Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2021, T. 496, № 1, стр. 94-100

ВВЕДЕНИЕ

Работа посвящена построению сейсмогеологических моделей осадочных комплексов северной континентальной окраины Сибирской платформы и западной части акватории моря Лаптевых. В плане нефтегазогеологического районирования исследуемая территория охватывает Анабаро-Хатангскую и Лено-Анабарскую нефтегазоносные области (НГО) Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции (НГП) [1, 2] и Западно-Лаптевоморскую перспективную нефтегазоносную провинцию (ПНГП). В административном отношении континентальная часть исследуемой территории расположена на северо-востоке Красноярского края и северо-западе Республики Саха (Якутия).

Лено-Анабарская и Анабаро-Хатангская НГО являлись объектами систематических целенаправленных нефтепоисковых исследований в 30–80-х годах прошлого столетия. В те 70–80-е годы на этой территории была отработана сеть сейсмических профилей, выполнены грави-магниторазведочные работы, пробурены глубокие скважины, выполнены многочисленные научные и аналитические исследования.

Сейсморазведка МОГТ. В 1983–1991 гг. на побережье моря Лаптевых на территории республики Саха (Якутия) и северо-западе Красноярского края была отработана сеть региональных сейсмических профилей и проведены площадные сейсморазведочные работы, которые выполнялись по традиционной для того периода методике МОГТ с 12-кратным перекрытием. В 90-х годах прошлого столетия морская сейсмика МОГТ с 6-кратным перекрытием была также отработана в Хатангском заливе.

Новейший этап изучения северных районов Сибирской платформы и западной части моря Лаптевых начался в XXI веке, когда в рамках Федеральной программы на этой территории были проведены современные геофизические исследования и пробурена серия глубоких колонковых скважин.

Несмотря на многолетние геолого-геофизические работы, проводившиеся на рассматриваемой территории, ее изученность остается крайне низкой: на исследуемой территории отработано 19 000 км сейсмических профилей МОГТ; плотность сейсмических наблюдений в Анабаро-Хатангской и Лено-Анабарской НГО составляет 0.095 км/км²; в западной части моря Лаптевых, в пределах обеспеченного сейсмикой полигона площадью 104 000 км²–0.05 км/км².

Глубоким бурением Лаптевоморская ПНГП бурением не изучена. В Анабаро-Хатанской НГО пробурено 54 поисково-оценочных скважины на 15 площадях.

1. СЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Анализ временных сейсмических разрезов и данных глубокого бурения позволяет выделить в осадочном чехле исследуемого региона 5 регионально-развитых сейсмогеологических мегакомплексов: рифейский, вендский, нижне-среднепалеозойский, верхнепалеозойский (пермский) и мезозойский, которые в кровле и подошве контролируются сейсмическими реперами (табл. 1, рис. 1).

Рис. 1.

Сейсмогеологическая характеристика разрезов континентальной окраины Сибирской платформы и акватории моря Лаптевых.

Анализ сейсмических разрезов свидетельствует о том, что в западной части моря Лаптевых также получила развитие мощная толща осадочных платформенных отложений, в пределах которой можно выделить серию сейсмогеологических мегакомплексов.

К кровлям мегакомплексов приурочены энергетически-выраженные отражающие сейсмические горизонты, которые при отсутствии данных бурения условно проиндексированны (снизу-вверх) S₁–S₇. Основание платформенных отложений контролируется отражающим горизонтом F, формирующимся на кровле фундамента, который характеризуется слабоамплитудным хаотическим рисунком сейсмической записи (см. рис. 1).

В акватории моря Лаптевых не пробурено ни одной глубокой скважины и вопросы, касающиеся стратификации отражающих горизонтов, возрастных датировок фундамента и платформенных осадочных комплексов, являются дискуссионными.

Взгляды исследователей на геологическое строение западной части моря Лаптевых отличаются кардинально.

В 70–80-х годах прошлого столетия доминировали взгляды школы академика И.С. Грамберга, в рамках которых предполагалось, что западная часть шельфа моря Лаптевых является продолжением древней Сибирской платформы, и на этой территории развиты как древние, так и молодые осадочные комплексы от рифея до кайнозоя, залегающие на архейско-протерозойском фундаменте [6–8].

С конца 90-х годов ХХ века и по настоящее время в большинстве публикаций делается вывод о том, что осадочные платформенные толщи Сибирской платформы не уходят на шельф моря Лаптевых, и в акватории фундамент имеет позднекиммерийский возраст, а весь осадочный чехол сложен верхнемеловыми и кайнозойскими отложениями [9–12].

Выполненный в ИНГГ СО РАН анализ геолого-геофизических материалов показал, что на сейсмических разрезах Северо-Сибирский и Лаптевоморский бассейны разделены крупным выступом фундамента. Наличие этого выступа не позволяет однозначно сопоставить сейсмокомплексы, выделяемые на континентальной окраине Сибирской платформы и в акватории (рис. 2).

Рис. 2.

Сопоставление волновых полей в Арктических регионах Сибирской платформы и акватории моря Лаптевых. 1 – сейсмические горизонты: а – кровля фундамента, б – опорные, в – дополнительные; 2 – соляные купола, 3 – разломы.

