Комплексные региональные геофизические исследования юго-востока Русской платформы
Ю.Н. ГОДИН
В 1956-1957 гг. Всесоюзным научно-исследовательским институтом геофизических методов разведки (ВНИИГеофизика) были начаты комплексные региональные геофизические исследования в юго-восточных районах Русской платформы.
Работы проводились силами Волго-Уральской (Туймазинской) экспедиции ВНИИГеофизики (Ю.Н. Годин, П.А. Блохин, С.Ф. Больших, Г. Гайнутдинов, Н.П. Иванова, А.П. Гребенщиков, И.В. Померанцева, А.В. Егоркин, М.Б. Шнеерсон, Д.Б. Тальвирский и др.), аэромагнитной партии ВНИИГеофизики (1956 г.) и Спецнефтегеофизики (1957 г.) - В.М. Рыманов и др.
Задачей исследований было выявление основных черт глубинной тектоники [2, 6] и закономерностей в размещении платформенных поднятий и нефтяных месторождений.
Конечная цель поставленных исследований заключается в определении путей для дальнейшего повышения эффективности геофизических работ и сокращения сроков поисков новых нефтяных месторождений.
Наиболее рациональный и экономичный путь для решения в кратчайшие сроки поставленной проблемы заключается в комплексном применении геофизических методов путем сочетания наиболее экономичных исследований - аэромагнитной и мелкомасштабной гравиметрических съемок, охватывающих обширные площади, с более трудоемкими специальными региональными сейсмическими работами, проводимыми в ограниченном объеме. Последние дают возможность в комплексе с геологическими материалами более достоверно истолковывать гравитационные и магнитные данные и представляют отправной материал по характеристике глубинного геологического строения изучаемой территории [5].
Исследования 1956-1957 гг. велись в следующих направлениях.
1. Разработка методики и проведение региональных сейсмических работ:
а) опорных региональных сейсмических профилей, дающих основной материал по характеристике глубинного геологического строения и поставляющих отправной материал для геологической расшифровки аномальных зон гравитационного и магнитного полей;
б) площадных сейсмических зондирований с регистрацией продольных и обменных продольно-поперечных преломленных волн, которые позволяют в кратчайшие сроки и с наименьшими затратами на базе опорных региональных сейсмических профилей и гравитационных и магнитных съемок выявить основные черты структуры современной поверхности фундамента.
2. Выяснение геологической природы основных характерных гравитационных и магнитных аномалий при использовании для этой цели различных способов интерпретации гравитационных и магнитных аномалий в сопоставлении с данными региональной сейсморазведки.
3. Проведение районирования гравитационного и магнитного полей для территории юго-востока Русской платформы с учетом результатов работ по опорным региональным сейсмическим профилям с целью выделения зон фундамента с различным внутренним строением и составления по комплексным геофизическим данным схем региональной тектоники, учитывающих специфику глубинного геологического строения.
За основу районирования принимались данные по распределению по площади крупных региональных (осредненных) гравитационных аномалий, основных элементов гравитационного поля и простираний магнитных аномалий. Выделялись зоны с мозаичным, сильно возмущенным полем, характеризующимся различной ориентировкой локальных аномалий, и зоны с характерными вытянутыми полосовыми аномалиями.
Районирование проводилось на основе анализа материалов гравитационных и магнитных съемок прошлых лет и специально проведенных детальных площадных аэромагнитных съемок, контрольных и детализационных наземных гравиметрических и магнитометрических профилей.
4. Нахождение закономерных связей между особенностями глубинного геологического строения и структурой платформенного чехла и на основании этого по данным гравитационных и магнитных съемок выявление доминирующих простираний и зон развития определенных трупп платформенных структур.
5. Разработка упрощенной и скоростной методики поисков платформенных структур в пределах намеченных по гравитационно-магнитным, электроразведочным или геоморфологическим данным зон дислокаций платформенного чехла: а) единичными сейсмозондированиями; б) методом преломленных волн путем использования продольного профилирования с корреляционно-увязанной системой наблюдений (КМПВ) на площадях, где затруднительно применение метода отраженных волн; в) методом единичных поперечных зондирований с целью выявления аномальных записей преломленных волн, обычно приуроченных к присводовым участкам определенного генетического типа платформенных структур.
Кроме того, в задачу предпринятых работ входило решение частных вопросов по разработке методики поисков сейсмическими методами рифогенных массивов в Предуральской депрессии.
