Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. В 20-ые годы прошлого века В.И. Вернадским была высказана мысль о том, что совместное формирование и нахождение нефти, битумов, цветных и редких металлов составляет закономерное явление в геологическом развитии. С тех пор накоплено огромное количество данных о парагенезисах рудной минерализации и углеводородов. Действительно, из огромного числа рудных полезных ископаемых более 80% относится к гидротермально-метасоматическому типу. Примерно столько же мировых запасов нефти и газа связано с ловушками, развитыми в разломных н прнразломных зонах земной коры. Но при этом неоднозначно определена роль и значение внутреннего строения разрывных нарушений по отношению к рудным и нефтяным залежам.
В основе прогнозирования геологического строения по данным сейсмических наблюдений лежит модель, в которой в настоящее время отсутствует формализация общих свойств и особенностей геологической среды, вмещающей залежи флюидного генезиса, что не позволяет эффективно проводить интерпретацию в различных геологических средах в рамках единого методологического подхода. В сейсмическом методе определяются эффективные упругие параметры среды, следовательно, необходим подход к прогнозированию, опирающийся на относительные общие физико-геологические закономерности локализации полезных ископаемых во вмещающей среде.
Наиболее необходимо решение такой задачи для сейсмогеологической тггерпретации данных региональных и поисковых исследований МОГТ, КМПВ-ГСЗ.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка методологии интерпретации поля скоростей продольных сейсмических волн для прогнозирования месторождений флюидного генезиса. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.
-
Провести анализ и обобщение данных геологии, геомеханики, реологии, петрофизики и физического моделирования волнового поля, выделить общие свойства и черты геологического строения рудных и нефтяных районов для формализации в сейсмогеологической модели.
-
Сформировать физико-геологическое обоснование сейсмогеологической модели интерпретации скоростей продольных волн для месторождений флюидного генезиса.
-
Уточнить интерпретацию особенностей волнового поля, связанную с флюидонасыщеннем зон разрывных нарушений. Определить активность разрывных нарушений с точки зрения их проницаемости по данным сейсморазведки для прогноза залежей.
-
Выполнить анализ сейсмических параметров и характеристик сейсмического поля, в которых находит отображение процесс флюидизации.
-
Дать объяснение наблюдаемым закономерностям в распределении скоростей сейсмических волн в зонах гндгхугермально-метасоматически измененных пород на месторождениях флюидного гене-
зиса и проиллюстрировать его обоснованность в интерпретации для различных геологических сред и масштабов исследований. ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ,
-
Общие черты в залегании залежей флюидного генезиса и разрывных нарушений составляют геологическую основу в интерпретации сейсмических данных для прогнозирования месторождений флюидного генезиса
-
Зональность геологического строения месторождений флюдного генезиса отображается в поле сейсмических скоростей,
-
Созданная автором методология интерпретации поля сейсмических скоростей в зонах гидротер-мально-метасоматических изменений пород позволяет прогнозировать перспернкитивы нафторудо-генеза.
-
На основе системного анализа геологической среды показано, что основным критерием флюиди-зации является распределение скорости продольных волн. Ее вертикальное и горизонтальное распределения являются отображением «прямой» и «обратной» региональной палеогидротермальной зональности (колонны) в геологическом строение рудных и нефтяных районов.
-
Для рудных и нефтяных залежей, разрывных нарушений, формализованы их общие черты в геологическом пространстве и времени; полиструктурность, полигенность, полнхрошюсть, полифор-мационность, полизональность, полифазность. Объяснена природа этих общих черт.
-
Теоретически и экспериментально обоснована приуроченность месторождений флюидного генезиса к градиентным зонам скорости преломленно-рефрагированных волн пород складчатого и кристаллического фундамента
-
Проанализированы условия образования в осадочных бассейнах наклонных разрывных нарушений. Доя субвертикальных разрывных нарушений объяснена природа высокой интенсивности сейсмической записи.
-
На основе распределения скорости при дисперсии предложен способ оценки проницаемости пород, перекрывающих ловушки углеводородов в пределах одного месторождения.
