Введение

            Некоторыми авторами выявлена корреляционная взаимосвязь расположения месторождений газообразных (газ), жидких (нефть) углеводородов и тектоно-кольцевых структур (ТКС) центрального типа – выходов на поверхность допалеозойских мантийных плюмов [1-3]. По данным дешифрирования космических снимков поверхности рельефа разных регионов Евразии различными авторами [1-6] было выявлено множество тектоно-кольцевых структур центрального типа разного типа и размера (от нескольких сотен метров до нескольких тысяч километров). Большинство этих тектоно-кольцевых структур центрального типа возникло в процессе геологической эволюции Земли. Тектоно-кольцевые структуры центрального типа Евразийского региона имеют различный возраст и различные виды физических механизмов их образования, определяющих их морфологические поверхностные и глубинные особенности и их пространственные размеры. Известно, что регионах Евразии имеется несколько различных физических механизмов образования тектоно-кольцевых структур центрального типа: магматический (плюмовый, магмато-вулканический, грязе-вулканический), метеоритный, дегазационно-взрывной, тектонический (цилиндрические дайки), метаморфический, сейсмический, комплексный [5]. Отмечают разные поверхностные морфологические особенности тектоно-кольцевых структур центрального типа: кольцевые валообразные, спиралевидные и конусообразные поверхностные структуры. Пространственные размеры выявленных разновозрастных тектоно-кольцевых структур центрального типа, наблюдаемые на территории Евразийского региона колеблются от нескольких сот метров до тысяч километров в диаметре. Примеры некоторых тектоно-кольцевых структур центрального типа, расположенных в пределах восточной части Евразийского региона, выявленных по комплексу геолого-геофизических данных показаны на рис. 1.

Рисунок 1. Комплексная геолого-геофизическая схема расположения некоторых морфоструктур центрального типа, тектонических нарушений и изолиний аномального магнитного и гравитационного полей в пределах западной части Северной Евразии. 1 – изодинамы положительных значений аномального магнитного поля, 2 — изодинамы отрицательных значений аномального магнитного поля, 3 — изодинамы нулевых значений аномального магнитного поля, 4 – верхнекоровые тектонические разломы, 5 – уступы рельефа по данным космических фотоснимков, 6 – оси простирания мезозойских и палеозойских структур, 7 – концентрические и дуговые линеаменты, связанные с кольцевыми и дуговыми тектоническими разломами, 8 – линеаменты, 9 – краевые ограничения геоблоков с разным типом земной коры по геолого-геофизическим данным, 10 – краевые ограничения геоблоков с разным типом земной коры по данным дешифрирования космических снимков, 11 – формационные комплексы слоев земной коры, 12 – области распространения орогенных гранитоидов, 13 – структурно-вещественные комплексы земной коры по геолого-геофизическим данным, 14 —  структурно-вещественные комплексы земной коры по данным дешифрирования космических снимков, 15 – глубинные литосферные разломы, 16 – складчатые структуры фундамента, 17 – значения мощности земной коры в километрах.

Используемые методы исследования

Для выявления тектоно-кольцевых структур центрального типа на территории Евразии, помимо геолого-геофизических данных, были использованы материалы дешифрирования космических снимков. Целым рядом авторов [5, 6] было отмечено, что с уменьшением разрешающей способности космических изображений, то есть генерализацией космических изображений, из них может быть извлечена структура земной коры все более глубоких ее горизонтов. Кроме того, было установлено, что более надежная корреляционная связь проявляется между результатами космических изображений и геофизическими полями, а не с геологическими материалами, изображенными на региональных геологических картах.

Некоторые теоретические представления о тектоно-кольцевых структурах – поверхностных выходах мантийных плюмов

            Большинство гигантских (тысячи километров в диаметре) тектоно-кольцевых структур центрального типа (нуклеаров) образовалась в результате возникновения мантийных плюмов и суперплюмов, внедрившихся в земную кору из мантии в определенный геохронологический период эволюции Земли. К тектоно-кольцевых структурам центрального типа первого порядка на территории Евразии можно отнести Балтийскую (3), Скифскую (7), Московскую (8), Прикаспийскую (9), Ноябрьскую (10) и другие (рис. 2). На Восточно-Европейской платформе (рис. 1) имеются и тектоно-кольцевые структуры центрального типа меньшего порядка, такие как Тимано-Печорская (39), Волго-Уральская (40) и некоторые другие, которые образуются в бортовых зонах тектоно-кольцевых структур центрального типа высшего порядка, таких как Ноябрьская (10), Прикаспийская (9) и некоторых других изображенных на рис. 2.

Рисунок 2. Основные тектоно-кольцевые структуры центрального типа 3-го и 4-го порядка, обусловленных палео мантийными плюмами [5]. В частности, на территории Евразии расположены крупные тектоно-кольцевые структуры центрального типа такие как: 3 – Балтийская, 4 – Фенно-Карельская, 5 – Свеко-Норвежская, 7 – Скифская, 8 – Московская, 9 – Прикаспийская, 10 – Ноябрьская, 11 – Хетта–Оленекская, 12 – Оленекская, 13 – Тунгусская, 14 – Вилюйская, 15 – Ангарская, 16 – Витимо-Олекминская, 17 – Алдано-Становая, 18 – Амурская, 19 – Сино-Корейская, 20 – Северо-Китайская.

