|
УДК 553.98:550.814 |
Космофотолинеаменты и их связь с нефтегазоносностью
Л. Н. РОЗАНОВ (ВНИГРИ)
Линейные элементы космофотоизображения обычно хорошо выделяются на космоснимках и служат главным объектом их геологической интерпретации. Такие более или менее прямолинейные вытянутые, узкие зоны изменения различных характеристик поверхности принято называть линеаментами. Они в основном рассматриваются как составная часть структуры земной коры, образующая как бы каркасную систему ее строения.
Дешифрированию и описанию линеаментов многих районов посвящена обширная литература. Такое внимание объясняется предполагаемым их влиянием на размещение локальных структур и нефтегазовых месторождений. В связи с этим интересно выяснить, в какой степени выделяемые по космоснимкам линеаменты отражают дизъюнктивную тектонику земной коры и контролируют залежи нефти и газа. Это особенно важно потому, что во многих районах [3, 4, 7] было обнаружено различие в расположении ли- неаментов, выделенных при дешифрировании космоснимков с разломами, установленными при геологическом картировании. Причем эти линеаменты часто оказываются расположенными поперек закартированной системы разломов.
Относительно такого несоответствия высказывалось предположение, что при геологическом картировании и дешифрировании космоснимков часто выявляются разломы, характеризующиеся различными условиями динамического режима. При геологических исследованиях лучше фиксируются разломы, связанные со сжатием и относительным перемещением разъединенных фрагментов земной коры. На снимках из космоса наиболее отчетливо выражены разрывы, соответствующие растяжению и увеличенной проницаемости земной коры, служащие каналами для циркуляции флюидов. Предполагалось также, что в результате анизотропии земной коры в горизонтальной плоскости сжатие и растяжение могут происходить на одном и том же участке, но в разных направлениях [4].
Последний вывод о поперечном расположении напряжений сжатия и растяжения был сделан ранее на примере горных систем Урала [2], Кавказа и Тянь-Шаня [6].
Проведенное нами дешифрирование большого числа космоснимков нефтегазоносных областей Тимано-Печорской провинции, Западной Сибири и Сибирской платформы послужило основанием для характеристики некоторых общих особенностей проявления и размещения линеаментов, которые по способу их обнаружения можно именовать космофотолинеаментами. На большинстве изученных космоснимков эти линеаменты выделяются преимущественно по фототону в виде узкой затемненной (реже осветленной) полосы или иногда как граница, разделяющая участки резкого изменения плотности фототона.
В пределах Западно-Сибирской плиты наиболее отчетливо отображаются линеаменты на снимках заснеженной поверхности в сезон начала оттепели, в виде увлажненной полосы подтаивания снежного покрова. На осенних августовских снимках этих же участков обнаружить линеаменты обычно не удается. В некоторых случаях наблюдается как бы просвечивание их сквозь облачный покров в виде тонкой темной полосы на продолжении их видимости на земной поверхности.
Во всех рассмотренных районах линеаменты не образуют непрерывных линий, а проявляются фрагментарно в виде отдельных отрезков. Сочетание этих отрезков при их взаимном пересечении в подавляющем большинстве случаев не обнаруживает планового смещения, что может свидетельствовать об отсутствии значительных горизонтальных смещений по ним и о близком к вертикальному положении трещин этих, вероятно, безамплитудных разрывов.
В простирании линеаментов или, вернее, их отдельных отрезков нет строгой выдержанности. Можно говорить лишь о преобладающем их направлении, которое видно на фоне широкого спектра разнонаправленных фрагментов. В плановом размещении линеаментов преобладают юго-восточное и северо-западное простирания (менее выражены широтные и долготные простирания).
Большинство космофотолинеаментов не согласуется с расположением и простиранием разломов, выделенных по геолого-геофизическим данным. Однако в некоторых случаях такое совпадение и по простиранию, и по местоположению обнаруживается. Примерами могут служить линеаменты, ограничивающие Тиманскую гряду, Печоро-Кожвинский мегавал, гряду Чернышева, Уральский ороген и др. В этих случаях линеаменты отвечают разломам, связанным с новейшей активизацией, и оконтуривают структуры, отчетливо выраженные геоморфологически.
