Геотектоническая основа геолого-геофизических моделей формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна

Цель. Обоснование тектонической модели формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна. Результаты. На основании анализа современных геотектонических концепций и возможности их использования для создания структурно тектонической основы моделей формирования нефтегазоносных бассейнов в целом и Че...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Геология и полезные ископаемые Мирового океана
Дата:	2017
Автор:	Коржнев, М.Н.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України 2017
Теми:	Геология регионов
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/125101
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Геотектоническая основа геолого-геофизических моделей формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна / М.Н. Коржнев // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2017. — № 1. — С. 20-32. — Бібліогр.: 32 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-125101
record_format	dspace
spelling	Коржнев, М.Н. 2017-10-15T16:40:53Z 2017-10-15T16:40:53Z 2017 Геотектоническая основа геолого-геофизических моделей формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна / М.Н. Коржнев // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2017. — № 1. — С. 20-32. — Бібліогр.: 32 назв. — рос. 1999-7566 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/125101 Цель. Обоснование тектонической модели формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна. Результаты. На основании анализа современных геотектонических концепций и возможности их использования для создания структурно тектонической основы моделей формирования нефтегазоносных бассейнов в целом и Черноморского бассейна в частности установлено, что определяющее значение для формирования Черноморского бассейна имело раскрытие Атлантического океана, растекание масс астеносферы как на север, юг, так и на восток, где образовывался океан Тетис, и существование пересечения двух зон глубинных разломов, которые способствовали движению этих масс. Мета. Обгрунтування тектонічної моделі формування Чорноморського нафтогазоносного басейну. Результати. На підставі аналізу сучасних геотектонических концепцій і можливості їх використання для створення структурно тектонічної основи моделей формування нафтогазоносних басейнів в цілому і Чорноморського басейну зокрема встановлено, що визначальне значення для формування Чорноморського басейну мало розкриття Атлантичного океану, розтікання мас астеносфери як на північ, південь, так і на схід, де утворювався океан Тетіс, та існування перетину двох зон глибинних розломів, які сприяли руху цих мас. Purpose. Justification tectonic model for the formation of the Black Sea oil and gas basin. Findings. Based on the analysis of modern geotectonic concepts and the possibility of using them to create a structural tectonic basis for models for the formation of oil and gas basins in general and the Black Sea basin in particular, it was established that the decisive importance for the formation of the Black Sea basin was the opening of the Atlantic Ocean, spreading of the asthenosphere masses both north, south, and to the east, where the Tethys ocean was formed, and the existence of the intersection of two zones of deep faults that contributed to the movement of these masses. ru Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України Геология и полезные ископаемые Мирового океана Геология регионов Геотектоническая основа геолого-геофизических моделей формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна Геотектонічна основа геолого-геофізичних моделей формування Чорноморського нафтогазоносного басейну Geotectonic basis for the geological-geophysical models for the formation of the Black Sea oil and gas bearing basin Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Геотектоническая основа геолого-геофизических моделей формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна
spellingShingle	Геотектоническая основа геолого-геофизических моделей формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна Коржнев, М.Н. Геология регионов
title_short	Геотектоническая основа геолого-геофизических моделей формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна
title_full	Геотектоническая основа геолого-геофизических моделей формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна
title_fullStr	Геотектоническая основа геолого-геофизических моделей формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна
title_full_unstemmed	Геотектоническая основа геолого-геофизических моделей формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна
title_sort	геотектоническая основа геолого-геофизических моделей формирования черноморского нефтегазоносного бассейна
author	Коржнев, М.Н.
author_facet	Коржнев, М.Н.
topic	Геология регионов
topic_facet	Геология регионов
publishDate	2017
language	Russian
container_title	Геология и полезные ископаемые Мирового океана
publisher	Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України
format	Article
title_alt	Геотектонічна основа геолого-геофізичних моделей формування Чорноморського нафтогазоносного басейну Geotectonic basis for the geological-geophysical models for the formation of the Black Sea oil and gas bearing basin
description	Цель. Обоснование тектонической модели формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна. Результаты. На основании анализа современных геотектонических концепций и возможности их использования для создания структурно тектонической основы моделей формирования нефтегазоносных бассейнов в целом и Черноморского бассейна в частности установлено, что определяющее значение для формирования Черноморского бассейна имело раскрытие Атлантического океана, растекание масс астеносферы как на север, юг, так и на восток, где образовывался океан Тетис, и существование пересечения двух зон глубинных разломов, которые способствовали движению этих масс. Мета. Обгрунтування тектонічної моделі формування Чорноморського нафтогазоносного басейну. Результати. На підставі аналізу сучасних геотектонических концепцій і можливості їх використання для створення структурно тектонічної основи моделей формування нафтогазоносних басейнів в цілому і Чорноморського басейну зокрема встановлено, що визначальне значення для формування Чорноморського басейну мало розкриття Атлантичного океану, розтікання мас астеносфери як на північ, південь, так і на схід, де утворювався океан Тетіс, та існування перетину двох зон глибинних розломів, які сприяли руху цих мас. Purpose. Justification tectonic model for the formation of the Black Sea oil and gas basin. Findings. Based on the analysis of modern geotectonic concepts and the possibility of using them to create a structural tectonic basis for models for the formation of oil and gas basins in general and the Black Sea basin in particular, it was established that the decisive importance for the formation of the Black Sea basin was the opening of the Atlantic Ocean, spreading of the asthenosphere masses both north, south, and to the east, where the Tethys ocean was formed, and the existence of the intersection of two zones of deep faults that contributed to the movement of these masses.