Как показали проведенные исследования, наиболее сложным вопросом при разработке комплексной методики региональных геофизических исследований является выбор оптимальной методики проведения опорных региональных сейсмических работ. Опыт в проведении подобных работ невелик. Региональные сейсмические профили до последнего времени проводились преимущественно в Средней Азии и Западной Сибири, а в пределах Русской платформы они не практиковались, за исключением небольших по объему опытных исследований по картированию поверхности фундамента, проводившихся в 1951-1955 гг. ВНИИГеофизикой и ГЕОФИАН АН СССР.
Указанные региональные сейсмические работы обычно ограничивались исследованиями первых километров. Но для глубокого познания геологических процессов, выяснения генезиса крупных тектонических элементов и локальных структур и тем более для определения геологической природы гравитационных и магнитных полей нельзя уже ограничиваться изучением только верхней, практически тончайшей пленки земной коры, а необходимы исследования, охватывающие более глубокие горизонты.
До последнего времени эти сведения черпались из результатов обработки материалов землетрясений и регистрации крупных промышленных взрывов. Они дали чрезвычайно ценный материал по характеристике глубинного строения, но эти данные, основывающиеся на единичных наблюдениях, весьма приближенны.
Большую роль сыграло предложение академика Г.А. Гамбурцева по изучению строения глубоких частей земной коры методом преломленных волн [3]. Под его руководством сотрудниками геофизического института АН СССР Л.С. Вейцман, И.П. Косминской, Е.О. Гальпериным и другими был разработан метод глубинных сейсмических зондирований (ГСЗ). Основа методики ГСЗ заключалась в регистрации преломленных (головных) волн на отдельных участках профилей на больших удалениях от пунктов взрыва (до 200-300 км).
Обычно при ГСЗ на коротких отрезках профиля регистрировались взрывы из одного-двух выносных пунктов взрыва (Западная Туркмения, Памир) или (как, например, на Тянь-Шане) проводились наблюдения по встречным системам на отдельных разобщенных отрезках протяженного профиля при использовании нескольких пунктов взрыва, расположенных на линии профиля (кусочно-непрерывная система наблюдений). При работах методом ГСЗ, применяя групповую корреляцию преломленных волн на разобщенных участках наблюдений, были получены весьма интересные данные о сложном глубинном строении земной коры и в южной части СССР, была показана связь между характером гравитационного поля и особенностями глубинного строения земной коры [4].
Метод ГСЗ в применявшейся ранее модификации может дать только самые общие приближенные представления о глубинном строении, а при неоднородном строении верхних частей геологического разреза может привести и к ошибочным заключениям о глубинном строении. Поэтому ВНИИГеофизикой, учитывая ответственные и принципиальные задачи, выдвигаемые перед опорными профилями, используя опыт геофизического института АН СССР по ГСЗ и по изучению рельефа фундамента в пределах Татарского свода (Ю.И. Васильев, И.С. Пархоменко, Н.И. Иванова и др.) и опыт работ других организаций, разрабатывалась более трудоемкая методика глубинного сейсмического профилирования, Обеспечивающая более полное и более достоверное выяснение глубинного геологического строения.
Разрабатываемая ВНИИГеофизикой методика работ по глубинному сейсмическому профилированию по опорным региональным профилям исходит из необходимости регистрации как преломленных, так и отраженных волн (без годографов отраженных волн невозможно достоверное построение глубоких сейсмических границ из-за отсутствия данных о законе изменения с глубиной и по площади средних скоростей) и применения трехъярусной системы наблюдений для учета и исключения ошибок в построениях, возможных при сложном строении покрывающей толщи. Система наблюдений должна обеспечивать прослеживание горизонтов в осадочной толще (1 ярус), поверхности фундамента (II ярус) и глубоких границ раздела земной коры (III ярус). Работы должны выполняться, как правило, по схеме оплошного продольного профилирования методом преломленных волн (КМПВ) с получением корреляционно увязанных систем прямых, встречных и нагоняющих годографов и прерывистого непродольного профилирования методом преломленных волн (из выносных пунктов взрыва) на участках осложненного геологического строения (в области локальных выступов фундамента, контактов и глубинных разломов). Работы методом отраженных волн по этим профилям заключаются в проведении отдельных линейных зондирований значительной протяженности (десятки километров).
Системы наблюдений по каждому профилю должны корректироваться, исходя из конкретной геологической обстановки и характера гравитационно-магнитных полей.