Обращает на себя внимание трансрегиональное распространение линеаментов, многие из которых прослеживаются на большие расстояния и пересекают области плит и складчатых систем, сложенных породами разного возраста, от древних до самых молодых - четвертичных. Это может свидетельствовать о новейшем времени проявления линеаментов, об их наложенном характере.
Сходство планов расположения линеаментов, образующих на разных плитах сходные преобладающие системы простираний (северо-запад - юго-восток, северо-восток - юго-запад), показывает их всеобщее глобальное распространение, аналогичное так называемой «планетарной трещиноватости» [8].
Сопоставление планового расположения космофотолинеаментов и планетарной трещиноватости, установленной по полевым наблюдениям пород осадочного чехла различных областей, показало сходство их простираний, что говорит об единстве этих разномасштабных явлений, отражающих общую систему трещиноватости земной коры. Оно также служит подтверждением тому, что космофотолинеаменты в основном представляют собой зоны трещиноватости, близкие к вертикальным и без значительного перемещения их крыльев.
Так же, как и планетарная трещиноватость, выявленные из космоса линеаменты, вероятнее всего, отображают зоны растяжения земной коры, которые служат каналами циркуляции флюидов и вертикальной миграции теплового потока из нижележащих горизонтов. Об этом свидетельствуют явные признаки изменения гидродинамического режима и увеличения значений теплового потока в зонах линеаментов, что отчетливо видно на космоснимках.
Реальность активного влияния теплового поля на космофотоизображение линеаментов согласуется с тем, что наиболее ярко эти особенности проявляются на Западно-Сибирской плите, особенно в северной ее половине, характеризующейся интенсивной газоносностью. Это следствие того, что газ обладает весьма активным свойством конвективного переноса тепла в верхние горизонты осадочного чехла и на земную поверхность. В таких условиях, в проницаемых зонах линеаментов, происходит подток тепла, что способствует более интенсивному таянию снежного покрова, особенно в начале периода весенней оттепели, а это изменяет его отражательную способность.
Данное явление можно объяснить следующим образом. Даже незначительное увеличение теплового потока в зоне раздвиговых разломов в начальный период оттепели обеспечивает дополнительное подтаивание снежного покрова. Чистый снег и талая вода занимают два крайних положения на противоположных концах шкалы оптической яркости. Отражательная способность снега почти 100%, а воды ничтожно мала. При этом нужно учесть, что мы оперируем снимками в красном и ближнем инфракрасном диапазонах спектра, наиболее популярных при структурно-геологическом дешифрировании, а влага поглощает красные и инфракрасные лучи. Поэтому малейшее изменение состояния снежного покрова при его подтаивании отображается на космоснимках в этом диапазоне спектра в виде участков затемненного фототона.
Относительно увеличения значения температур и их градиентов в зонах разломов земной коры имеется достаточно литературных данных. Приводить их здесь не имеет смысла. Среди них главное то, что значения абсолютных величин температуры резко возрастают на тех участках вдоль зон дробления, которые характеризуются наиболее значительной активизацией в неотектонический этап [1]. Таким образом, становится очевидным, что выявляемые космофотолинеаменты, связанные с режимом теплового потока, отражают современную динамику земной коры. Это подтверждает правомерность предлагаемого геодинамического подхода к структурно-геологическому дешифрированию снимков из космоса [5].
В связи со сказанным особый интерес представляет соотношение космофотолинеаментов с размещением месторождений нефти и газа. По этому вопросу было высказано много различных предположений. Многие исследователи считают, что эти линеаменты могут играть активную роль в формировании месторождений нефти и газа, поскольку они являются каналами миграции флюидов. Предполагается даже, что наиболее благоприятны участки пересечения линеаментов и т. д.
Сопоставление выделенных нами космофотолинеаментов по Тимано-Печорской и Западно-Сибирской провинции с размещением месторождений нефти и газа во многих случаях не обнаруживает непосредственной связи между ними (см. рисунок). Вероятнее всего, это происходит потому, что большинство современных линеаментов образовалось позднее, чем сформировались месторождения, по отношению к которым эти линеаменты являются наложенными.
