Записки горного института, 2020, № 5
научный журнал
Бесплатно
Новинка
Основная коллекция
Тематика:
Геология
Издательство:
Санкт-Петербургский горный университет
Наименование: Записки горного института
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 98
Дополнительно
Тематика:
ББК:
- 26: Науки о Земле
- 33: Горное дело
- 659: Экономика отдельных стран и регионов. Экономика Мирового океана
УДК:
- 332: Региональная экономика. Земельный вопрос. Жилищное хозяйство. Недвижимость
- 54: Химия. Кристаллография. Минералогия. Минераловедение
- 55: Геология. Геологические и геофизические науки
- 56: Палеонтология
- 622: Горное дело. Добыча нерудных ископаемых
- 665: Технология масел, жиров, восков, нефтепродуктов
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
рецензируемый научный журнал ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР В.С.Литвиненко, д-р техн. наук, профессор, академик Международной академии наук высшей школы, РАЕН, РАГН, МАНЭБ, ректор (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) ЗАМЕСТИТЕЛЬ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА В.Л.Трушко, д-р техн. наук, профессор, академик Международной академии наук высшей школы, РАЕН, РАГН, МАНЭБ, зав. кафедрой механики (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) РЕДАКЦ ИОННАЯ КОЛЛЕ ГИЯ О.Е.Аксютин, д-р техн. наук, чл.-кор. РАН, член правления, начальник департамента (ПАО «Газпром», Москва, Россия) А.А.Барях, д-р техн. наук, профессор, академик РАН, директор (Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Пермь, Россия) В.Н.Бричкин, д-р техн. наук, зав. кафедрой металлургии (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) Л.А.Вайсберг, д-р техн. наук, профессор, академик РАН, председатель Совета директоров и научный руководитель (НПК «Механобр-техника», Санкт-Петербург, Россия) С.Г.Гендлер, д-р техн. наук, профессор, академик РАЕН (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) О.М.Ермилов, д-р техн. наук, профессор, академик РАН, РАГН, зам. главного инженера по науке (ООО «Газпром добыча Надым» ПАО «Газпром», Надым, Россия) В.П.Зубов, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой разработки месторождений полезных ископаемых (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) М.А.Иванов, д-р геол.-минерал. наук, профессор (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) Г.Б.Клейнер, д-р экон. наук, профессор, чл.-кор. РАН, заместитель директора (Центральный экономико-математический институт РАН, Москва, Россия) Ю.Б.Марин, д-р геол.-минерал. наук, профессор, чл.-кор. РАН, президент (ООО «Российское минералогическое общество», Санкт-Петербург, Россия) С.С.Набойченко, д-р техн. наук, профессор, чл.-кор. РАН, заслуженный деятель науки и техники РФ, зав. кафедрой металлургии цветных металлов (Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия) М.А.Пашкевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой геоэкологии (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) Т.В.Пономаренко, д-р экон. наук, профессор, доцент (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) О.М.Прищепа, д-р геол.-минерал. наук, академик РАЕН, зав. кафедрой геологии нефти и газа (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) А.Г.Протосеня, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой строительства горных предприятий и подземных сооружений (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) М.К.Рогачев, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) В.Е.Сомов, д-р экон. наук, канд. техн. наук, академик РАЕН, директор (ООО «Кинеф», Кириши, Россия) А.Г.Сырков, д-р техн. наук, профессор (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) А.А.Тронин, д-р геол.-минерал. наук, врио директора (Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН, Санкт-Петербург, Россия) А.Е.Череповицын, д-р экон. наук, профессор, зав. кафедрой организации и управления (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) Я.Э.Шклярский, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой общей электротехники (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) В.А.Шпенст, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой электроэнергетики и электромеханики (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) Олег Анцуткин, профессор (Технологический университет, Лулео, Швеция) Хал Гургенчи, профессор (Школа горного машиностроения Квинслендского университета, Брисбен, Австралия) Анджей Краславски, профессор (Лаппеенрантский технологический университет, Лаппеенранта, Финляндия) Эдвин Кроке, д-р наук, профессор (Институт неорганической химии Фрайбергской горной академии, Фрайберг, Германия) Павел Власак, профессор, зав. кафедрой механики жидкостей и дисперсных сред (Институт гидродинамики Чешской академии наук, Прага, Чехия) Габриэль Вейсс, д-р наук, профессор, проректор по научной и исследовательской деятельности (Технический университет, Кошице, Словакия) Разделы •Геология •Горное дело • Нефтегазовое дело • Металлургия и обогащение • Электромеханика и машиностроение •Геоэкология и безопасность жизнедеятельности •Геоэкономика и менеджмент САНКТ-ПЕТЕРБУРГ • 2020 У ч р е д и т е л ь С а н к т - П е т е р б у р г с к и й г о р н ы й у н и в е р с и т е т Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-70453 от 20.07.2017 Лицензия ИД № 06517 от 09.01.02 Редакция: начальник РИЦ В.Л.Лебедев; редакторы: Е.С.Дрибинская, М.Г.Хачирова Компьютерная верстка: В.И.Каширина, Н.Н.Седых Издаются с 1907 года ISSN 2411-3336 е-ISSN 2541-9404 Подписной индекс в каталоге агентства «Роспечать» 18067 Адрес учредителя и редакции: 21-я линия, 2, Санкт-Петербург, Россия, 199106 Тел. +7 (812) 328-8416; факс +7 (812) 327-7359; Е-mail: pmi@spmi.ru Сайт журнала: pmi.spmi.ru Санкт-Петербургский горный университет, 2020 Подписано к печати 24.11.2020. Формат 60 84/8. Уч.-изд.л. 24. Тираж 300 экз. Заказ 962. Отпечатано в РИЦ СПГУ. Цена свободная.
