Введение к работе
Актуальность исследований. Одной из главных проблем геологии на современном этапе является изучение строения земной коры и мантии, в которых следует искать основные источники энергии тектонических, магматических и метаморфических процессов. Именно эти процессы определяют все многообразие структурно-вещественного распределения горных город и определяют направления поисков месторождений полезных ископаемых.
В настоящее время верхние горизонты земной коры Пай-Хоя и сопредельных территории, преимущественно осадочная оболочка и, в меньшей степени, фундамент, охвачены геолого-геофизической сьемкой, бурением и горными работами. Сейсмическими исследованиями Карская и Коротаихинская впадины довольно детально изучены приблизительно до глубин 10-20 км. Через Пай-Хой проходят два профиля глубинных сейсмических зондирований (ГСЗ) с глубинностью исследований до 50 км. Данные глубинного магншотеллурического зондирования (МТЗ) присутствуют только в отдельных точках исследуемого региона.
Современный этап изучения глубинною строения Печорской и севера Западно-Сибирской плит характеризуется активной разработкой методик комплексной интерпретации геолого-геофи-зичесих данных, базирующихся преимущественно на сейсмической информации. На основе комплексной интерпретации построены слоисто-блоковые и чещуичаго-надшновые модели земний коры и верхов верхней мантии исследуемого реї иона. Однако, нижняя (мантийная) часть литосферы осіаеіся белым пятном" в этих моделях, поскольку сейсмическою материала на данном этапе исследований явно недостаточно для таких построений.
Цель работы заключалась в изучении глубинного строения литосферы Пай-Хоя и сопредельных территорий. На примере Пай-Хоя (Береговой хребет) и прилегающих регионов показаны возможности гравиметрии при изучении глубинного строения территории. Поскольку по гравиметрическим данным можно изучать особенности строения недр на любых глубинах, то применив методику последовательного исключения аномальных составляющих из наблюденного поля, получена новая информация о гео-плотностном разрезе мантии. В результате исследований выявлено распределение пяотностных неоднородноетей на разных
глубинных уровнях мантии, что дало возможность построить первую плотностную модель мантии Пай-Хоя и сопредельных территорий до глубин 400-600 км.
Для достижения поставленной цели решались следующие методические и практические задачи:
-выбор оптимальной методики расчета плотностных моделей мантии и земной коры; .
-возможное обьясйение природы, региональных и локальных аномалий поля силы тяжести исследуемого региона;
-выявление общих закономерностей изменения физических свойств (Плртности) вещества мантии по вертикали и по лате-panVi глубже раздела Мохоровичича;
-изучение закономерных связей распределения аномальных масс мантии с особенностями строения земной коры;
-обоснование зависимости механизмов образования основ
ных ст-руктур исследуемого региона от процессов, происходящих
в мантии. . ' '
. ч Научная новизна. До наших исследований плотностная модель мантии Пай-Хоя и его обрамления оставалась неизвестной. Впервые предложено использование этих моделей для выяснения взаимодействия мантии, имеющей мощность более 1000 км, со структурами относительно тонкой земной коры и представлены возможные схемы образования отдельных структур Печорской плиты.
Практическая ценность. Проведенные исследования могут служить основой для тектонического районирования территории с-выявлением разнородных геоблоков и пограничных зон ^глубинных разломов, к которым обычно приурочены различные виды полезных ископаемых. Наши исследования можно рассматривать как научное обоснование новых направлений развития по-исково-разеедочных работав первую очередь на природные углеводороды. По нашим построениям возможны поиски месторождений нефти и Газа не только под аллохтонными пластинами Пай-Хоя, но и в районе Карской впадины, где отмечается благоприятные глубинные условия для формирования круп их месторождений природных углеводородов.
Защищаемые положения:
1. Изучение глубинного строения литосферы территории Пай-Хоя и сопредельных регионов, обоснование механизмов образования и эволюции структур земной коры в настоящее время при минимуме исходных геолого-геофизическйх данных воз-
можно только по данным региональной гравиметрии и провог-дится по методике последовательного исключения аномальных составляющих из гравитационного поля с использованием іо,^-,-зонтальных производных первого и второго порядков, локальных, региональных и остаточных аномалий.