Как можно видеть на представленных примерах, месторождения нефти и газа располагаются на блоках, ограниченных линеаментами. В пределах Печоро-Кожвинского мегавала, где отмечается линейное размещение зоны нефтегазонакопления, линеаменты лишь трассируют простирание этих зон, ограничивая их с двух сторон.
Прослеживание линеаментов далее к северо-западу за пределы разведанного района дает основание предполагать северо-западное продолжение зоны нефтегазоносности Печоро-Кожвинского мегавала.
В некоторых случаях сами линеаменты и узлы их пересечения как бы «избегают» месторождений и, если месторождения оказываются на пути трассы линеамента, слежение его прерывается или проявление его на космоснимке ослабляется. Однако по другую сторону месторождения такой линеамент вновь отчетливо прослеживается, сохраняя свое прежнее направление, что свидетельствует об его сквозном региональном распространении (см. рисунок).
Такая локальная потеря информации о наличии линеаментов труднообъяснима с позиций ландшафтного подхода, особенно для мелкомасштабных снимков, поскольку здесь нет никаких оснований допускать соответствующие изменения растительности или других элементов ландшафта.
Это явление может быть объяснено с позиций геодинамики [5]. Дело в том, что месторождения нефти и газа, связанные с положительными структурами, так же как и линеаменты, представляют собой участки растяжения и повышенной проницаемости верхней части земной коры, способствующей циркуляции флюидов.
В отличие от контрастно выделяющихся по фототону узких зон линеаментов, имеющих четкие границы, соответствующие аномалии над месторождениями (особенно газа) в результате ореола рассеяния менее контрастны и не имеют четких ограничений по фототону. Таким образом, они маскируют влияние линеаментов, смазывая их изображение на снимках из космоса. Поэтому линеаменты данного типа в пределах площади месторождений почти неразличимы.
Указанные особенности проявления тона космофотоизображения по площади месторождений свидетельствуют о необходимости специального его изучения, что может иметь большое значение для выявления зон нефтегазонакопления.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Керимов К.М., Пильчин А.Н. Некоторые особенности геотермической характеристики глубинных разломов Азербайджана. - Азербайджанское нефт. хоз-во. 1980, № 10, с. 18-22.
2. Кропоткин П.Н. Тектонические напряжения в земной коре по данным непосредственных наблюдений. - В кн.: Напряженное состояние земной коры. М., 1973, с. 21-31.
3. Некоторые результаты дешифрирования космофотоснимков при изучении геологического строения Срединного Тянь-Шаня / Р.И. Надыршин, Д.А. Ташходжаев, М.С. Сидиков и др. - Исследование Земли из космоса, 1981, № 2, с. 14-17.
4. Розанов Л.Н. Особенности отображения тектонических разломов на снимках из космоса. - Исследование Земли из космоса, 1980, № 3, с. 98-100.
5. Розанов Л.Н. Геодинамический подход к дешифрированию космоснимков при решении задач нефтегазовой геологии. - Геология нефти и газа, 1982, № 3, с. 39-42. (статья находится в №6)
6. Трифонов В.Г. О разработке методики геологического дешифрирования космических изображений Земли. - Изв. вузов. Геология и разведка. 1973, № 7, с. 14-18.
7. Трифонов В.Г., Макаров В.И., Флоренский П.В. Изучение глубинного строения литосферы с помощью комплекса космических снимков. - В кн.: Четвертичная геология и геоморфология. М., 1980, с. 115-122.
8. Шульц С.С. Об изучении планетарной трещиноватости. - В кн.: Деформация пород и тектоника. Л., 1964, с. 147-153.
Поступила 7/ VI 1982 г.
Рисунок Схема соотношения в расположении космофотолинеаментов и нефтегазовых месторождений одного из участков Тимано-Печорской провинции (а), то же, Западно-Сибирской провинции (б).
1 - линеаменты, отдешифрированные по космоснимкам; 2 - месторождения нефти и газа