Содержание к диссертации
Принятые в работе обозначения и сокращения 4
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА I. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОСАДКОВ В КАСПИЙСКОМ БАССЕЙНЕ И ЕСТЕСТВЕННАЯ ОСТАТОЧНАЯ НАМАГНИЧЕННОСТЬ II
§ I. Условия формирования верхнехвалынских и ново каспийских отложений 12
§ 2. Связь осадконакопления с геологическим строением дна 20
§ 3. Магнитно-минералогическая изученность донных осадков и естественная остаточная намагниченность 24
Выводы 27
ГЛАВА 2. ЛИТОЛОГО-СТРАТЙГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЕРХ
НЕЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ КАСПИЯ 29
§ I. Основные типы разрезов новокаспийского яруса 30
§ 2. Основные типы разрезов верхнехвалынских отложений 39
Выводы 58
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСТАТОЧНОЙ НАМАГНИЧЕННОСТИ ВЕРХНЕЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ 60
§ I. Метод лабораторного переосаждения и ориентационная намагниченность 62
§ 2. Магнитно-минералогические исследования осадков 67
§ 3. Связь магнитных свойств донных осадков Каспийского моря с физико-географическими условиями их образования -
Выводы
ГЛАВА 4. ПАЛЕОМАГНИТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДОННЫХ ОСАДКОВ КАСПИЙСКОГО МОРЯ
§ I. Отбор образцов керна и его пригодность для па геомагнитных исследований 99
§ 2. Методика палеомагнитных исследований 102
§ 3. Магнитные свойства исследуемых образцов 103
§ 4. Корреляция донных отложений Каспийского моря по данным магнитометрии 127
Выводы 133
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 136
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1
Введение к работе
В настоящее время уделяется большое внимание изучению океанических донных осадков как в нашей стране, так и за рубежом. Процесс формирования донных осадков Мирового океана может идти без перерыва на протяжении значительного геологического времени. При этом характер этого процесса имеет глобальное значение в связи с огромными его масштабами. Следовательно, естественная остаточная намагниченность, которую приобретают осадки в процессе формирования, может нести информацию о величине и направлении геомагнитного поля времени образования осадков, а также о физико-химических условиях их формирования и дальнейшего существования.
Актуальность проблемы. Как известно, Каспийское море представляет собой одну из богатейших нефтегазоносных областей нашей планеты. Так, только в пределах Южного Каспия в промышленной разработке находятся десятки крупных нефтегазоносных залежей. Отдельные месторождения выявлены в пределах Среднего Каспия. Грязевой вулканизм и многочисленные восходящие струи углеводородных газов в глубоководной области, примазки нефти в осадках на сводах отдельных поднятий, выходы нефти и газа на поверхности моря свидетельствуют о региональной нефтегазоносности Каспия и в самых глубоких его областях. Кроме того, Каспий покрывает различные геоструктурные элементы, выяснение сопряжений между которыми может помочь более правильному пониманию особенностей строения и развития структур не только в море, но и на суше, и давать обоснованные прогнозы нефтегазоносности всего региона в целом.
Несомненная связь между геоморфологией дна Каспия и его тектоническим строением с особенностями распределения и составом молодых позднечетвертичных и современных осадков свидетельствует о необходимости всестороннего изучения последних с привлечением различных современных методов исследований.
Одним из таких методов является изучение магнитных свойств позднечетвертичных донных осадков Каспия. Применение палеомагнитного метода в сочетании с литологическими особенностями позволяет получить ряд новых данных о геологическом строении дна моря, о связи осадкообразования с физико-географической и тектонической обстановкой, о некоторых чертах тектоники морского дна, истории развития Каспия и палеогеографии и об особенностях осадкообразования на более древних этапах, в частности, в верхне- и среднеплиоценовое время, когда формировались основные нефтегазоносные горизонты Каспийской впадины.
Кроме того, исследования донных осадков имеют важное значение для разработки планетарной стратиграфии верхнего кайнозоя, что трудно осуществить палеонтологическими методами в связи с несопоставимостью местных (провинциальных) комплексов микроорганизмов. Изучение донных осадков палеомагнитным методом позволит сопоставить выделенные палеомагнитные горизонты с известными стратиграфическими подразделениями. В связи с вышеизложенным изучение строения и эволюции донных осадков является одной из актуальных задач геологии и геофизики.
Цель работы. Исследование магнитных свойств донных осадков Каспийского моря с целью выявления возможности использования палеомагнитных данных для расчленения и корреляции верхнечетвертичных отложений, слагающих нефтегазоносные структуры.
Основные задачи работы:
1. Детальное определение магнитных характеристик донных осадков.
2. Определение присутствующих в осадках минералов, ответственных за 1Л осадков.
3. Установление природы и характера естественной остаточной намагниченности верхнечетвертичных донных отложений Каспийского моря.
4. Выяснение связи магнитных свойств донных осадков с физико-географическими условиями их образования.
5. Установление детальной картины изменения полярности первичной намагниченности.
