Введение к работе
Актуальность исследований. Современные представления о природе структурообразования, составленные на основе изучения натурных объектов, теоретического и физического моделирования, убедительно свидетельствуют о иерархичности и многофакторности этого процесса. Следовательно, неотектонические движения, а также связанные с ними поля напряжений и деформаций какой-либо территории, представляют собой результат совместного действия различных по масштабу тектонических процессов, от планетарных, определяющих напряженное состояние планеты в целом, до точечных, действующих на уровне зерна горной породы. Каждая ступень этой иерархии воздействует на среду с определенными физико-механическими свойствами и порождает совокупность структурных форм (соответствующего тектодинамического ранга), различающихся масштабом своего проявления, особенностями пространственного расположения, величиной деформированности, временем и механизмом образования. Это обстоятельство определяет необходимость использования специального рангового подхода при изучении новейших деформаций и полей напряжений. Реализация данного подхода предполагает разработку и использование новых специальных методов исследования неотектонических структур, которые учитывают их иерархичность и динамику процесса структурообразования. Рассматривая механизм новейшего структурообразования, необходимо, прежде всего, определить количество и объем текто динамических рангов, действующих на исследуемой территории, затем выявить ранговые составляющие неотектонических деформаций и рассмотреть характер их взаимодействия. Полученная в результате модель межрангового тектодинамического взаимодействия позволяет существенно улучшить использование неотектонических критериев, как для поиска полезных ископаемых, так и для прогнозирования различных геологических явлений.
Цель и задачи исследований. Конечной целью данной работы является разработка, апробация и использование методов рангового анализа неотектонических движений для территории древних и молодых платформ. В качестве исходного материала использованы данные по неотектонике Западно-Сибирской плиты и северной части Русской плиты.
Поставленная цель достигалась решением трех групп исследовательских задач.
Первая группа - фундаментальные задачи - заключалась в выявлении механизма новейшего структурообразования исследуемых
территорий как совместного действия иерархии тектодинамических систем разных рангов. Решение этих задач было поделено на ряд этапов:
а) выявление новейших тектонических движений;
б) поиск индикаторов разноранговости неотектонических де
формаций;
в) ранговый анализ дизъюнктивной тектоники;
г) специальный анализ морфометрических данных;
д) ранговый анализ вертикальных составляющих неотектони
ческих движений;
е) создание, на основе качественного подобия, физической модели
взаимодействия выявленных тектодинамических систем разных рангов.
Вторая группа - поисковые задачи - заключалась в определении эффективности применения рангового подхода при использовании структурно-неотектонических критериев для поиска нефтяных и газовых месторождений, а также при прогнозировании проницаемости земной коры платформенных областей.
Третья группа - прикладные задачи - состояла в прогнозе, на основе полученных данных о механизме струкгурообразования, наиболее благоприятных по неотектоническим параметрам участков для поиска нефтяных и газовых месторождений Западно-Сибирской плиты и зон повышенной проницаемости земной коры севера Русской плиты.
При решении указанных задач использовались различные независимые методы с целью повышения достоверности получаемых результатов.
Научная новизна. Впервые определены индикаторы и апробированы методы, позволяющие выявлять неотектонические деформации разных рангов в условиях платформенных областей. Рассмотрены неотектонические деформации Западно-Сибирской и севера Русской плит с позиции рангового подхода. Получена принципиально новая информация о механизме новейшего структурообразования исследуемых территорий. Предложена модель тектодинамического межрангового взаимодействия для территории Мезенской синеклизы.
Практическая значимость работы. Проведенный анализ неотектонических движений Западно-Сибирской плиты показал, что ранговый подход существенно (в несколько раз) увеличивает информативность неотектонических критериев для нефтяных и особенно для газовых и газово-конденсатных месторождений. Причем ранговые неотектонические критерии позволяют - в отличие от интегральных -
оценивать перспективность территории дифференцированно на нефть и газ.
Для территории Мезенской синеклизы предложена модель тек-тодинамического межрангового взаимодействия, определяющего степень проницаемости земной коры на разных глубинных уровнях.
Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований докладывались на конференциях аспирантов и молодых ученых Геологического факультета МГУ (Москва, 1986, 1989), Всесоюзном совещании "Разломообразование в литосфере: тектонофизические аспекты" (Иркутск, 1991), Ш-ем Всесоюзном Симпозиуме "Экспериментальная тектоника в решении задач теоретической и практической геологии" (Москва 1992), Всероссийском тектоническом совещании "Тектоника платформ" (Москва, 1993), Международном раб. совещании "Тектоника осадочных бассейнов" по программе "ЕВРОПРОБА" (Опалиха, 1993), неоднократно обсуждались на семинарах лаборатории неотектоники и сейсмотектоники, лаборатории геотектоники и тектонофизики МГУ и кафедре динамической геологии МГУ, а также опубликованы в 8-й печатных работах и 2-х научно-производственных отчетах.
Фактический материал. В основу диссертации положены материалы, полученные автором в результате проведения хоздоговорных, а также госбюджетных работ по темам "Геосинтез" и "Геодинамика России" при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект №93-05-9338) на кафедре динамической геологии за период с 1981 по 1995гг. Они включают как авторские полевые и камеральные исследования, так и результаты специальной обработки и анализа фондовых и литературных данных.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения общим объемом 130 страниц машинописного текста, содержит 39 иллюстраций в виде таблиц, схем и рисунков. Список использованной литературы включает 100 наименований.
Диссертационная работа выполнена под руководством проф. Н.В.Короновского, которому автор благодарен за помощь и консультации. Автор считает своим долгом поблагодарить сотрудников кафедры динамической геологии проф. А.Г.Рябухина, д.г-м.наук М.А.Гончарова, к.г-м.наук В.А.Галкина, к.г-м.наук А.А.Наймарка, к.г-м.наук Л.А.Сим, к.г-м.наук Н.С.Фролову за ценные замечания и всестороннюю помощь. Особую признательность автор выражает всем бывшим сотрудникам Тектодинамической партии МГУ.