Записки Горного института. 2020. Т. 245 Содержание 504 СОДЕРЖАНИЕ Геология Гусев Е.А., Крылов А.А., Урванцев Д.М., Горемыкин Ю.В., Криницкий П.И. Геологическое строение северной части Карского шельфа у архипелага Северная Земля по результатам последних исследований................................................................................................................................ 505 Салимгараева Л.И., Скублов С.Г., Березин А.В., Галанкина О.Л. Фальбанды Керетского архипелага Белого моря: характеристика состава пород и минералов, рудная минерализация...... 513 Горное дело Джиоева А.К., Бригида В.С. Пространственная нелинейность динамики метановыделения в подземных скважинах для устойчивого развития геотехнологий.................................................. 522 Кобылкин С.С., Харисов А.Р. Особенности проектирования вентиляции угольных шахт, применяющих камерно-столбовую систему разработки................................................................... 531 Нескоромных В.В., Попова М.С., Головченко А.Е., Петенёв П.Г., Лиу Баочанг. Методи- ка управления процессом бурения и экспериментальные исследования сил сопротивления при бурении долотами с резцами PDC...................................................................................................... 539 Рахманов Р.А., Лоеб Д., Косухин Н.И. Оценка смещений рудных контуров после взрыва с применением BMM-системы .............................................................................................................. 547 Нефтегазовое дело Голубев И.А., Голубев А.В., Лаптев А.Б. Практика применения аппаратов магнитной об- работки для интенсификации процессов первичной подготовки нефти .......................................... 554 Каравайченко М.Г., Газалеев Л.И. Численное моделирование двустенного шарового ре- зервуара .............................................................................................................................................. 561 Коротенко В.А., Грачев С.И., Кушакова Н.П., Мулявин С.Ф. Оценка влияния градиен- тов водонасыщенности и капиллярного давления на формирование размера зоны двухфазной фильтрации в сжимаемом низкопроницаемом коллекторе............................................................... 569 Тимашев Э.О. Методика расчета пневмокомпенсаторов для плунжерных насосов с погруж- ным приводом ..................................................................................................................................... 582 Металлургия и обогащение Степанов С.Н., Ларионова Т.А., Степанов С.С. Изучение влияния алюминия на адгезию нержавеющей стали при газопламенном напылении........................................................................ 591
Записки Горного института. 2020. Т. 245. С. 505-512 Е.А.Гусев, А.А.Крылов, Д.М.Урванцев, Ю.В.Горемыкин, П.И.Криницкий DOI: 10.31897/PMI.2020.5.1 505 УДК 551.73(571.1) Геологическое строение северной части Карского шельфа у архипелага Северная Земля по результатам последних исследований Е.А.ГУСЕВ , А.А.КРЫЛОВ, Д.М.УРВАНЦЕВ, Ю.В.ГОРЕМЫКИН, П.И.КРИНИЦКИЙ Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. И.С.Грамберга, Санкт-Петербург, Россия Как цитировать эту статью: Геологическое строение северной части Карского шельфа у архипелага Северная Земля по результатам последних исследований / Е.А.Гусев, А.А.Крылов, Д.М.Урванцев, Ю.В.Горемыкин, П.И.Криницкий // Записки Горного института. 2020. Т. 245. С. 505-512. DOI: 10.31897/ PMI.2020.5.1 Аннотация. Север Карского шельфа до недавнего времени был совершенно не изучен сейсмическими методами. Появившиеся в последние годы сейсмические и сейсмоакустические данные позволили расшифровать региональные черты геологического строения этой области. Актуальность исследований связана с определением перспектив нефтегазоносности Северо-Карского осадочного бассейна. Целью работы является уточнение возрастной привязки отражающих горизонтов с использованием данных по геологии островной суши, а также определение тектонической позиции структур осадочного чехла и фундамента севера Карского шельфа. Осадочный чехол разделен на три структурных этажа: кембрий(?)