issn	1999-7566
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/125101
citation_txt	Геотектоническая основа геолого-геофизических моделей формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна / М.Н. Коржнев // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2017. — № 1. — С. 20-32. — Бібліогр.: 32 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT koržnevmn geotektoničeskaâosnovageologogeofizičeskihmodeleiformirovaniâčernomorskogoneftegazonosnogobasseina AT koržnevmn geotektoníčnaosnovageologogeofízičnihmodeleiformuvannâčornomorsʹkogonaftogazonosnogobaseinu AT koržnevmn geotectonicbasisforthegeologicalgeophysicalmodelsfortheformationoftheblackseaoilandgasbearingbasin
first_indexed	2025-11-25T21:07:29Z
last_indexed	2025-11-25T21:07:29Z
_version_	1850550920069251072
fulltext	М.Н. Коржнев 20 ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2017, №1 М.Н. Коржнев Институт геологии, Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев ГЕОТЕКТОНИЧЕСКАЯ ОСНОВА ГЕОЛОГО� ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ЧЕРНОМОРСКОГО НЕФТЕГАЗОНОСНОГО БАССЕЙНА Цель. Обоснование тектонической модели формирования Черноморского нефтега� зоносного бассейна. Методика. Комплексное изучение механизмов перестройки структурного плана поверхности Земли в определённые периоды геологической истории. Результаты. На основании анализа современных геотектонических концепций и возможности их использования для создания структурно�тектонической основы моделей формирования нефтегазоносных бассейнов в целом и Черноморского бас� сейна в частности установлено, что определяющее значение для формирования Чер� номорского бассейна имело раскрытие Атлантического океана, растекание масс астеносферы как на север, юг, так и на восток, где образовывался океан Тетис, и существование пересечения двух зон глубинных разломов, которые способствовали движению этих масс. Научная новизна. Установлено, что заложение Черноморской впадины произош� ло в результате подъёма мантийного плюма вблизи места пересечения двух зон глубинных разломов ортогональной сети регматических глубинных разломов (За� падночерноморской и Одесско�Синопской) и было связано с перемещением масс астеносферы с разрушением и поглощением низов континентальной литосферы. Практическая значимость. Теория плюмов и теория суперплюмов, включающие основные положения тектоники плит, могут быть структурно�тектонической основой геолого�геофизических моделей формирования нефтегазоносных бассей� нов. Ключевые слова: плюм, суперплюм, тектоника плит, массы астеносферы, инер� ционные эффекты, зоны глубинных разломов, сдвиговые перемещения. Введение В теоретических представлениях, которые пытаются объяснить об� разование нефтегазоносных бассейнов и залежей углеводородов, наряду с более или менее надёжной фактологической основой при� сутствует логическая структурная основа, которая позволяет тол� ковать и увязывать установленные факты. Обычно в качестве нее берут доминирующую на данный исторический период геотекто� ническую концепцию. До последнего времени такой концепцией была преимущественно тектоника плит, а теперь – теория плю� мов. За последнее десятилетие теория плюмов, благодаря деталь� © М.Н. КОРЖНЕВ, 2017 Геотектоническая основа геолого�геофизических моделей формирования ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2017, №1 21 ным геофизическим исследованиям ядра и мантии Земли, получила развитие – появилась теория суперплюмов [32]. Она включает в себя основные положения тектоники плит и на основе данных сейсмической томографии, исследований фазовых переходов минералов в условиях сверхвысоких давления и температур, геохимических и других данных доказывает существование глобальной конвек� ции с перемещением вещества и энергии, которая охватывает всю мантию от внеш� него ядра до поверхности Земли. С позиций этой теории есть попытки объяснить и образование осадочных нефтегазоносных бассейнов [1]. Современные модели формирования Черноморской впадины (ЧВ) основа� ны, главным образом, на моделировании данных глубокого сейсмического зон� дирования, которые дают плотностную картину распределения вещества и его реологических свойств в земной коре и подстилающей мантии. Здесь сразу надо отметить, что эта картина, независимо от того, насколько она точна, отображает их современное состояние, и только частично – их состояние в геологическом прошлом, что накладывает определённые ограничения на достоверность таких моделей. В разные периоды формирования ЧВ в геологической истории в усло� виях изменений теплового потока состояние вещества менялось от твёрдого до пластичного, часто расплавленного или частично расплавленного вещества, ко� торое было способно передвигаться в определённых направлениях, в зависимос� ти от прилагаемых сил. К таким силам относятся и силы инерции, возникающие при изменении скорости обращения Земли или перераспределения масс веще� ства внутри планеты. Теория плюмов и теория суперплюмов, включающие основные положения тектоники плит, вполне могут быть структурно�тектонической основой геолого� геофизических моделей формирования нефтегазоносных бассейнов. Но они обя� зательно должны учитывать инерционные эффекты, которые возникают при смене скорости вращения Земли и перераспределении масс земного вещества при гло� бальной конвекции, с учётом возможности перемещения этого вещества под дей� ствием сил инерции в зависимости от его реологических свойств и расстояния от оси вращения планеты. Для полноты таких моделей желаемо присутствие дан� ных об условиях сжатия и расширения земной коры на разных этапах развития бассейнов и проявления гравитационной тектоники, которые способствуют об� разованию ловушек углеводородов. Инерционные перемещения вещества оболочек Земли При рассмотрении проблемы образования нефтяных и газовых ме� сторождений А.А. Маракушев и С.А. Маракушев [14] берут за основу взгляды Е.