К оглавлению журнала

 

УДК 550.81:553.98(4.70.44/.47)

© Коллектив авторов, 1991

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ АЭРОКОСМОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В НИЖНЕМ ПОВОЛЖЬЕ

А.А. АКСЕНОВ (ИГиРГИ), В.Ф. МОКИЕНКО, В.А. МОЛОДОЖЕНОВ, И.В. ОСКОЛКОВ (ВолгоградНИПИнефть)

В процессе совершенствования методики детальных аэрокосмогеологических исследований (АКГИ) для условий Нижнего Поволжья разработаны новые приемы, которые могут быть использованы и в других регионах. Это принципы диагностического эталонирования локальных структур и повышения эффективности этих исследований.

Для выработки диагностических показателей поисковых объектов в качестве эталонов были изучены 25 известных нефтегазоносных локальных структур, расположенных в основном в западной части Волгоградской области, в том числе 13 навешенных, характеризующихся четкой морфологической выраженностью в верхнем структурном этаже начиная с мезозойских горизонтов и постепенным угасанием вниз по разрезу; пять погребенных, прослеживающихся в нижней части разреза и не имеющих четкого отражения в верхних горизонтах осадочною чехла; семь сквозных, сохраняющих морфологическую выраженность по всем горизонтам осадочной толщи.

Для систематизации использованы прямые геологические и ландшафтно-геоморфологические признаки этих эталонных структур, отражение которых в приповерхностных отложениях неоднозначно и в первую очередь зависит от геологической “открытости” территории. Так, 12 из 25 эталонов расположены на территории с хорошей обнаженностью коренных пород, три — с частичной и 10 полностью перекрыты неоген-четвертичными образованиями. В условиях хорошей обнаженности проанализированы два показателя: выход более древних пород в центральной части структур и их дислоцированность, указывающая на наличие положительных складок в виде замкнутых форм, структурных носов или антиклинальных перегибов. Выяснено, что в прямых геологических признаках отражаются 10 эталонов: два сквозных и восемь навешенных.

При ландшафтно-геоморфологической диагностике большое внимание уделялось выраженности структур в общей гипсометрии рельефа. Такая выраженность установлена только для девяти из 20 навешенных и сквозных структур: для трех - прямая, для пяти — обратная, а над одной сформирован вторично-прямой рельеф.

Все изученные эталоны отчетливо проявляются в ландшафтно-геоморфологических индикаторах тектонических движений. Исходными критериями оценки служили частота встречаемости и видовой состав индикаторов в пределах одного объекта.

Вначале оба показателя анализировались отдельно, затем в совокупности. В результате был введен обобщающий, более объективный, на наш взгляд, критерий — характерность индикаторов для каждого эталона. По характерности индикаторов наиболее отчетливо проявляются навешенные структуры. Они индицируются местным увеличением донного вреза, уступами в руслах, превышением уклонов продольного профиля рек, аномальной выработкой склонов, положительной деформацией водоразделов, куэстами и куэстоподобными грядами.

Диагностика сквозного и погребенного типов структур по отдельности ограничивается лишь условно характерными признаками. Для сквозных эталонов — это брошенные русла, цокольные террасы, деформация террасовых уровней как голоценового, так и доголоценового возраста, врезанные меандры. Индикаторы, индивидуальные для погребенных эталонов, представлены сгущением ложбин и перестройкой мелкой эрозионной сети, развеиванием песчаных массивов.

Признаки, общие для сквозных и навешенных структур, ярче всего проявляются в сужениях голо-ценовых и доголоценовых днищ долин, реже в осушении аллювиально-старичных пойм; для сквозных и погребенных структур — в боковых подмывах склонов долин и миграции русел; для навешенных и погребенных структур — в спрямлении русел, повышении густоты и плотности овражной сети.

При анализе индикаторов по знаку движений установлено, что абсолютному большинству изученных эталонов присуща закономерность, по которой индикаторы тектонического поднятия локализуются над сводами структур, а индикаторы относительного опускания — над их крыльями и на прилегающей местности.