2. Сравнительная характеристика Печорской и севера Западно-Сибирской плит выявила их существенные отличия:' мощность литосферы Печорской плиты составляет 350 км, средняя плотность - 3300 кг/м3, севера Западно-Сибирской соответственно -80-130 км и 3150-3300 кг/м3. Мощность литосферы Пай-Хоя и сопредельных территорий составляет 250-320 км. Плотность вещества литосферной мантии в районе современного поднятия Пай-Хоя изменяется в пределах 3350-3450 кг/м3. Верхняя мантия в районе Пай-Хоя в значительной степени "истощена", относительно "холодная" и непроницаемая; в районе Коротаихинской впадины и акватории Карского моря - "неистощенная", "горячая", относительно проницаемая.
3. Особенности строения мантии, степень ее "истощения", зоны дегазации мантии влияют на процессы нефте- и газос^бп разования. При определении перспективнвв^эдон нефтегазообра-зоаания и нефгегазонакопления следует учитывать и данные о глубинном строении литосферы. Предложены новые практические рекомендации по направлению поисков месторождений природных углеводородов, учитывающие строение мантии. Значительные по запасам и размерам месторождения нефти и газа приурочены к зонам контакта плотных (холодных) и разуплотненных (горячих) мантийных блоков.
Апробация материалов. По теме диссертации опубликовано 11 работ. Основные результаты исследований докладыва лись на XI Коми республиканской молодежной научной конференции (Сыктывкар, 1990), XI Уральской конференции молодых геологов и геофизиков "Геология и полезные ископаемые Урала" (Свердловск, 1991), молодежной научной конференции "Структура, вещество и история Литосферы Тймано-Североурапьского сегмента" (Сыктывкар, 1992), международном симпозиуме "Геодинамическая эволюция осадочных бассейнов" (Москва, 1992), международной конференции "Потенциал нефти и газа в Баренцевом и Карском морях и прилегающей суши" (Мурманск 1992), молодежной конференции "Проблемы геологии Тимано-Североуральского сегмента литосферы" (Сыктывкар, 1993), III се-
минаре "Нетрадиционные методы изуче; ^ неоднородностей земной коры" (Москва, 1993).
Все глубинные разрезы и схематические карты построены лично, автором на основе опубликованной гравиметрической карты в редукции Буге 1:200000 и 1:2500000 масштабов, в которых исключено притяжение эллипсоида и учтено влияние промежуточною слоя, заключенного между точкой наблюдения и поверхностью геоида. Для геологической интерпретации полученных результатов привлекались региональные и детальные ге'оло-го-геофизические материалы ПГО "Полярноуралгеология", ПГО "Ухтанефтегазгеология", ПГО "Печорагеофизика".
Диссертационная работа выполнялась в отделе геологии горючих ископаемых Института геологии Коми.научного Центра Российской Академии наук (ИГ КНЦ УрО РАН) под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора, заслуженного деятеля науки Российской Федерации и Республики Коми В.А.Дедеева, которому автор выражает глубокую признательт ность за оказанную помощь в работе.
Автор благодарен сотрудникам ИГ КНЦ УрО РАН: А.А.Беляеву, В.Г.Гецену, Н.В.Ильиной, Н.А.Колода, Н.А.Малышеву, В.А.Мо-лину, Т.П.Митюшевой, А.М.Пыстину, В.В.Юдину за внимание, "поддержку, помощь и конструктивную критику во время работы над диссертацией. Особую признательность автор выражает постоянному соавтору статей и научных докладов сотруднику института геологии КНЦ *УрО РАН Т.А.Лыюровой ла сотрудничество, поддеджку и совместную конструктивную работу.
Автор признателен С.Г.Устимчук, Н.В.Шушковой, А.А.Агафонову, В.А.Носкову, Г.С.Семеновой, И.В.Сельковой, оказавшим неоценимую помощь в техническом оформлении диссертации.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и заключения. Общий объем работы составляет 155 машинописных страниц, в том числе 105 страниц текста, 44 рисунка, 5 таблиц, 151 наименование литературы.