Е. Милановского [15 и др.] о пульсационном характере изменения объёма Зем� ли в геологической истории. В соответствии с этими взглядами, периодически осуществляется смена режимов растяжения и сжатия земной коры и мантии, ко� торая сопровождается замедлением или ускорением инверсий магнитного поля Земли, генерируемого её расплавленным ядром. В фазы замедления инверсий про� исходили рост плюмов и подъем глубинного тепла, что отвечало импульсам уве� личения интенсивности дегазации ядра и способствовало селективной миграции водорода из поднимающихся флюидных потоков. Инверсии магнитного поля логично можно объяснить изменением направ� ления перемещения внешнего ядра Земли относительно внутреннего ядра при её М.Н. Коржнев 22 ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2017, №1 движении по орбите вокруг центра галактики. По В.И. Ферронскому [22], совре� менная дифференциация массы планеты на неоднородные по плотности асим� метричные оболочки происходит под воздействием внутреннего силового поля. Его тангенциальная составляющая, связанная с неоднородностью оболочек, вы� зывает их вращение с разной угловой скоростью. При этом оболочки мантии А и внешнего ядра В могут иметь как прямое (рис. 1, а) так и разнонаправленное вра� щение (рис. 1, б). Судя по данным спутниковых и астрометрических наблюде� ний, внешнее ядро планеты имеет обратное вращение. Как показывают данные сейсмических исследований, внутреннее ядро С од� нородно по плотности. Оно не вращается, а его потенциальная энергия реализу� ется в форме колебаний взаимодействующих частиц. Изменение потенциала внешнего силового поля Е контролируется интегральным эффектом взаимодей� ствия масс всех оболочек. Этот эффект можно представить в виде приведённой оболочки D, которая изменяется. Понятно, что изменение расположения масс земных оболочек относительно оси вращения планеты вызывает возникновение инерционных эффектов, след� ствием чего является изменение направления вращения внешнего ядра и инвер� сия магнитного поля Земли. Основная причина изменений расположения масс земных оболочек – это глобальная конвекция, которая охватывает всё вещество земной коры и мантии. Оболочка мантии и континенты двигаются вместе благодаря наличию в ман� тии их глубоких «корней», установленных по данным сейсмической томографии [17]. Реально под воздействием инерционных сил, в зависимости от реологичес� ких свойств и расстояния от оси вращения Земли, могут перемещаться разогре� тое пластичное вещество мантии, отдельные блоки континентальной коры, асте� носфера и океаническая литосфера. Инерционное движение астеносферы и твёрдых верхних оболочек детально разобрано в роботе В.П. Филатьева [23]. Согласно этому исследователю, при из� менении скорости вращения Земли каждая частица мантийного субстрата стре� мится сохранить свой момент количества движения (импульс). Поскольку при замедлении вращения Земли уменьшается линейная скорость (v), а масса части� цы (m) остаётся неизменной, условие сохранения величины момента импульса Рис. 1. Схема вращения оболочек Земли под воздействием внутреннего силового поля по В.И. Ферронскому [22]: А – оболочка мантии; B – внешнее ядро; C – внутреннее ядро; E – внешнее силовое поле; D – приведённая оболочка внутреннего силового поля Геотектоническая основа геолого�геофизических моделей формирования ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2017, №1 23 (J) возможно лишь за счёт увеличения радиуса (r). То есть каждая частица, обра� зующаяся при выплавке мантийного субстрата, кроме инерционного продвиже� ния на восток, ещё будет стремиться перейти на больший радиус вращения, то есть смещаться в сторону экватора. В области экватора изменение радиуса на боль� ший уже невозможно, потому частица будет иметь лишь инерционное перемеще� ние на восток, и при этом наибольшее, поскольку здесь происходит наибольшая потеря линейной скорости, а необходимость сохранения момента количества дви� жения остаётся в силе. В области полюса, напротив, инерционные силы практи� чески отсутствуют, а возможность сохранить момент импульса за счёт изменения радиуса на больший (то есть в сторону экватора) широко открыта. Результирую� щее направление движения мантийных масс (суммарный вектор), представлен� ных этими частицами, благодаря приведённым выше закономерностям, будет изменяться от широтного в области экватора до меридионального в области по� люсов через все промежуточные направления. Такая картина наблюдается в об� ласти формирования окраинных морей Азиатского континента. Подобный меха� низм их образования не в результате субдукции, а в результате эдукции – выдви� гания коры из�под континента «потоками» астеносферы с отрывом их частей в виде островных дуг, доказывался и раньше [25]. Скорее всего, в геологической истории периоды субдукции и эдукции чередовались, что было обусловлено из� менениями направления движения астеносферы, внешних оболочек и оболочки внешнего ядра вокруг внутреннего ядра, которые сопровождались инверсиями геомагнитного поля. Основная масса «потоков» астеносферы, в условиях замедления вращения Земли, перемещается из�под Евразийского и Австралийского континентов на восток, под плиту Тихого океана. Такие «потоки» прорываются в зону Атланти� ческого океана между североамериканским и южноамериканским континента� ми, а также между Южной Америкой и Антарктидой [26]. К этому следует доба� вить, что в тихоокеанском сегменте под воздействием сил инерции океаническая кора перемещается под Северную Америку вместе со срединно�океаническим хребтом. Если бы такие силы на неё не действовали, такое было бы невозможно. Астеносфера под литосферой способна перемещаться под воздействием инер� ционных эффектов, возникающих вследствие периодических изменений скоро� сти вращения Земли при движении Солнечной системы вокруг центра Галактики по эллиптической орбите. Такое изменение могло происходить и при изменени� ях климата с перераспределением массы воды на поверхности планеты относи� тельно оси её вращения. Периодически масса воды уменьшалась в Мировом оке� ане и сосредоточивалась на полюсах в виде полярных шапок при оледенениях, или наоборот – её масса в Мировом океане увеличивалась при потеплениях кли� мата. Инерционные перемещения астеносферы могли происходить и при изме� нении объёма планеты. Разделение на блоки первичной земной коры, которая была выплавлена на заключительной стадии аккреции Земли, было обусловлено сетью регматических глубинных разломов, которая возникла при увеличении скорости вращения Зем� ли и полярном сжатии. В дальнейшей геологической истории при изменении ро� тационного режима планеты они (разломы) подновлялись, реже могли формиро� ваться новые глубинные разломы. Кроме того, для континентальной коры Земли характерна присущая планетам земной группы так называемая регматическая тре� М.