В недрах Земли, в результате продвижения из мантии к поверхности Земли магматических образований термальных плюмов [4] образуется усеченная воронкообразная глубинная структура, по граничным зонам которой винтообразно продвигаются к поверхности газотермальные и гидротермальные потоки. Подобные структуры центрального типа, образованные допалеозойскими мантийными плюмами, были проанализированы в работе [4] рис. 3.

Рисунок 3. Схема глубинного строения Котласской, Ноябрьской, Московской, Павлодарской тектоно-кольцевых структур (ТКС), сформированных допалеозойскими мантийными плюмами [4].

Геолого-геофизическая интерпретация полученных данных

            Наблюдаемые тектоно-кольцевые структуры ВЕП обусловлены в основном гранито-гнейсовыми образованиями фундамента. На северном обрамлении восточной Евразии, в районе о. Врангель отчетливо выделяется региональная тектоно-кольцевая Северо-Чукотская тектоно-кольцевая структура центрального типа 4-го порядка, осложняющая Беринговоморскую ТКС 2-го порядка. По результатам комплексных геолого-геофизических исследований были построены схематические глубинные разрезы земной коры, пересекающие Северо-Чукотскую ТКС (рис. 4).

Рисунок 4. Геолого-геофизический разрез глубинного строения Северо-Чукотской тектоно-кольцевой структуры [7], сформированной одноименным Докембрийским мантийным плюмом.

            Из построенного геолого-геофизического разреза, пересекающего Северо-Чукотскую тектоно-кольцевую структуру центрального типа (рис. 4) можно видеть, что на границе Мохоровичича наблюдается глубокая (около 8 километров) воронкообразная депрессия, являющаяся основанием этой ТКС в земной коре. Аналогичные воронкообразные депрессии наблюдаются на этом геолого-геофизическом разрезе в значениях глубины залегания границы пермо-триасового (P-T-J) возраста, разделяющей породы осадочного чехла и породы палеозойского фундамента, а также наблюдается кольцевая депрессия в значениях уровня рельефа поверхности морского дна. Валообразная кольцевая структура, оконтуривающая на поверхности морского дна Северо-Чукотскую тектоно-кольцевую структуру центрального типа вместе с аналогичными структурами в глубине земной коры позволяют наметить субвертикальные глубинные границы этой ТКС, немного наклоненные на север под небольшим углом к вертикали.

Тектоно-кольцевые структуры, такие как Северо-Чукотская (39) и некоторые другие, показанные на карте перспектив нефтегазоносности шельфовых зон Северной Евразии (рис. 5) образуют вокруг себя достаточно обширные перспективные и высокоперспективные зоны со значительными запасами углеводородов, сделанные на основании данных комиссии Организации Объединенных Наций. То есть, независимые оценки перспективности Арктических регионов Северной Евразии, сделанные по комплексу различных геолого-геофизических данных совпадают по месту расположения с перспективными зонами накопления углеводородов, выделенных по морфоструктурным [6] данным.

Рисунок  5.  Карта перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов Арктических регионов Северной Евразии (с различными вариантами внешней границы континентального шельфа) [8]. Цветом обозначены площади с различной степенью перспективности концентрации углеводородов. Оранжевым цветом выделены высокоперспективные зоны, желтым цветом выделены умеренно перспективные зоны для поисков месторождений углеводородов. Зелеными прямыми линиями обозначены зоны региональных глубинных тектонических разломов Арктической зоны Северной Евразии (№1 – Кольские, № 2 — Обско-Ямалские, № 3 — Хатангские, № 4 – Таймырский, № 5 — Янский, № 6 — № 10 – Хромский, Индигирский, Колымский и др.). Зоны тектоно-кольцевых структур (обозначены лиловыми окружностями): (Южно-Карская — (36),  Зыряновская — (46), Южно-Анадырская — (47), Восточно-Сибирская — (45, 45a, 45b, 45c, 45d), Северо-Чукотская — (39, 39а, 39b)), образованные одноименными мантийными плюмами. В квадратных рамках приведена предварительная оценка ресурсов углеводородов в пределах минимальной площади внешней границы континентального шельфа, принимаемой комиссией ООН по Морскому праву.

Выводы

• По результатам применения данных дешифрирования космических снимков, использования данных аномального магнитного и гравитационного полей на территории Евразии выявлены основные тектоно-кольцевые структуры центрального типа, которые могут быть связаны с месторождениями углеводородов.
• На территории восточной Евразии построены комплексные геофизические разрезы земной коры, которые подтверждают теоретическое глубинное строение некоторых тектоно-кольцевых структур центрального типа, образованных допалеозойскими мантийными плюмами.