В ситуации неоднозначности стратификации сейсмокомплексов на континенте и в акватории, единственной сквозной границей является кровля фундамента (подошва чехла). На сейсмических разрезах формирующийся на этой поверхности горизонт R₀ (F) отделяет высокоамплитудные субпараллельные волновые поля, подчеркивающие платформенный облик отложений, от фундамента, характеризующегося слабоамплитудным хаотическим рисунком сейсмической записи (см. рис. 1, 2).

Для арктических регионов Сибирской платформы и западной части акватории моря Лаптевых была построена структурная карта по кровле фундамента (рис. 3). Анализ этих материалов показал, что на северо-востоке рассматриваемой территории в акватории моря Лаптевых расположена Лаптевоморская мегасинеклиза, отделенная от континентальной части крупным выступом фундамента – Береговой грядой, которая протягивается от восточной границы п-ва Таймыр вдоль побережья моря Лаптевых до дельты Лены. На крайнем севере Сибирской платформы в рельефе фундамента выделяются разделенные седловиной Анабаро-Хатангская и Лено-Анабарская, в южной части – северное окончание Анабарской антеклизы. В наиболее погруженных частях надпорядковых депрессий, расположенных на континенте и в море, мощность осадочного чехла составляет 16–20 км; в пределах Береговой гряды и Анабарской антеклизы уменьшается до 2–4 км.

2. К ВОПРОСУ СТРАТИФИКАЦИИ ФУНДАМЕНТА И ОСАДОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ МОРЯ ЛАПТЕВЫХ

В настоящее время в ИНГГ СО РАН проанализированы геолого-геофизические материалы по континентальной окраине Сибирской платформы, морю Лаптевых, п-ву Таймыр и островам, в том числе выполнена интерпретация всей отработанной в этом регионе сейсмики по Анабаро-Хатангской, Лено-Анабарской НГО и Лаптевоморской ПНГП.

Выполненные исследования позволили сделать вывод о том, что, несмотря на недостаточность данных, более вероятной является модель продолжения Сибирской платформы в западную часть моря Лаптевых.

В качестве аргументов этой точки зрения отметим следующее:

1. В случае, если весь осадочный чехол сложен позднемеловыми и кайнозойскими осадками, то большие мощности платформенных отложений (до 20 км) предполагают и чрезвычайно высокие темпы осадконакопления – 150–200 м/млн л (в 3–4 раза выше, чем в неокоме Западной Сибири, где формирование осадков происходило в условиях “лавинной седиментации”). При этом не понятно, какие области могли служить источниками сноса терригенного материала при формировании такой мощной толщи позднемеловых и кайнозойских осадков.

2. В качестве обоснования причины формирования мощных толщ верхнемеловых и кайнозойских осадков в западной части моря Лаптевых чаще всего приводится кайнозойский рифтогенез.

2а). Формирование рифтовых систем, как правило, сопровождается образованием протяженных глубинных разломов, которые находят отражение в потенциальных полях в виде линейных аномалий повышенных значений гравитационного и, особенного, магнитного полей. Ничего подобного в море Лаптевых не наблюдается.

2б). В случае резкого кайнозойского раздвига, формирования контрастного грабена и его интенсивного заполнения, вероятно, можно ожидать очень высокие темпы формирования осадков. Однако в этом случае процесс заполнения депрессии должен носить “свальный” характер, который на сейсмических разрезах, как правило, отображается косослоистым рисунком сейсмической записи; при этом сейсмофации верхнемеловых комплексов, сформировавшихся до процессов рифтогенеза, должны существенно отличаться от кайнозойских волновых полей. В западной части моря Лаптевых на временных разрезах все сейсмокомплексы залегают субпараллельно и характеризуются однотипным рисунком сейсмической записи. При этом характер выклинивания сейсмокомплексов на Таймырский дислоцированный блок в море и на континенте абсолютно идентичен (рис. 4).

Рис. 3.

Структурная карта кровли фундамента/подошвы платформенных отложений. 1 – административная граница; 2 – реки; 3 – береговая линия, острова; 4 – населенные пункты; 5 – изогипсы кровли фундамента; 6 – разрывные нарушения; 7 – границы положительных и отрицательных надпорядковых структур: I – Береговая гряда, II – Анабарская антеклиза; А – Лаптевоморская, B – Анабаро-Хатангская, С – Лено-Анабарская мегасинеклизы/синеклизы; 8 – регион исследований.

Рис. 4.

Характер выклинивания сейсмокомплексов на складчатые сооружения Таймыра на континенте и в акватории.

3. Анализ волновых полей на сейсмических разрезах по континентальной окраине Сибирской платформы и акватории моря Лаптевых позволяет констатировать их существенное сходство.

Учитывая физическую природу сейсморазведки, волновые поля в разновозрастных бассейнах, имеющих разное геологическое строение, могут быть похожи. В то же время практически одинаковые мощности платформенных отложений на континенте и в море, и совпадение рисунков сейсмической записи, в том числе высокоамплитудных цугов сейсмических колебаний на границах и внутри отдельных сейсмокомплексов, сложно отнести к случайным.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенный в ИНГГ анализ геолого-геофизических материалов по континентальной окраине Сибирской платформы, акватории моря Лаптевых и сопредельным складчатым сооружениям позволил сделать вывод о том, что западная часть моря Лаптевых в геологическом плане представляет собой северное продолжение Сибирской платформы, и перспективы нефтегазоносности западной части моря Лаптевых будут связаны преимущественно с верхнепротерозойско-палеозойскими мезозойскими отложениями.