Н. Коржнев 24 ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2017, №1 щиноватость, которую тоже связывают с полярным сжатием [8]. Литосферные блоки могли перемещаться под воздействием инерции самостоятельно [24] или «потоками» астеносферы и испытать вращение в горизонтальной, а в некоторых случаях и в вертикальной плоскости [10]. Для таких блоков это могло происхо� дить как отдельно – преимущественно в условиях растяжения, так и в составе больших блоков или сегментов континентальной земной коры, когда доминиро� вали тектонические условия сжатия. Любое смещение блоков земной коры друг относительно друга в любых тектонических условиях (сжатия или расширения) приводило к возникновению на их границах достаточно мощных зон пластичес� кого течения и сдвиговых деформаций [12]. Наиболее мощные зоны при этом возникали на границе более или менее крупных сегментов континентальной зем� ной коры, которые в условиях сжатия выступали как единые крупные блоки, хотя и состояли из отдельных мелких. По представлениям автора статьи, решающее значение для перестройки струк� турного плана поверхности Земли в определённые периоды геологической исто� рии имело изменение глобальной конвекции в мантии с одноячейковой на дву� хячейковую и наоборот, как в своё время считали А.С. Монин и О. Г. Сорохтин [16] и обосновывает в современных работах О. Г. Сорохтин [20, и др.]. Эпохи су� ществования одноячейковой системы конвекции отвечали времени существова� ния единственного суперконтинента, а двухячейковой – времени его распада. Одна ячейка такой конвекции (ей отвечает Тихий океан) никогда не исчезала, а существовала с момента мегаимпакта, в результате которого сформировалась Луна [30]. Распад единого суперконтинента в истории Земли был связан с возникнове� нием других океанов, интервал времени от раскрытия до закрытия которых полу� чил название циклов Вильсона. В среднем эта цикличность близка к галактичес� кой, но что касается времени существования конкретных океанов, то оно разное. Причины появления в геологической истории второй ячейки мантийной конвек� ции ещё не совсем ясны. Они могут быть обусловлены вероятными синтезом и накоплением химических элементов (водорода, гелия, возможно более тяжёлых элементов) во внешнем ядре под воздействием потоков космического излучения и элементарных высокоэнергетических частиц благодаря переходу их энергии в массу, как считают некоторые исследователи [2], и периодическим перемещени� ем новообразованного вещества и тепловой энергии по ослабленным зонам в ман� тии в определённые периоды геологического времени. Мегаимпакт был причиной нарушений твёрдой оболочки мантии, наиболее значительные из которых могут быть объединены в геометрическую фигуру, ко� торая напоминает тетраэдр [11]. Эти нарушения существуют до настоящего вре� мени и периодически служат каналами подъёма тепловой энергии и разгрузки новообразованного во внешнем ядре вещества – суперплюмами. Такое предпо� ложение подтверждается расположением в мантии зон разогретого более плас� тичного вещества на глубине приблизительно 2300 км на востоке Тихого океана около островов Галапагос, в Южной Африке, в районе Маршалловых островов в Тихом океане и на севере Атлантики [19]. Эти зоны, вероятно, отвечают местам сочленения глобальных нарушений оболочки мантии в вершинах тетраэдра. В большинстве своём такие зоны представлены сближенными «островками» разог� ретого вещества, что может объясняться его восточным инерционным переме� щением в мантии при уменьшении скорости обращения Земли. Наиболее харак� терно такое перемещение для зон в Тихом океане, расположенных на экваторе. Геотектоническая основа геолого�геофизических моделей формирования ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2017, №1 25 Формирование Атлантического океана началось с его центральной части 170 млн лет назад [19] там, где, вероятно, находился выход на поверхность соответ� ствующего мантийного канала (суперплюма), продолжилось в его южной части под воздействием южноафриканского суперплюма (соединение Центральной и Северной Атлантик произошло только 100 млн лет назад). Позже (65 млн лет на� зад) на севере Атлантики, где также расположен суперплюм, начала формиро� ваться структура Северного Ледовитого океана. Из этого можно сделать вывод, что причиной раскола единого суперконтинента с образованием Атлантического океана была активизация мантийных каналов с формированием суперплюмов. Астеносфера под новообразованной океанической литосферой начала растекать� ся на север, юг и восток. «Потоки» астеносферы через зону Северного Ледовитого океана и северо�восток Азии прорывались в Тихоокеанский сегмент, а в южном полушарии начал формироваться Индийский океан. При движении астеносфе� ры на восток сформировался ещё один раскол континента – океан Тетис. Геоди� намическая интерпретация отдельных структурных элементов мантии Восточно� го Средиземноморья по данным Р�волновой сейсмической томографии позволи� ли О.