-
Сформулировано более общее определение сейсмической границы с учетом достижений в развитии сейсмического метода,
Автором получены следующие результаты. Осуществлен прогноз области уранового оруденения в пределах двух рудных полей (Северный Казахстан). В пределах Ханты-Мансийской площади по рассеянным волнам выявлена субгоризонтальная зона (граница Форша). Для Нюрольской впадины на примере Урманской площади обоснована приуроченность скопления углеводородов к градиентным зонам скорости преломленно-рефрагированных волн палеозойских отложений. В Норильском
рудном районе для архейского и «палеозойского» фундаментов выделена меридиональная и широтная зональность распределения скорости гфеломленно-рефрагированных волн, также установлено, что местоположение медноникелевого оруденения и месторождений углеводородов находит отображение в градиентном распределении скорости преломленно-рефрагированных волн, что подтверждает общую закономерность. По дисперсии скорости отраженных волн (юго-восточный склон Южно-Татарского свода): 1 - определен канал миграции флюидов из резервуара, как вероятная причина отсутствия залежи; 2 - выявлен перспективный объект. На территории Московской сииеклизы: I - установлена наклонная зона трещиноватости - канал миграции флюидов из резервуара (Даниловская площадь); 2 - выявлена ловушка углеводородов (Нейская площадь); 3 - подтверждена перспективность южного борта Московской синеклизы для постановки детализационных геолого-геофизических работ.
ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА. Все основные результаты были получены лично автором. АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты исследований докладывались на семинарах и международных конференциях: Международная научная конференция «Геофизика и современный мир». Москва, 1993; IV Международный форум «Минерально-сырьевые ресурсы стран СНГ», Санкт-Петербург, 1996; Семинар «Возможности и перспективы развития геофизических методов в целях повышения эффективности геологоразведочных работ и разработки месторождений нефти и газа», Ханты-Мансийск, 1998; Международная геофизическая конференция «Первые геофизические чтения имени В.В, Федьщского», Москва 1999; Семігаар «Использование результатов геофизических исследований на региональных профилях при геологическом изучении недр». Дубна, 1999; Международная геофизическая конференция «300 лет горно-геологической службе России», Санкт-Петербург 2000; Международная конференция «Глубинное строение и геодинамика феїшоскандии, окраинных и внутриплатформенных транзитных зон», Петрозаводск 2002; Международная конференция «Генезис нефти и газа», Москва 2003; Всероссийская конференция «Приоритетные направ* ления поисков крупных и уникальных месторождений нефти и газа», Москва, 2003; XVTJ Губкин-ские чтения «Нефтегазовая геологическая наука - XXI век», Москва, 2004; Научно-техническая конференция «Методология и технология комплексных геолого-геофизических исследований - от регионального прогнозирования до подсчета запасов углеводородного сырья», посвященная 60-летнему юбилею ФГУП «ВНИИГеофизика».
СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация содержит 174 страницы текста, состоит из 3 глав и 7 параграфов. Содержит 123 рисунка и 5 таблиц. Список литературы включает 440 наименований.
В различные периоды к выполняемым исследованиям проявляли внимание, оказывали поддержку, консультации, давали ценные советы: AT. Авербух, В.М. Березкин, А.Н. Богданов, Р.В. Го-лева, В.А. Голубовский, ГЛ. Гордадзе, Г.А. Гречишников, Б.М. Валяев, А.И. Волгина, В.Ю. Зайчсн-ко, Н.А. Караев, МА Киричек, ЕА. Козлов, СБ. Колесов, О.К. Кондратьев, И.А. Мушин, Т.И. Об-
лопша, И.Б. Розенберг, А.М. Силич, В.А. Трофимов, В.И. Шаров, Г. А Шехман, ВТ. Чукин, ЮХ Щукин, ЮГ. Юров. Всем им автор глубоко признателен. Огромную помощь в подготовке и оформлении диссертации оказала Л.М. Дутикова.