6. Расчленение и стратиграфическая корреляция верхнечетвертичных отложений, слагающих нефтегазоносные структуры по данным магнитометрии.
Фактический материал. Автором совместно с сотрудниками ЙГЙРГИ на научно-исследовательском судне "Поиск" было отобрано шесть колонок длиной от 1,5 до 8 м из донных осадков (новокаспийских и верхнехвалынских). Кроме того, совместно с работниками ГРК на море ВПО "Каспморнефтегазпром" в районе камня Персианина из скважин 61 и 62 были отобраны ориентированные (верх-низ) керны с глубины моря 20 м и 19,5 м из 60-метровой толщи (с интервалом отбора 5 м), представленные низами новокаспийских и верхнехвалынскиш отложениями.
Отобранные колонки и керновый материал распиливали на ориентированные кубики с ребром 24 мм. Всего было исследовано около 980 образцов.
Работа является частью исследований, предусмотренных Государственным Комитетом по науке и технике при Совете Минист - 8 ров СССР на 1972-1974 гг. (Изучить генетические особенности и палеомагнитные свойства донных осадков Каспия в целях корреляции нефтегазоносных структур) (№ Государственной регистрации 74047II4).
Научная новизна. На основе палеомагнитных данных впервые выявлена связь магнитных свойств донных осадков Каспийского моря с их вещественным составом. По данным магнитометрии проведена корреляция верхнечетвертичных отложений, слагающих нефтегазоносные структуры.
Практическая ценность и рекомендации к использованию. Результаты проведенных исследований могут быть использованы при решении задач палеогеографии, стратиграфии четвертичных отложений. Кроме того, результаты работы могут быть использованы всеми организациями, ведущими палеомагнитные исследования или занимающиеся геологической интерпретацией палеомагнитных данных.
Апробация работы. Основные результаты работы докладыва -лись на 16 Генеральной Ассамблее МГТС (Гренобль,Франция,1975), на X Всесоюзной конференции по земному магнетизму и палеомагнетизму (Москва), на Всесоюзном палеомагнитном семинаре (Саратов, 1983).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 научные статьи и написан I отчет.
Объем. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографии. Работа содержит 148 машинописного текста, 33 рисунка, 13 таблиц. Список литературы включает 105 наименований.
Как известно, естественная остаточная намагниченность донных осадков обусловлена присутствием в них железосодержащих минералов, обладающих ферромагнитными свойствами. При этом ферромагнитные минералы могут быть привнесены в осадки в составе терригенной, биогенной, вулканогенной и других фракций или же образоваться непосредственно в осадке за счет аутиген-ных процессов. От способа поступления ферромагнитных минералов в осадки во многом определяется происхождение их естественной остаточной намагниченности. В связи с этим в первой главе настоящей работы дается анализ литературных данных, отражающих краткую характеристику обстановки осадконакопления в Каспии и рассмотрена магнито-минералогическая изученность молодых осадков.
Во второй главе дана литологостратиграфическая характеристика донных верхнечетвертичных отложений Каспия с целью определения возможностей использования литологических параметров при расчленении четвертичных донных отложений. В выводах к главе показано, что одних литологических особенностей недостаточно для уверенной корреляции донных отложений и, в связи с этим, предлагается следующий методический подход: выделение и корреляцию изученных донных отложений проводить по сумме независимых палеомагнитных данных в сочетании с ли-тологическими особенностями.
Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям естественной остаточной намагниченности осадков. В данной главе исследовалась способность Ід, донных осадков нести полезную информацию о древнем поле. С этой целью применен метод лабораторного переосаждения. Для изучения состава минералов-носителей намагниченности осадков проводились магнито-ми-нералогические исследования. В заключение главы приводятся основные выводы по экспериментальным исследованиям естествен - 10 -ной остаточной намагниченности.
В четвертой главе описывается методика и результаты детальных палеомагнитных исследований донных верхнечетвертичных отложений. Большое внимание уделено выделению и корреляции верхнечетвертичных осадков по сумме независимых палеомагнитных данных в сочетании с литологическими особенностями.
В заключении работы даются основные выводы, полученные в результате проведенных исследований.
Защищаемые положения:
1. Выявление палеомагнитной информативности новокаспийских и верхнехвалынских отложений Каспийского моря.
2. Возможность использования палеомагнитных данных для расчленения и корреляции новокаспийских и верхнехвалынских отложений в пределах нефтегазоносных структур.
3. Выявление связи магнитных свойств исследованных отложений с физико-географическими условиями их образования.
Автор приносит глубокую благодарность доктору геолого-минералогических наук Н.В.Пашалы и кандидату физико-математических наук Т.А.Йсмаил-Заде за научное руководство и научную помощь при выполнении работы. Особую благодарность автор выражает кандидату геолого-минералогических наук М.И.Исаевой за постоянную помощь на всех этапах работы. Автор искренне признателен сотрудникам лаборатории земного магнетизма и палеомагнетизма Института геологии АН Азербайджанской ССР,оказавшим ему всестороннюю помощь при выполнении экспериментальных исследований.