Б. Гинтову и др. [4] выявить в верхней мантии существование субмеридио� нальной зоны встречной субдукции под Эгейской и Мизийской микроплитами, Балканидами и Добруджею, скопление там тяжёлого высокоскоростного матери� ала и опускание его в среднюю мантию в виде даунвеллинга, который косо погру� жается на восток субперпендикулярно зоне встречной субдукции. По�видимому, этот даунвеллинг как раз и обусловлен движением масс астеносферы на восток и их погружением при встрече с континентальными «корнями». Н.И. Павленкова [17] несколько иначе объясняет происхождение современ� ных океанов. Согласно этому автору, в архее�протерозое под воздействием вне� шних сил и внутренней энергии планеты (её дегазации) в южном полушарии фор� мируется серия блоков мощной континентальной литосферы. Это нарушает рав� новесие центров масс внешних оболочек Земли, и в палеозое они начинают вра� щаться вокруг ядра. На втором этапе (мезозой) равновесие оболочек возобновля� ется за счёт расширения южного полушария, в результате чего появляется упоря� доченная система срединно�океанических хребтов. На современном этапе рав� новесие центров масс продолжает возобновляться за счёт роста континента Ан� тарктида и разрушения континентальной коры Арктики. Формирование структуры Черноморского бассейна По А.Е. Лукину [13], Черноморский мегабассейн сформировался в результате наложения впадины Чёрного моря на структурно�формационный коллаж, образование которого было обусловлено многоэтапным развитием и ре� зонансным взаимодействием нескольких автономных рифтовых систем с разным характером геодинамической эволюции (авлакогенным, океаническим, острово� дужным). Такое утверждение, хотя и не объясняет причин формирования Черно� морской впадины, может считаться вполне корректным. В последнее время происхождение Чёрного моря связывают с подъёмом ман� тийных диапиров (плюмов) – западного и восточного, которые разогревали и раз� рушали литосферу, что привело к локальному формированию коры океаническо� го типа. Окружающие Черноморскую впадину подвижные геосинклинальные области трактуются как компенсационные депрессии [9, 27]. В целом автор этого М.Н. Коржнев 26 ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2017, №1 не оспоривает, только считает, что был один мантийный диапир (плюм), а реша� ющее значение для формирования структурных особенностей Черноморской впа� дины имело его образование вблизи места пересечения зон глубинных разломов: Одесско�Синопской и Западночерноморской. Моделирование структуры мантии по данным Р�волновой сейсмической томографии показывает существование под Рис. 2. Схема формирования геологических структур Чёрного моря и интерпретация плотност� ного разреза по 43�й параллели. Составлено по материалам В.И. Старостенко и др. [21], Т.П. Его� ровой и др [7]. Зоны повышенных градиентов мантийной составляющей гравитационного поля (зоны разломов): ОС – Одесско�Синопская, ЗЧ – Западночерноморская. Литосферные плиты: С – Северная, Ю – Южная, З – Западная, В – Восточная. Структуры: СЭ – Североэвксинский разлом, ЗЧВ – Западночерноморская впадина, ВЧВ – Восточночерноморская впадина, КП – Каркинитский прогиб, КВ – Каламитский вал, Сор – впадина Сорокина, ЦЧП – Центрально� черноморское поднятие, Т – Туапсинская впадина. Короткой, не залитой стрелкой на рисун� ке А показано направление пододвигания Южной плиты под Восточную Геотектоническая основа геолого�геофизических моделей формирования ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2017, №1 27 Черноморской мегавпадиной субвертикальной скоростной структуры, которая со� стоит из нижнемантийного плюма и соответствующей ему мантийной колонки, пересекаещей практически всю мантию [4]. В некоторых моделях допускается возможность присутствия в Черноморс� кой впадине океанической коры [27, 29, 31]. Т.Б. Яновская и др. [28] интерпрети� руют полученную ими по данным 3D�гравитационного анализа плотностную картину как свидетельство присутствия в Чёрном море континентальной литос� феры, которая могла унаследовать особенности структуры и состава более древ� них литосферных блоков, за счёт которых она была сформирована и изменена при эволюции океана Тетис и которую можно отнести к субокеаническому или переходному типу. По мнению автора, такая кора могла возникнуть под воздей� ствием «потоков» астеносферы, которые ассимилировали докембрийскую литос� феру. Это могло быть дополнительным, довольно значительным источником уг� леводородов. Метан метаморфического генезиса, как доказывается данными мно� гих исследований, связан с высокотемпературным превращением органического вещества (ОВ), остаточного от бывших осадочных, ныне сильнометаморфизован� ных пород. Докембрийские породы более обогащены ОВ, чем фанерозойские. В закрытых порах кристаллических пород содержание метана значительно выше, чем в открытых. Основной потенциал метаморфических пород был реализован в процессе метаморфизации осадочных пород, поэтому метаморфогенный метан не может считаться единственным источником скоплений углеводородов [3]. Накопленные в современный период данные о глубинной неоднородности литосферы и особенности геологического строения Чёрного моря [5, 7, 21, 28, и др.] позволяют автору представить структурно�тектоническую схему его форми� рования в следующем виде (рис. 2). Заложение Черноморской впадины произошло в результате подъёма мантий� ного плюма вблизи места пересечения двух зон глубинных разломов ортогональ� ной сети регматических глубинных разломов (Западночерноморской и Одесско� Синопской) и было связано с перемещением масс астеносферы в условиях растя� жения земной коры с разрушением и поглощением низов континентальной ли� тосферы в связи с раскрытием Атлантического океана. При этом возникли четы� ре плиты Черноморской впадины – Северная, Южная, Западная и Восточная. Мантийный плюм под Южной плитой и более масштабное разрушение там кон� тинентальной коры с превращением её в кору субокеанического типа привели к проседанию этой плиты. Доминирующие направления перемещения масс асте� носферы обусловили правосдвиговый характер перемещений по Одесско�Синоп� ской зоне разлома и отрыв от «северных» континентальных масс Крымского бло� ка континентальной коры на ранних стадиях рифтогенеза1. Перемещение асте� носферы с запада и северо�запада было причиной смещения в юго�восточном направлении Крымского блока и пододвигание Южной плиты под Восточную с формированием зоны субдукции и Центральночерноморского поднятия, кото� рое примыкает к ней. Сформированную вследствие этого на месте Восточной плиты с хотя и тонкой, но континентальной корой Восточночерноморскую впа� 1 В пользу предположения об отрыве блока континентальной коры свидетельствует совпадение конфигурации северной части Крыма с береговой линией в дельте Днепра, а сам отрыв мог быть спровоцирован пространственно близким падением метеорита, сформировавшим Болтышскую впадину на Украинском щите 65 млн лет тому назад [6]. М.