В основу диссертации положены теоретические, методические разработки и экспериментальные исследования автора. Обобщение и анализ материалов, положенных в основу диссертации, выполнены за время стажировки и учебы в аспирантуре на кафедре разведочной геофизики и компьютерных систем.
При выполнении диссертационной работы использовались различные карты гравитационного, магнитного полей и теплового потока и фондовые материалы сейсморазведки и буровых работ Министерства геологии Узбекистана, а также опубликованные в открытой печати данные научной и технической литературы по геологии и геофизике и размещению месторождений нефти и газа на территории Восточного Устюрта.
Научная новизна работы. При решении обозначенной выше проблемы были проведены исследования и получены результаты, новизна которых заключается в следующем:
-
Предложена методика определения частотного состава гравитационного и магнитного полей и изучения глубинного строения изучаемой территории по спектрам аномалий.
-
Разработана методика оценки глубины залегания основных границ земной коры на территории Восточного Устюрта по значениям автокорреляционных функций аномалий гравитационного и магнитного полей, в том числе и в условиях нерегулярной сети исходных данных и наличия разломной тектоники.
-
С применением разработанных методик впервые построена трехмерная глубинная модель геологического строения территории Восточного Устюрта по значениям гравитационного и магнитного полей и других, имеющихся геолого-геофизических данных.
-
Предложена методика оценки перспектив нефтегазоносности территории Восточного Устюрта по комплексу геолого-геофизических данных.
-
Получены новые геологические результаты (поверхности разделов основных границ земной коры, мощности слоев, ряд выделенных локальных структур), уточняющие геологическое строение данного района, построена схема районирования территории по перспективам нефтегазоносности, определяющие первоочередные направления поисков залежей нефти и газа.
Практическая значимость и личный вклад автора. Разработанные методики определения глубины залегания основных плотностных границ разреза земной коры и некоторых параметров, связанных с физическими свойствами горных пород, позволяют построить трехмерные модели глубинного строения исследуемого региона и других, подобных ему, сложнопостроенных территорий, что позволяет повысить геологическую эффективность проводимых исследований. При определении направлений детальных геологоразведочных работ большую практическую ценность представляют построенные автором карты вертикальной мощности основных слоев осадочного чехла (доюрского (ДК) и карбонатного (КК) комплексов), и поверхностей разделов “гранитного”, “диоритового” и “базальтового” слоев земной коры исследуемой части Восточного Устюрта (поверхности Конрада-1, Конрада-2, Мохоровичича), и схема районирования территории по перспективам нефтегазоносности. Полученные результаты могут быть использованы различными геофизическими и геологическими организациями для поисков и разведки месторождений полезных ископаемых.
При выполнении диссертационной работы в основу были положены результаты собственных расчетов и графических построений автора по данным гравитационного и магнитного полей на территории Восточного Устюрта.
Основные защищаемые положения.
-
Предложенная методика определения глубины залегания геологических границ по значениям автокорреляционных функций и спектров аномалий гравитационного и магнитного полей, отличающаяся помехоустойчивостью, позволяющая проводить массовые оценки глубины залегания границ земной коры в условиях сложнопостроенных территорий с разломной тектоникой.
-
Разработанная методика трехмерного моделирования, основанная на комплексной интерпретации геолого-геофизических данных, позволяющая послойно изучить глубинное строение земной коры.
-
Полученные новые геологические результаты, уточняющие основные черты строения исследуемого региона и предложенная схема районирования территории по перспективам нефтегазоносности, позволяющие определить нефтегазоносность отдельных районов Восточного Устюрта при поисках месторождений нефти и газа.
Реализация и апробация работы. Диссертационная работа выполнялась автором в процессе обучения в очной аспирантуре на кафедре разведочной геофизики и компьютерных систем РГУ нефти и газа.
Основные научные и практические результаты работы обсуждались и докладывались на кафедре “Разведочной геофизики и компьютерных систем” и в НХК «Узбекнефтгаз», а также на конференциях “XVII Губкинские чтения” (2009г.), на Республиканской научной конференции Узбекистана “Геофизические исследования в Узбекистане” (г. Ташкент, 2010г.). Полученные результаты исследований используются геолого-геофизическими организациями в Узбекистане при поисково-разведочных работах.
Публикации. Основные положения диссертации изложены в пяти опубликованных работах, три из которых опубликованы в журналах рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Текст диссертации составляет 171 страницу, включая 8 таблиц, 58 рисунков и список литературы из 95 наименований.