Длина годографов преломленных волн I яруса (картирование горизонтов в осадочной толще) должна составлять 20-30 км, II яруса 60-90 км, III яруса 100-250 км. Оптимальные расстояния между сейсмографами по профилю 100 м.
При одновременной работе на профиле целесообразно использовать от трех до пяти 60-канальных сейсмических станций, занимающих непрерывный интервал профиля соответственно в 18-30 км. На одной стоянке станции необходимо регистрировать взрывы из 12-20 пунктов, расположенных от сейсмостанций на расстоянии 3- 250 км.
Как показали работы, проведенные ВНИИГеофизикой в 1956-1957 гг., при исследовании осадочной толщи устойчиво могут прослеживаться преломляющие горизонты в пермских, каменноугольных, девонских и бавлинских (при достаточной мощности) отложениях.
В большинстве районов при наблюдениях на расстояниях 30-70 км от пунктов взрыва устойчиво прослеживается методом преломленных волн поверхность фундамента. На некоторых участках при применении среднечастотной аппаратуры поверхность фундамента во вторых вступлениях отмечается на расстоянии в несколько километров от пункта взрыва.
Исключения составляют участки крутых углов падения поверхности фундамента и районы развития соляной тектоники. В первом случае при регистрации сейсмических волн по падению наблюдается экранирование преломленных волн от поверхности фундамента. На этих участках поверхность фундамента может картироваться по одиночным годографам, задаваемым по восстанию или по непродольным системам наблюдений (из выносных пунктов взрыва). Во втором случае над соляными куполами наблюдаются зоны с резким искажением осей синфазности и аномальным затуханием преломленных волн, затрудняющие выделение и прослеживание сложных волн, соответствующих поверхности фундамента.
Достаточно устойчиво могут быть закартированы методом преломленных волн глубокие горизонты земной коры (до 50 км и более). По всем проведенным профилям установлены также возможность и необходимость регистрировать отражения от глубоких границ раздела в земной коре. Наиболее отчетливые отражения наблюдаются от поверхности Мохоровичича на расстояниях от пункта взрыва 30-80 км. Выяснена возможность вычисления эффективных скоростей до глубоких границ раздела путем обработки кусочно- прерывистых годографов отраженных волн, регистрируемых параллельно с прослеживанием преломляющих горизонтов. Как установлено проведенными исследованиями, надежно глубокие границы раздела могут быть построены только при наличии достаточно полных систем наблюдений преломленных волн, дополняемых изучением отраженных волн. При наличии неполных систем наблюдений или отдельных глубинных зондирований методом преломленных волн глубокие границы раздела строятся неустойчиво и могут быть получены искаженные представления о глубинном строении.
При разработке методики проведения рекогносцировочных исследований обширных площадей прежде всего с целью картирования поверхности фундамента установлена возможность проведения зондирований с регистрацией продольных и обменных продольно-поперечных преломленных волн с использованием единичных удаленных пунктов взрыва, выбранных в наиболее доступных участках.
В 1956-1957 гг. разработаны основы методики расшифровки на базе региональных сейсмических работ геологической природы гравитационных и в меньшей степени магнитных аномалий.
В результате решения прямых задач интерпретации гравитационных и магнитных аномалий по региональным сейсмическим профилям установлено, что аномальные гравитационное и магнитное поля в пределах юго-восточных районов Русской платформы обусловлены преимущественно рельефом
фундамента и влиянием петрографической неоднородности в верхних частях фундамента. Влияние глубинных факторов - рельеф глубоких границ раздела земной коры и возможное изменение плотности в глубоких слоях - имеет подчиненное значение и проявляется только в отдельных районах. Установлено, что осредненное или точнее «выравненное» аномальное гравитационное поле схематично отображает рельеф поверхности фундамента, а отдельные интенсивные локальные гравитационные аномалии, охватывающие значительные площади (до нескольких тысяч квадратных километров), и локальные магнитные аномалии обусловлены преимущественно петрографической неоднородностью фундамента.
Принципиальная возможность качественной оценки глубины залегания возмущающих тел по форме, величине в плане и градиентам отдельных локальных аномалий в настоящее время у большинства геофизиков не вызывает сомнения. Были применены различные способы расчетов, как упрощенные, так и более сложные. Глубина залегания возмущающих тел по магнитным данным (ZD и ТD) определялась методами «полумаксимумов», касательных, градиентов высших производных. Кроме того, при расчетах глубин как магнитных, так и гравитационных аномалий были использованы способы интегральных преобразований, обращения [8] и предельных распределений. На основании проведенных расчетов было установлено относительно удовлетворительное совпадение осредненных по площадям расчетных глубин с фактическими на участках, которые по данным бурения и региональной сейсморазведки характеризуются сравнительно небольшими глубинами залегания поверхности фундамента (до 2-3 км). Но вместе с тем были выявлены участки и с резким расхождением глубин.