Одним из информативных показателей, использованных для диагностики структур разного типа, служит возрастная характеристика индикаторов тектонических движений. Условно было принято, что признаки, время формирования которых не выходит за рамки голоцена, отражают современный тектонический режим, а признаки доголоценового заложения и активного развития — новейший. Сравнительный анализ показал, что погребенные структуры отличаются полным отсутствием индикаторов новейшего тектонического режима. Из 13 навешенных структур восьми присуще преобладание индикаторов новейшего режима, трем — современного и лишь над двумя индикаторы новейших движений отсутствуют. Из семи сквозных структур над четырьмя превалируют показатели новейших движений.

Любой ландшафтно-геоморфологический индикатор тектонического режима либо непосредственно фиксирует, либо косвенно указывает на доминирующую направленность процессов морфогенеза в пространстве, т. е. обладает определенными пространственно-морфологическими особенностями проявления на земной поверхности. Для эталонных структур характерно преобладание индикаторов, фиксирующих вертикальные деформации рельефа.

Однако общая закономерность несколько изменяется по тектоническим районам. Так, отмечается преобладание индикаторов, горизонтально деформирующих рельеф, над погребенной структурой в пределах Жирновско-Чухонастовского сложного вала и над “навешенными” эталонными участками, выделенными на Терсинской структурной террасе.

Интересные результаты получены при анализе дугообразно-концентрического рисунка элементов земной поверхности. В частности, возрастные особенности “структурных” линий и индикаторов тектонических движений в целом согласуются. Погребенные складки, диагностируемые индикаторами только современного режима, подчеркиваются конфигурацией главным образом современного рельефа. Навешенные и сквозные структуры, для которых характерны признаки новейшей и современной активности, оконтуриваются разновозрастными геоморфологическими образованиями. Над навешенными или сквозными эталонами, где преобладают индикаторы неотектоники, фиксируется преобладание доголоценовых “структурных” линий и наоборот.

При анализе эталонных структур учитывались следующие показатели: распространение возрастных и генетических групп, дислоцированность приповерхностных отложений, выраженность структур в общей гипсометрии рельефа; индикаторы знака и возраста тектонических движений, их пространственное размещение по площади эталона; количественная и качественная геоиндикационная насыщенность ландшафтно-геоморфологических аномалий: пространственно-морфологические особенности проявления индикаторов на земной поверхности; характер повторяемости и возраст дугообразно-концентрических элементов рельефа и ландшафта.

Перечисленные характеристики индикаторов систематизированы как в целом для рассматриваемой территории, так и для отдельных тектонических районов (таблица). Выявленные закономерности открывают возможности для достаточно уверенной тектогенной и стратиграфической диагностики поисковых объектов на слабоизученной геолого-геофизическими методами территории с аналогичными природно-тектоническими характеристиками.

Следует отметить, что в анализ были вовлечены и “пустые” участки, т. е. участки, в пределах которых локальные структуры не выявлены. Они отличаются фоновой ландшафтно-геоморфологической характеристикой, не фиксируя аномалий, отражающих возможное наличие локальных структурных отложений в разрезе осадочного чехла.

Одно из важнейших условий повышения эффективности АКГИ при нефтегазопоисковых работах — рациональное использование материалов космических и аэросъемок. Эту задачу можно решать на основе районирования территории по степени дешифрируемости природных территориальных комплексов (ПТК). Под дешифрируемостью ПТК подразумевается полнота отражения природной обстановки на снимках, т. е. доля информации, фиксируемая на снимках, в общем объеме информации выделяемой на местности. Показатель дешифрируемости формируется главным образом за счет сложности строения и хозяйственной освоенности ПТК и находится в обратной зависимости от них.

Естественная сложность строения и освоенность ПТК рассматриваемой территории неравноценны по своему влиянию на дешифрируемость природных комплексов в различных геолого-геоморфологических условиях. В районах со сложным строением земной поверхности антропогенный фактор снижает полноту фотоинформации, но пахотные угодья на пересеченной местности располагаются преимущественно на топографических однородных площадях, нередко даже подчеркивая те или иные геоморфологические особенности. В то же время в этих районах широко развита эрозионная сеть, отдельные элементы которой вообще не отражаются на материалах съемки (деформация и динамическая фаза террас, глубина донного вреза). Немаловажное поисковое значение имеют обнажения коренных пород, также фиксируемые в основном в пределах контрастного рельефа и требующие исследований, выходящих за рамки камерального дешифрирования. В пределах же геоморфологически простых, слаборасчлененных районов основное влияние на степень дешифрируемости ПТК оказывает хозяйственная освоенность территории.