Н. Коржнев 28 ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2017, №1 дину можно считать схожей с задуговыми бассейнами окраин континентов по механизмум образования, описанному в тектонике плит. Если мысленно убрать правый сдвиг по Одесско�Синопской зоне путём перемещения по ней в северо� западном направлении всей северо�восточной части Черноморской впадины, то современное её разделение на две впадины, которое зафиксировано по сейсмо� логическим данным на моделях строения её подкоровой литосферы Т.Б. Яновс� кой и др. [28, рис. 4], фактически исчезает, а конфигурация самой впадины при� обретает более правильную овальную форму, что свидетельствует в пользу зало� жения этой впадины под воздействием подъёма одного плюма. На востоке северо�западного шельфа Чёрного моря выделяются такие круп� ные элементы тектонической структуры, как Каркинитский прогиб и Каламитс� кий вал. Контакт Каламитского вала с находящейся южнее Западночерноморс� кой впадиной проходит по крупному региональному Североэвксинскому разло� му сбросового типа [5]. В западном направлении структуры Каламитского вала и Каркинитского прогиба становятся менее ярко выраженными. На западе терри� тории зона шельфа значительно дислоцирована и представлена серией высоко� амплитудных поднятий и прогибов. Переход от шельфа к впадине здесь выражен через плавный прогиб, обусловленный присутствием мощного клина неоген�чет� вертичных отложений (выше кровли майкопской серии) [18]. Это свидетельству� ет о том, что сбросовые перемещения в восточной части Североэвксинского раз� лома были более высокоамплитудными, и позволяет трактовать его как затухаю� щий по латерали сброс, по простиранию переходящий во флексуру. Согласно результатам структурно�тектонического анализа О.В. Пинуса и др. [18], основанного на интерпретации сейсмических профилей 2D с восстановле� нием и балансировкой разрезов, геологическая история этого региона представ� ляет смену синрифтового этапа (альб – конец позднего мела) пострифтовым (па� леоцен – эоцен), затем инверсионным (олигоцен – ранний миоцен), или сино� рогенным и далее постинверсионным (миоцен – настоящее время) этапами. В синрифтовый этап сформировались асимметричные грабены (полуграбены), про� явился вулканизм, а относительное растяжение во время мелового рифгогенеза составило 4–5 км. На пострифтовом этапе тектонического развития происходи� ло термальное прогибание, в основном на территории Западночерноморской впа� дины, сформировался краевой (Североэвксинский) разлом, в результате актив� ности которого растяжение территории составило около 4 км. На инверсионном, или синорогенном этапе, в результате значительных региональных сжатий на шель� фе, произошли инверсия сформировавшихся ранее полуграбенов и значительные взбросовые смещения с формированием крупных антиклинальных складок, ко� торые стали подвергаться значительной эрозии за счёт их быстрого тектоничес� кого роста. Укорочение территории в активную фазу складчатости составляет око� ло 7–8 км по району одесского шельфа. На данном этапе формировались анти� клинальные ловушки углеводородов на «шельфе», приуроченные к взбросо�над� виговым складкам. В постинверсионный этап произошло флексурное прогибание Западночерноморского бассейна, и активно проявились процессы гравитацион� ной тектоники с образованием листрических сбросов в зоне краевого (Североэв� ксинского) разлома и с компенсирующими их гравитационными надвигами в бассейновой части. Подобные структуры в зарубежной литературе получили на� звание гравитационных складчатых поясов. На данном этапе, как считают Геотектоническая основа геолого�геофизических моделей формирования ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2017, №1 29 О.В. Пинус и др. [18], формировались антиклинальные ловушки углеводородов, приуроченные к областям гравитационной складчатости. Ловушки могут быть как в присбросовой антиклинали, так и в надвиговой гравитационного комплекса. Дополнительные перспективы нахождения углеводородов могут представлять со� бой зоны стратиграфических выклиниваний и экранирования в глубоководных и склоновых фациях. Относительное растяжение по профилям в субмеридиональ� ном направлении составило порядка 1–1,5 км. Надо отметить, что условия растяжения не обязательно имеют региональный характер, а могут возникать локально вблизи крупных сдвигов, таких как Одес� ско�Синопская зона разлома, с формированием поверхностных впадин, которые получили название пулл�апартов (pull�apart�basins) и в которых обычно проявля� ется гравитационная тектоника с перемещением оползневых масс по зонам сколь� жения в виде листрических разломов (рис. 3). Поэтому структурно�тектоничес� кие интерпретации О.В. Пинуса и др. [18], хотя и не вызывают возражений, тре� буют уточнения с этих позиций. В результате раскрытия разлома возникает гравитационная неустойчивость, приводящая к формированию оползневых структур в породах, слагающих его стен� ки. Плоскости скольжения оползневых масс чаще всего представляют собой лис� трические разломы, выполаживающиеся с глубиной. При этом они могут перехо� дить и на другую сторону разлома, и он как бы запечатывается (рис. 3). Законсер� вированные в разломах грязевые массы могли формировать «очаги» грязевых вул� канов, а газы, проникающие через закупорившие разлом оползневые массы – га� зовые факелы, чётко фиксирующие положение глубинных разломов. Такая схема может дать дополнительное объяснение происхождения грязевого вулканизма и газовых сипов, широко развитых в Черноморском бассейне [27]. Рис. 3. «Запечатывание» разлома оползневыми массами М.