Наибольшие расхождения в сторону как резкого преуменьшения, так и преувеличения глубин наметились на площадях, где глубина залегания поверхности фундамента превышает 3- 3,5 км. Последнее показывает, что, несмотря на принципиальную возможность определения глубины залегания фундамента по расчетам гравитационных и магнитных аномалий, совершенно необходимо в дальнейшем сопровождать эти расчеты контрольными сейсмическими зондированиями или профилями. В противном случае не могут быть исключены на отдельных площадях возможные грубые ошибки в оценке глубинного геологического строения территории.
Некоторые результаты региональных исследований
Общая протяженность выполненных в 1956-1957 гг. в юго-восточных районах Русской платформы опорных взаимно увязанных региональных сейсмических профилей составляет 1100 пог. км. Основные профили проведены по маршрутам Тарказы-Абдулино-Ново-Сергиевка-Мимляк (рис. 1), Пилюгино-Буланово, Сорочинск-Ерши (рис. 2), Черемшой-Мелеуз (рис. 3).
В итоге проведенных региональных сейсмических работ и обработки всего комплекса геофизических материалов, полученных в этой области в предшествующие годы, уточнены и дополнены общие представления о глубинной тектонике Волго-Уральской нефтеносной провинции и о современной структуре поверхности фундамента [1, 7, 9, 10, 11].
По совокупности материалов региональных геофизических исследований и результатов глубокого бурения для характеристики регионального глубинного геологического строения юго-востока Русской платформы составлены предварительные схемы структуры современной поверхности кристаллического фундамента (рис. 4), геологические разрезы по опорным сейсмическим профилям (рис. 1, 2, 3) и схема глубинной тектоники по комплексным геофизическим данным (рис. 5).
Обычно при характеристике глубинного строения крупных нефтегазоносных территорий основываются на анализе строения осадочного комплекса и поверхности фундамента - выделяются основные крупные структурные элементы первого порядка и осложняющие их более мелкие тектонические элементы. Между тем для общего понимания геологического развития территории в целом и выявления основных закономерностей в геологическом развитии и расположении локальных поднятий совершенно необходимо учитывать также и весьма сложное внутреннее строение фундамента.
При составлении схемы глубинной тектоники юго-востока Русской платформы предпринята попытка отобразить (рис. 5) сложное внутреннее строение докембрийского фундамента и современную структуру его поверхности и по совокупности этих данных выделить основные тектонические элементы. Иначе говоря, представленная схема, с одной стороны, основывается на морфологии современной поверхности фундамента, а с другой - отражает сложную внутреннюю его структуру.
При составлении схемы глубинной тектоники в основу положены материалы районирования гравитационного и магнитного полей, результаты анализа геологической природы гравитационного и магнитного полей и данные региональной сейсморазведки. Наиболее отчетливо по результатам геофизического районирования выделяются области обширных региональных (осредненных) максимумов силы тяжести - Татарский и Оренбургский максимумы.
Зоны обрамления характеризуются полосами гравитационных ступеней, зонами линейно вытянутых магнитных и гравитационных аномалий или зонами относительно мало возмущенных геофизических полей с ярко выраженными линейно вытянутыми простираниями изолинии вдоль границ смены полей.
Выделенные региональные максимумы - Татарский и Оренбургский - разделены областью регионального Абдулинского гравитационного и магнитного минимумов.
На востоке рассмотренные зоны осложнены специфичной полосой гравитационных и магнитных максимумов. Важно отметить, что к центральным участкам выделенных региональных (осредненных) максимумов силы тяжести приурочены выступы фундамента и поднятия глубинных сейсмических горизонтов.
Из сопоставления описанных данных с результатами региональной сейсморазведки и глубокого бурения можно заключить, что выделенные региональные максимумы отображают глубинные своды или точнее «срединные» массивы докембрийской складчатости, причем эти достаточно обширные «срединные» массивы, по-видимому, характеризовались относительно большей стабильностью на последних этапах своего геологического развития. Ранее они претерпевали сложные преобразования и были инъецированы многочисленными внедрениями магматических пород.