На основании изложенных принципов ПТК были объединены в четыре группы: с весьма высокой, высокой, относительно высокой и средней дешифрируемостью. Дополнительно выделены участки с очень низкой дешифрируемостью ПТК, к которым отнесены селитебно-промышленные зоны и крупные искусственные водоемы.

Практическая значимость такого районирования заключается прежде всего в возможности оптимального планирования камеральных и полевых работ. В районах с весьма высокой дешифрируемостью ПТК полевые работы могут ограничиваться минимальными объемами и сводиться к рекогносцировочным маршрутам. Высокая дешифрируемость природных комплексов предусматривает увеличение роли полевого этапа, но и в этих условиях значение камеральных исследований неизмеримо больше. Районы с относительно высокой дешифрируемостью на полевом этапе должны изучаться более подробно, с достаточно плотной сетью маршрутов. Наконец, в районах со средней дешифрируемостью ПТК необходимо максимальное увеличение объемов полевых работ.

Районирование территории по степени дешифрируемости ПТК ограничивается выяснением возможностей использования лишь материалов съемки, оставляя вне сферы анализа оценку потенциальной эффективности АКГИ в целом. Поэтому необходимо проводить районирование территории по возможностям использования в нефтегазопоисковых целях всего комплекса исследований.

Общая эффективность дистанционного прогноза во многом зависит от геолого-геоморфологической информативности ПТК и поисковой надежности выявленных индикаторов.

Под геолого-геоморфологической информативностью ПТК понимается полнота видового состава и частота встречаемости природных индикаторов глубинной структуры. Геологическая информативность прежде всего связана с обнаженностью и дислоцированностью донеогеновых отложений: чем выше эти показатели, тем более обширна геологическая информация. Геоморфологическая информативность также находится преимущественно в прямой зависимости от сложности рельефа: чем сложнее и разнообразнее морфология земной поверхности, тем она информативнее. Исключение составляют участки с особо интенсивным проявлением глубинной эрозии, которая за счет интенсивности своего проявления значительно обедняет естественные морфоструктурные показатели. Негативное значение имеет хозяйственная освоенность территории и, прежде всего зарегулированность стока в долинах рек и балок, при которой естественные процессы морфогенеза сводятся к минимуму.

Под поисковой надежностью выявляемых индикаторов понимаются степень их тектогенности и поисковая однозначность интерпретации. Ландшафтно-геоморфологические индикаторы максимально надежны в пределах молодых аккумулятивных равнин, где первично-тектонические деформации земной поверхности подвергались незначительным изменениям, и современное рельефно- и ландшафтообразование находится в прямой и четкой зависимости от геологической структуры. Геологические индикаторы глубинного строения надежны на территории, характеризующейся определенной плановой преемственностью структурных осложнений в верхнем и нижнем структурных этажах. Минимальной надежностью геоморфологических и геологических индикаторов обладают ледниковые и водно-ледниковые аккумулятивные равнины, в пределах которых особенности отражения глубинной структуры на земной поверхности нередко маскируются сравнительно мощным чехлом рыхлых осадков.

В целом по геолого-геоморфологической информативности ПТК и поисковой надежности индикаторов глубинной структуры в центральной части Нижнего Поволжья выделены четыре группы районов: с высокими, относительно высокими, средними и относительно низкими возможностями аэрокосмогеологических исследований (рисунок). Наряду с решением общих поисковых задач это позволяет планировать оптимальную совокупность тематических видов анализа в комплексе АКГИ. Так, на участках экспонирования дислоцированных донеогеновых отложений целесообразно детальнейшим образом проводить все три вида анализа: геологический, структурно-геоморфологический и структурный. В районах с высокой обнаженностью, но слабой дислоцированностью коренных пород значение геологического анализа несколько снижается. Однако и здесь его рекомендуется проводить в полном объеме наряду со структурно-геоморфологическим и структурным. В районах сплошного и почти сплошного распространения неоген-четвертичных отложений основное внимание должно уделяться структурно-геоморфологическому и структурному анализам, тогда как изучение возрастных и генетических групп осадков может выполняться выборочно на отдельных ключевых участках.