Н. Коржнев 30 ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2017, №1 Выводы Анализ современных геотектонических концепций и возможнос� ти их использования для создания структурно�тектонической основы моделей формирования нефтегазоносных бассейнов в целом и Черноморского бассейна в частности приводит автора к выводам: 1. Теория плюмов и теория суперплюмов, включающая основные положения тектоники плит, вполне могут быть структурно�тектонической основой геолого� геофизических моделей формирования нефтегазоносных бассейнов. Но они обя� зательно должны учитывать инерционные эффекты, которые возникают при из� менении скорости обращения Земли и перераспределении масс земного веще� ства при глобальной конвекции, с учётом возможности перемещения этого веще� ства под действием сил инерции в зависимости от его реологических свойств и расстояния от оси вращения планеты. Кроме того, для полноты таких моделей желательно присутствие данных об условиях сжатия и растяжения земной коры на разных этапах развития бассейнов и о проявлении гравитационной тектони� ки, способствующих созданию условий для накопления углеводородов. 2. Определяющее значение для формирования Черноморского бассейна имело раскрытие Атлантического океана, растекание масс астеносферы как на север, юг, так и на восток, где образовывался океан Тетис, и пересечение двух зон глу� бинных разломов, которые способствовали движению этих масс. 3. Заложение Черноморской впадины произошло в результате подъёма ман� тийного плюма вблизи места пересечения двух зон глубинных разломов ортого� нальной сети регматических глубинных разломов (Западночерноморской и Одес� ско�Синопской) и было связано с перемещением масс астеносферы с разруше� нием и поглощением низов континентальной литосферы. При этом возникли четыре плиты Черноморской впадины � Северня, Южная, Западная и Восточная. Мантийный плюм, под Южной плитой и более масштабное разрушение там кон� тинентальной коры с превращением её в кору субокеанического типа привели к проседанию этой плиты. Доминирующие направления движения масс астенос� феры обусловили правосдвиговый характер перемещений по Одесско�Синопс� кой зоне и пододвигание Южной плиты под Восточную с образованием подня� тия, которое разделило Черноморский бассейн на две впадины. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Астафьев Д.А. Современные тенденции в решении фундаментальных проблем бассейноге� неза и нефтегазоносности. Российские нефтегазовые технологии. 2014. С. 24–43. URL: http://www.rogtecmagazine.com. 2. Ацюковский В.А., Васильев В.Г. Эфиродинамические аспекты энергетики планеты Земля. Еволюція докембрійських гранітоїдів і пов’язаних з ними корисних копалин у зв‘язку з енергети� кою Землі і етапами її тектоно�магматичної активізації. К.: УкрДГРІ. 2008. С. 126–136. 3. Высоцкий И.В., Высоцкий В.И. Дефлюидизация Земли и нефтегазоносность недр. URL: http://geolib.narod.ru/OilGasGeo/1990/05/Stat/stat01.html. 4. Гинтов О.Б., Цветкова Т.А., Бугаенко И.В., Муровская А.В. Некоторые особенности строе� ния мантии Восточного Средиземноморья и их геодинамическая интерпретация. Геофиз. журн. 2016. 38, №1. С.17–29. 5. Гожик П.Ф., Маслун Н.В., Плотнікова Л.Ф., Іванік М.М., Якушин Л.М., Іщенко І.І. Стра� тиграфія мезокайнозойських відкладів північно�західного шельфу Чорного моря. К.: Ін�т геол. наук НАН України. 2006. 171 с. Геотектоническая основа геолого�геофизических моделей формирования ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2017, №1 31 6. Гуров Е.П., Шехунова С.Б., Пермяков В.В. Болтышская импактная структура и ее ударно� расплавленные породы. Геофиз. журн. 2011. 33, № 5. С. 66–89. 7. Егорова Т.П., Гобаренко В.С., Яновская Т.Б., Баранова К.П. Строение литосферы Черного моря по результатам 3D гравитационного анализа и сейсмической томографии. Геофиз. журн. 2012. 34, № 5. С. 38–59. 8. Каттерфельд Г.Н., Чарушин Г.В. Глобальная трещиноватость Земли и других планет. Гео� тектоника. 1970. № 6. С. 3–12. 9. Коболев В.П. Плюм�тектонический аспект рифтогенеза и эволюции мегавпадины Черного моря. Геол. и полезн. ископ. Мирового океана. 2016. № 2. С. 16–36. 10. Коржнев М.Н. Роль гранитоидных блоков архейского основания в формировании Криво� рожского синклинория. Доклады НАН Украины. 1998. №7. С. 122–125. 11. Коржнев М.М. Проблеми створення нової геотектонічної концепції. Геолог України. 2012. № 1�2. С. 127–134. 12. Лукієнко О.І, Кравченко Д.В., Сухорада А.В. Дислокаційна тектоніка та тектонофації до� кембрію Українського щита. – К.: ВПЦ «Київський університет». 2008. 279 с. 13. Лукин А.Е. Основные закономерности формирования залежей нефти и газа в Черноморс� ком регионе Геол. и полезн. ископ. Мирового океана. 2006. № 3. С. 10–21. 14. Маракушев А.А., Маракушев С.А. Образование нефтяных и газовых месторождений. Лито� логия и полезные ископаемые. 2008. № 5. С. 505–521. 15. Милановский Е.Е. Геопульсации в эволюции Земли. Планета Земля. Энциклопедический спра� вочник «Тектоника и геодинамика» (под ред. Красного Л.И., Петрова О.В, Блюмана Б.Л.). СПб: ВСЕГЕИ. 2004. 652 с. 16. Монин А.С., Сорохтин О.Г. Эволюция океанов и металлогения докембрия. Доклады АН СССР. 1982. 264. № 6. С. 1453–1457. 17. Павленкова Н.И. Ротационные движения крупных элементов Земли и глобальная геодина� мика. Ротационные процессы в геологии и физике (под ред. E.E. Милановского). М.: КомКни� га. 2007. С. 103–114. 18. Пинус О.В., Асеев А.А., Колосков В.Н., Хипели Р.В., Надежкин Д.В. Интерпретация струк� турно�тектонического строения северо�западной акватории Чёрного моря с целью оценки перспектив её нефтегазоносности. Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2014. 