Область Абдулинского минимума - это региональная впадина, испытывавшая тенденцию преимущественно к нисходящим формам движения, выполненная наиболее однородной по площади толщей пород.
Исходя из указанных представлений, в пределах юго-востока Русской платформы достаточно обоснованно могут быть выделены следующие главные тектонические элементы (первого порядка): Южно-Татарский и Оренбургский (Пилюгино-Ивановский или Бузулукский), предполагавшийся ранее Э.Э. Фотиади [10], а затем М.Ф. Свищевым [9], погребенные своды современной поверхности фундамента.
Оренбургский погребенный свод является непосредственным продолжением к востоку Средне-Волжского (Жигулевско-Пугачевского) погребенного свода.
Южно-Татарский свод является южной вершиной обширного Татарского свода, но по внутреннему строению фундамента он принципиально отличается от области Северного (Закамского) купола и отделен от него специфичной зоной фундамента, характеризующейся ярко выраженными линейными простираниями докембрийского комплекса пород.
Южно-Татарский и Оренбургский своды разделены глубокой, сравнительно узкой региональной Серноводско-Абдулинской впадиной субширотного простирания типа грабена. По своему внутреннему строению она напоминает Днепровско-Донецкую или Пачелмскую впадины.
Склоны Южно-Татарского и Оренбургского сводов характеризуются особой внутренней структурой докембрийского фундамента и на определенных этапах являлись относительно более мобильными зонами с более ярко выраженными простираниями докембрийской складчатости, отобразившейся на специфике гравитационного и магнитного полей. Простирание складчатости фундамента в этих зонах подчинено контурам ядер.
С востока Южно-Татарский и Оренбургский своды и разделяющая их Абдулинская впадина осложнены особой единой Ново-Сергиевско-Зильдярово-Буздякской зоной. По комплексу геофизических и единичных геологических данных имеются основания эту зону рассматривать как особую полосу краевых расколов юго-востока Русской платформы, охватывающих как области сводов, так и разделяющую их впадину. С этими расколами сопряжены основные интрузии и локальные: выступы поверхности фундамента.
К востоку от краевой зоны расколов расположена область Предуральской предгорной впадины, четко отмечающейся всеми геофизическими методами. В пределах предгорной впадины выделяются построенная проще в тектоническом отношении внешняя и осложненная внутренняя зоны. К границе между этими зонами приурочена полоса развития рифогенных массивов.
В южной части изучаемой территории по комплексу геофизических данных отчетливо выделяется область солянокупольной тектоники Северного Прикаспия.
Особый интерес представляют для общего понимания глубинной тектоники Русской платформы отчетливо намеченные по комплексу геофизических данных зоны швов-древних докембрийских глубинных расколов - или разграничительные поверхности, разделяющие области докембрийского фундамента с различным внутренним строением. Они выделяются по резкой смене характера гравитационного и магнитного полей с различной ориентировкой осей локальных аномалий и, как правило, соответствуют зонам гравитационных или магнитных ступеней. По данным региональных сейсмических исследований им соответствуют зоны контактов или расколов в верхних частях докембрийского фундамента. К этим зонам, как правило, приурочены контуры указанных выше главных тектонических элементов, которые как бы разделены и ограничены по периферии швами глубокого заложения или глубинными расколами. К этим же зонам приурочены участки наиболее крутых склонов современной поверхности фундамента. Наиболее отчетливо они прослежены в районе Бавлы-Серафимовской зоны дислокаций, по левобережью р. Ик, вдоль Большекинельской и Уральской дислокаций, в Западно-Мухановской части южного склона Оренбургского свода и т. д.
В пределах крупных погребенных сводов фундамента платформенные палеозойские структуры имеют различную ориентировку, но часто независимо от внешних контуров сводов и изогипс поверхности фундамента группируются вдоль определенных тектонических линий, согласных с простиранием отдельных швов-контактов в верхних частях фундамента.
В пределах периферических частей склонов сводов простирание платформенных палеозойских структур подчинено простиранию докембрийской складчатости фундамента, выраженной в простираниях гравитационных и магнитных аномалий. Эти простирания, как правило, согласуются и являются параллельными пограничным зонам между главными тектоническими элементами (разделяющим их швам) и часто параллельны изогипсам современной поверхности фундамента.
Наиболее выдержанные простирания платформенных структур, а в значительном числе случаев и общая согласованность их структурных планов по различным горизонтам стратиграфического разреза платформенного чехла наблюдаются в пределах главных швов, отождествленных с глубинными расколами.