Выполненные методические разработки позволяют определить наиболее оптимальную совокупность тематических видов анализа и технологических приемов проведения АКГИ в различных районах, а также проводить с определенной достоверностью привязку выявленных объектов к тем или иным стратиграфическим горизонтам осадочного чехла.

ABSTRACT

Principles of creating diagnostic reference standards of local structures and territory zonation by the degree of natural territorial complex decipherment are considered, taking into account the opportunities to use aerocosmogeo-logical studies for exploration purposes. The possibility of stratigraphic confinement of the objects being identified and the determination of the optimum kinds of subject analysis, as well as techniques that have been useful in accomplishing this work are presented.

ИНДИКАТОРЫ ЛОКАЛЬНЫХ ЭТАЛОННЫХ СТРУКТУР, РАСПОЛОЖЕННЫХ В ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ, И ИХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ

Ландшафтно-геоморфологические признаки

Типы структур

сквозные

навешенные

погребенные

Индикаторы тектонического поднятия

Уступы в русле (днище)

+

+++

 

Осушенные и полуосушенные русла постоянных водотоков

+

+

+

Брошенные русла

++

 

+

Спрямление русел

+

++

++

Сужение меандрового пояса

 

++

 

Аномальный наклон вершин меандр по течению

+

   

Миграция русел

++

 

++

Конвергенция русел

 

+

 

Местное увеличение донного вреза

++

+++

+

Отсутствие аллювия в руслах водотоков

++

++

 

Превышение уклонов продольного профиля рек

++

+++

++

Эрозионные и цокольные террасы

+

   

Положительная деформация голоценовых террас

++

+

+

Положительная деформация доголоценовых террас

+

   

Сужение днищ долин

     

голоценовых

++

+++

 

доголоценовых

++

+ +

 

Остепнение днищ долин

+

 

+

Осушение аллювиально-старичных днищ долин

+

+

 

Врезанные меандры

+

   

Глубоко врезанные участки долин

+

++

 

Боковой подмыв склонов долин

+

 

++

Перехваты эрозионной сети

 

+

 

Активная перестройка мелкой эрозионной сети

+

++

++

Повышенные густота и плотность

     

эрозионной сети

   

++

овражной сети

+

+++

+++

Аномальная выработка склонов

++

+++

+

Деградация почвенно-растительного покрова

+

   

Локальное усиление линейно-плоскостного смыва

 

++

 

Активное проявление оползневых процессов

+

   

Активная эоловая переработка песчаных массивов

+

 

++

Положительная деформация водоразделов

 

+++

 

Куэсты и куэстоподобные гряды

+

+++

 

Индикаторы тектонического относительного опускания

Брошенные русла в условиях подпружинивания

   

Интенсивное меандрирование

 

— —

Расширение меандрового пояса

— —

 

Отклонение вершин меандр против течения

 

Миграция русел в условиях под-пруживания

— —

   

Фуркация русел (многорукавность)

 

Распластывание русел

Аккумуляция наносов в руслах водотоков

 

Расширение днищ долин

     

голоценовых

— —

 

доголоценовых

— —

 

Заболачивание днищ долин

   

Обводненность аллювиально-старичных днищ долин

 

 

Боковой подмыв склонов долин при меандрировании

   

Активная перестройка мелкой эрозионной сети

   

— —

Избыточное накопление рыхлых отложений

— —

Примечание. Индикаторы тектонических движений: плюсы — поднятия, минусы — относительного опускания. Характерность индикаторов для каждого типа структур: три знака — характерные, два — условно характерные, один — малохарактерные.

СХЕМЫ РАЙОНИРОВАНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГЕОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАТИВНОСТИ ПТК (А) И ПОИСКОВОЙ НАДЕЖНОСТИ ИНДИКАТОРОВ ЛОКАЛЬНЫХ ПОДНЯТИЙ (Б).

Возможности использования АКГИ: 1 - относительно низкие, 2 - средние, 3 - относительно высокие, 4 - высокие; 5 - селитебные земли; 6 - крупные искусственные водоемы