9, №1. URL: http://www.ngtp.ru/rub/4/9_2014.pdf . 19. Пущаровский Ю.М. Главная структурная асимметрия Земли. Соросовский образовательный журнал. 2000. 6, № 10. С. 54–65. 20. Сорохтин О. Г. Природа крупномасштабной конвекции. Планета Земля. Происхождение кон� тинентов и океанов. 2012–2016 гг. URL: http://www.gemp.ru/article/261.html. 21. Старостенко В.И., Макаренко И.Б., Русаков О.М. Пашкевич И.К., Кутас Р.И., Легостае� ва О.В. Геофизические неоднородности Чёрного моря. Геофиз. журн. 2010. 32, № 5. С. 3–20. 22. Ферронский В.И. Природа прецессии, нутаций и вариаций потенциала силового поля Зем� ли на основе спутниковых данных. Исследовано в России. 2009. 537. URL: http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles. 23. Филатьев В.П. Влияние ротационных эффектов на тектонику планеты (на примере зоны перехода от азиатского континента к Тихому океану). Ротационные процессы в геологии и физике (под ред. E.E. Милановского). М.: КомКнига. 2007. С. 341–360. 24. Чебаненко И.И. Различие моментов инерции как одна из возможных причин механическо� го перемещения неоднородных блоков земной коры и верхней мантии. Геол. журн. 1979. 39, № 1. С. 103–105. 25. Чудинов Ю.В. Геология активных океанических окраин и глобальная тектоника. М.: Недра. 1986. 248 с. 26. Шеменда А.И., Грохольский А.Л. Геодинамика Южно�Антильского региона. Геотектоника. 1986. № 1. С. 84�85. 27. Шнюков Е.Ф., Коболев В.П., Пасынков А.А. Газовый вулканизм Чёрного моря. К.: Логос. 2013. 384 с. 28. Яновская Т.Б., Гобаренко В.С., Егорова Т.П. Строение подкоровой литосферы Черноморс� кого бассейна по сейсмологическим данным. Физика Земли. 2016. №1. С. 15–30. М.Н. Коржнев 32 ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2017, №1 29. Graham R., Kaymakci N., Horn B.W. Revealing the Mysteries of the Black Sea. The Black Sea: something different? GEO ExPro Magazine. 2013. October. P. 58–62. 30. Hartmann W.K., Davis D.R. Satellite�Sized Planetesimals and Lunar Origin. ICARUS, 1975. 24. P. 504�515. 31. Nikishin A.M., Okay A.I., Tüysüz O., Demirer A., Amelin N., Petrov E. The Black Sea basin’s structure and history: New model based on new deep penetration regional seismic data. Part 1: Basin’s structure and ll. Marine and Petroleum Geology. 2014. URL: http://dx.doi.org/10.1016/ j.marpetgeo.2014.08.017. 32. Superplumes: Beyond Plate Tectonics. / Eds. D.A. Yuen, Sh. Maruyama, Sh�i. Karato, B.F. Windley. – The Netherland: Springer. 2007. 569 p. Статья поступила 20.10.2016 М.М. Коржнєв ГЕОТЕКТОНІЧНА ОСНОВА ГЕОЛОГО�ГЕОФІЗИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ФОРМУВАННЯ ЧОРНОМОРСЬКОГО НАФТОГАЗОНОСНОГО БАСЕЙНУ Мета. Обгрунтування тектонічної моделі формування Чорноморського нафтогазоносного ба� сейну. Методика. Комплексне вивчення механізмів перебудови структурного плану поверхні Землі в певні періоди геологічної історії. Результати. На підставі аналізу сучасних геотектонических концепцій і можливості їх викори� стання для створення структурно�тектонічної основи моделей формування нафтогазоносних басейнів в цілому і Чорноморського басейну зокрема встановлено, що визначальне значення для формування Чорноморського басейну мало розкриття Атлантичного океану, розтікання мас астеносфери як на північ, південь, так і на схід, де утворювався океан Тетіс, та існування пере� тину двох зон глибинних розломів, які сприяли руху цих мас. Наукова новизна. Встановлено, що закладення Чорноморської западини сталося в результаті підйому мантійного плюму поблизу місця перетину двох зон глибинних розломів ортогональ� ної мережі регматичних глибинних розломів (Західночорноморської та Одесько�Синопської) і було пов’язане з переміщенням мас астеносфери з руйнуванням і поглинанням низів конти� нентальної літосфери. Практична значимість. Теорія плюмів і теорія суперплюмів, що включають основні положення тектоніки плит, можуть бути структурно�тектонічної основою геолого�геофізичних моделей формування нафтогазоносних басейнів. Ключові слова: плюм, суперплюм, тектоніка плит, маси астеносфери, інерційні ефекти, зони глибинних розломів, здвигові переміщення. М. N. Коrzhnev GEOTECTONIC BASIS OF GEOLOGY AND GEOPHYSICS MODELS OF THE BLACK SEA OIL�AND�GAS BEARING BASIN Purpose. Justification tectonic model for the formation of the Black Sea oil and gas basin. Methods. Comprehensive study of the mechanisms of structural adjustment plan of the Earth’s surface at certain periods of geological history. Findings. Based on the analysis of modern geotectonic concepts and the possibility of using them to create a structural�tectonic basis for models for the formation of oil and gas basins in general and the Black Sea basin in particular, it was established that the decisive importance for the formation of the Black Sea basin was the opening of the Atlantic Ocean, spreading of the asthenosphere masses both north, south, and to the east, where the Tethys ocean was formed, and the existence of the intersection of two zones of deep faults that contributed to the movement of these masses. Originality. It has been established that the Black Sea basin was founded as a result of the rise of the mantle plume near the intersection of the two zones of deep faults in the orthogonal network of the deep� seated rift faults (West Black Sea and Odessa�Sinop), and was associated with the movement of the asthenosphere masses with the destruction and absorption of the lower continental lithosphere. Practical implications. The theory of plumes and the theory of superplumes, which include the basic positions of plate tectonics, can be a structural�tectonic basis of geological and geophysical models for the formation of oil and gas basins. Key words: plumes, super plumes, plate tectonics, asthenosphere masses, inertia effects, deep fault zones, shift moving.

Геотектоническая основа геолого-геофизических моделей формирования Черноморского нефтегазоносного бассейна

Репозитарії

Схожі ресурси