В результате проведенных исследований установлено относительно неглубокое залегание поверхности фундамента (порядка 3,0-3,5 км) на большей части Оренбургской области.
На территории Оренбургской области работами 1957 г. выявлены следующие крупные погребенные выступы поверхности фундамента второго порядка амплитудой до 600- 1000 м и более: Ивановский, Шарлыкский, Черноозерский, Ново-Сергиевский и др.
На территории Башкирской АССР в Стерлибашевской краевой зоне платформы выявлен Зильдияровский выступ фундамента. В пределах Белебеевского плато между Серафимовским и Шкаповским нефтяными месторождениями рекогносцировочными сейсмическими зондированиями обменными волнами выявлен крупный Нижнетроицкий выступ фундамента, отделенный глубоким Бавлы-Серафимовским каньоном от Южно-Татарского свода фундамента.
Заключение
Проведенными в 1956-1957 гг. исследованиями показаны актуальность и необходимость широкого применения специальных региональных сейсмических работ в общем комплексе региональных геофизических исследований в различных геологических провинциях. Учитывая успешный опыт постановки региональных сейсмических работ в Волго-Уральской области, в настоящее время подобные работы начаты в ряде районов СССР: Узбекистане, Туркменистане, Азербайджане, Казахстане, на Северном Кавказе и др.
Для дальнейшего повышения эффективности региональных сейсмических исследований необходимо:
а. дальнейшее совершенствование методики полевых работ с целью повышения достоверности получаемых результатов о глубинном геологическом строении; одновременно необходимо упрощение системы наблюдений, более широкое применение для изучения глубоких границ раздела земной коры методов отраженных и обменных волн; коренным образом должен быть решен вопрос о изучении условий возбуждения упругих колебаний и повышен коэффициент полезного действия взрыва;
б. быстрейшее завершение разработки и изготовление портативной, упрощенной, специализированной для региональных работ низкочастотной сейсмической аппаратуры;
в. дальнейшее совершенствование методики интерпретации региональных сейсмических исследований при одновременном упрощении приемов обработки материалов и уменьшение ее трудоемкости прежде всего за счет более широкого применения специальной фотообработки сейсмограмм, номографирования и использования специальных счетных устройств.
Для расширения круга задач, решаемых при региональных исследованиях, и повышения их экономической эффективности необходимо, начиная с 1958 г., включить в общий комплекс этих исследований новые методы электроразведки - теллурические токи ТТ (особенно ТТМ), и становления, учитывая успешную их разработку в лаборатории электроразведки ВНИИГеофизики и в других организациях, а также более широко использовать для этих целей энергию землетрясений.
Сейсмические методы, использующие естественную, сейсмичность, должны занять ведущую роль при дальнейших региональных геофизических исследованиях. Если сравнительно более экономичные аэромагнитные и гравиметрические методы исследования, использующие естественные геофизические поля, имеют давнюю историю развития и уже прочно вошли в общий комплекс разведочной геофизики, то в последние годы все большее значение начинают приобретать сравнительно простые для технического выполнения и экономичные электроразведочные методы, использующие естественные теллурические поля. Нет никаких принципиальных ограничений для успешного широкого разведочного использования практически в любых районах и естественного сейсмического поля земли. Последнее позволит коренным образом уменьшить трудоемкость и удешевить региональные сейсмические работы (за счет исключения наиболее трудоемких буровых и взрывных работ) и позволит проводить эти работы в труднодоступных таежных, пустынных и высокогорных районах. Кроме того, регистрация местных и удаленных за несколько тысяч километров землетрясений открывает новые перспективы для более глубокого изучения региональной тектоники.
Региональные сейсмические работы позволили более обоснованно подойти к расшифровке геологической природы гравитационных и магнитных аномалий и найти пути для более эффективного разведочного использования в юго-восточных районах Русской платформы гравитационных и магнитных данных. Вместе с тем в результате проведенных исследований не удалось найти достаточно эффективных приемов для уверенного определения глубин залегания фундамента по расчетам гравитационных и магнитных аномалий. Хотя принципиально особенности наблюденного гравитационного и магнитного полей во многих случаях и характеризуют области с различной глубиной залегания фундамента, но в ряде случаев отмечаются и ошибочные заключения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бакиров А.А. Опыт изучения геологии кристаллического фундамента Русской платформы на основе опорного бурения. Бюро техн. информации ЦИМТнефти. Гостоптехиздат, 1954.
2. Брод И.О., Васильев В.Г. Основные задачи в области методики поисково-разведочных работ на нефть и газ. Геология нефти, 1958, № 2.
3. Гамбурцев Г.А. Глубинное сейсмическое зондирование земной коры. ДАН СССР, № 87, вып. 6, 1952.
4. Гамбурцев Г.А., Вейцман Л.С. Сопоставление данных глубинного сейсмического зондирования о строении земной коры в районе Северного Тянь-Шаня с данными сейсмологии и гравиметрии. Изв. АН СССР, сер. геофиз., № 9. Изд. АН СССР, 1956.
5. Годин Ю.Н. Региональные геофизические исследования. Геология нефти, № 6, 1957.
6. Мирчинк М.Ф. Итоги геолого-разведочных работ за 1957 г. Геология нефти, 1958, № 1.
7. Наливкин В.Д., Розанов Л.Н., Егоров С.П., Енгуразов И.И. и др. Волго-Уральская нефтеносная область. Тр. ВНИГРИ, «Тектоника», нов. сер., вып. 100. Гостоптехиздат, 1956.
8. Попов А.А., Шалаев С.В., Клушин И.Г. Метод интегральных преобразований при геологической интерпретации гравитационных аномалий. Прикладная геофизика, вып. 18, Гостоптехиздат, 1957.
9. Свищев М.Ф. Основные черты тектоники Чкаловской области. Геология нефти, 1957, № 6.
10. Фотиади Э.Э. О крупных элементах тектоники юго-востока Европейской части СССР. Очерки по геологии СССР (по материалам опорного бурения). Тр, ВНИГРИ, нов. сер., вып. 96, т. I. Гостоптехиздат, 1956.
11. Шатский Н.С. Очерки тектоники Волго-Уральской нефтеносной области и смежной части западного склона южного Урала. Изд. МОИИ, 1945.
ВНИИГеофизика.
Рис. 1. I сейсмический профиль: юго-восточный склон Татарского свода-Предуральский прогиб. Сост. Ю.Н. Годин, П.А. Блохин, Н.П. Иванова, И.В. Померанцева, К.Е. Фоменко и др.
1 - аномалии силы тяжести Dg в редукции Буге по данным площадных съемок; 2- аномалия DТа по данным детальной аэромагнитной съемки В.М. Рыманова; 3-поверхность фундамента по данным преломленных волн; 4 -зоны осложнения сейсмической записи в области крупных глубинных разломов; 5- предполагаемые глубинные разломы (направление) плоскости сбрасывателя даны условно.
Рис. 2. II сейсмический профиль: Татарский свод-Прикаспийская впадина. Сост. Ю.Н. Годин, П.А. Блохин, И.В. Померанцева, Н.П. Иванова; стратоизогипсы поверхности кристаллического фундамента (по данным бурения) нанесены по материалам Шпильмана И.А., Задова Л.П., Золоева М.Т.
1 - наблюденное значение аномалии силы тяжести в редукции Буге; 2 - аномалия силы тяжести осредненная; 3 аномалия DTа. 4 - поверхность фундамента и глубинные сейсмические горизонты по данным преломленных волн; 5 - то же по данным обменных продольно-поперечных волн; 6 - отражающие площадки внутри осадочной толщи; 7 - преломляющая граница внутри осадочного комплекса по поперечным годографам с выносных пунктов взрыва; 8 - разломы в фундаменте, предполагаемые по геофизическим данным; 9 - платформенные структуры по данным глубокого бурения; 10- структуры по данным региональной сейсморазведки; 11 - соляные купола по данным региональной сейсморазведки.
Рис. 3. IV сейсмический профиль: Сорочинск - Ерши. Сост. Ю.Н. Годин, Н. П. Иванова, А.П. Понкратов.
1 - поверхность
фундамента по данным преломленных волн. Разрез построен без учета преломления
на подошве карбонатной толщи (
- от поверхности 5 км/сек); 2 - преломляющая граница в осадочной толще.
Рис. 4. Схема структуры современной поверхности кристаллического фундамента юго-востока Русской платформы (по данным комплексных региональных геофизических исследований и материалов глубокого бурения). Сост. Ю.Н. Годин, П. А. Блохин, Н. П. Иванова, И. В. Померанцева.
1 - опорные региональные сейсмические профили; изогипсы поверхности фундамента; 2 - по данным бурения; 3 - по данным региональных сейсмических профилей; 4 - по данным сейсмических зондирований с использованием обменных волн; 5 - предполагаемые по гравитационным и магнитным данным; 6 - границы Предуральской и Прикаспийской впадин; 7 - внешняя граница выходов девонских и более древних отложений на Урале; 8 - некоторые буровые скважины, достигшие поверхности фундамента.
Рис. 5. Схема глубинной тектоники юго-востока Русской платформы по комплексным геофизическим данным.
1 - глубинные своды (срединные массивы докембрийской складчатости); 2-региональные впадины; 3- мобильные складчатые зоны фундамента - склоны и седловины современной поверхности фундамента; 4- предгорные прогибы герцинской складчатости (А- внешняя зона, Б - внутренняя зона); 5 - Уральская герцинская складчатая зона; 6 - зоны глубинных разломов - швы древнего, по-видимому, архейского или раннепротерозойского заложения, соответствующие разграничительным поверхностям (стыкам) между крупными тектоническими зонами фундамента с принципиально отличной внутренней структурой (по данным геофизических исследований); 7 - краевая зона региональных разломов, по-видимому, позднепротерозойского заложения и сопряженных с ними интрузий, даек, погребенных выступов и крутых склонов; 8 - границы тектонических зон внутри сводов (срединных массивов) и впадин; 9 - выступы современной поверхности фундамента. Некоторые изогипсы даны по материалам бурения и региональной сейсморазведки (глубины в км по сейсмическим материалам даны без учета изменения по площади средних скоростей); 10- простирание древней складчатости, интрузий, жил и даек по гравитационно-магнитным данным; 11-зона развития артинских рифогенных массивов; 12 - простирание складчатости и основных разломов Урала, 13 - региональные сейсмические профили Волго-Уральской (Туймазинской) геофизической экспедиции ВНИИГеофизика, выполненные в 1956-1957 гг.; 14 - сейсмические профили, проектируемые в 1958 г.
Главные структурные элементы (I порядка): I - Татарский свод (срединный массив); II - Оренбургский свод (срединный массив); III - Серноводско-Абдулинская впадина; IV - Чистопольская (Прикамская) седловина (мобильная зона фундамента); V - Бирская седловина (мобильная зона фундамента); VI - Предуральскнй прогиб; VII - Уральская складчатая зона; VIII - Южный склон платформы (переходная зона); IX-Прикаспийская впадина; X - Буздяк-Новосергиевская зона краевых региональных разломов и сопряженных с ними интрузий, даек и погребенных выступов фундамента. Основные тектонические зоны (II порядка): Татарский свод: 1 - Альметьевский центральный свод (купол); 2 - Черемшанская северо-западная и западная краевая часть Татарского свода; 3 - Бакалинская северо-восточная краевая часть Татарского свода, осложненная в южной части краевыми разломами и сопряженными с ними интрузиями; 4 - Шугурово-Туймазинская южная краевая часть Татарского свода (наиболее подвижная; фундамент разбит расколами на ряд блоков); Оренбургский свод: 5 - Муханово-Пилюгинская зона (характеризуется весьма сложным внутренним строением фундамента, наличием широко развитых в теле фундамента различно ориентированных интрузий, даек, жил, соответствует области с относительно наиболее приподнятым положением современной поверхности фундамента); 5А - Ивановский выступ фундамента (по данным региональной сейсморазведки); 6 - Бузулук-Сорочинская - южный склон Оренбургского свода; с относительно более погруженным положением современной поверхности фундамента. Характеризуется относительно более простой внутренней структурой, по-видимому, складчатого фундамента с преимущественно субширотным и 3C3 простиранием складчатости; 7 - Шарлык-Новосергиевская восточная зона Оренбургского свода, осложненная зоной краевых региональных разломов и сопряженных с ними интрузий и выступов фундамента. Характеризуется наиболее сложным внутренним строением; 7A - Шарлыкский выступ фундамента (по данным региональной сейсморазведки); 7Б - Черноозерский выступ фундамента (по данным региональной сейсморазведки. Серноводско-Абдулинская впадина: 8 - Северо-Кинельская впадина; 9 - Абдулинская впадина; 9А - Центральная наиболее погруженная часть впадины; 9Б - Южно-Троицкий выступ фундамента (по данным региональной сейсморазведки); 9В - Бавлинский каньон; 9Г - Зильдяровский выступ фундамента (по данным региональной сейсморазведки).