-девон, средний карбон(?)-мел, миоцен(?)- квартер. Кембрийско-девонский комплекс выполняет глубокие прогибы Северо-Карского шельфа. Самым ярким несогласием является подошва карбон(?)-пермских пород, залегающих на размытой поверхности складчатых силурийско-девонских сейсмокомплексов. Плитная плащеобразная часть чехла сложена маломощными комплексами карбона-квартера. Сделан вывод о постепенном вырождении пликативных структур Таймыр-Североземельского складчатого пояса в направлении Карского седиментационного бассейна и в сторону континентального склона Евразийского бассейна Северного Ледовитого океана. К западу от островов Северной Земли прослеживается цепочка узких поднятий в рельефе морского дна, которым соответствуют узкие антиклинали. Далее к западу в пределах Карского шельфа палеозойские породы залегают субгоризонтально. Мезозойская складчатость на севере Карского моря проявлена исключительно в слабой активизации движений по разрывным нарушениям. На не- отектоническом этапе развития шельф у Северной Земли был поднят, и мезозойские комплексы были размыты. Современная сейсмическая активность североземельского шельфа связана с продолжающемся формированием континентальной окраины. Ключевые слова: сейсмическое профилирование метода отраженных волн в модификации общей глубинной точки, сейсмоакустические данные, структура осадочного чехла, арктический шельф, Карское море, Северная Земля Введение. Северная часть Карского шельфа в геотектоническом плане представляет собой область сопряжения континентальных и океанических структур разного порядка. Район изучен довольно слабо из-за его значительной ледовитости, которая в последние годы заметно уменьшилась, что позволило, наконец, провести сейсмические съемки методом отраженных волн (МОВ), а также сейсмоакустическое профилирование. До проведения сейсмических работ знания о геологии севера Карского шельфа базировались исключительно на результатах интерпретации потенциальных полей. Еще в 1932 г. Н.Н.Урванцев высказал предположение, что Северная Земля представляет со- бой часть мощной складчатой дуги, вероятно, послепермского возраста. По результатам миллионной геологической съемки структуры Северной Земли интерпретировались как результат длительного развития геосинклинали, центральная зона которой на о. Большевик сформировалась в протерозое, а северная часть на островах Октябрьской Революции и Комсомолец завершила свое развитие в каледонский цикл тектогенеза. К такому же выводу пришли съемщики, закартировав- шие южную часть Северной Земли в 2008-2009 гг. [1]. Начиная с ордовика, архипелаг, по мнению Б.Х.Егиазарова, развивается в платформенных условиях. В герцинское время в западной части архипелага сформированы «последевонские структуры промежуточного типа» (Б.Х.Егиазаров, 1959). Согласно представлениям Ю.Е.Погребицкого, начиная с позднего рифея, районы Таймыра и Северной Земли развивались в платформенных условиях и не испытывали каледонской складчатости. По его мнению, своеобразным этапом для этой области явилась активизация, начавшаяся в середине каменноугольного периода и охватившая по времени поздний палеозой и триас. По материалам двухсоттысячной съемки для осадочного чехла архипелага Северная Земля выделялось три структурных этажа, границы между которыми устанавливались по угловым и
Записки Горного института. 2020. Т. 245. С. 505-512 Е.А.Гусев, А.А.Крылов, Д.М.Урванцев, Ю.В.Горемыкин, П.И.Криницкий DOI: 10.31897/PMI.2020.5.1 506 стратиграфическим несогласиям: нижний – верхнепротерозойский-верхнедевонский, средний – среднекаменноугольный-верхнепермский и верхний – неоген-четвертичный. Целью статьи является обобщение геолого-геофизических данных и интерпретация получен- ных авторами сейсмоакустических материалов для выяснения особенностей строения и геологической эволюции Северо-Карского региона. Результаты исследования использованы авторами для составления и подготовки к изданию листа Государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:1 000 000 U-45, 46, 47, 48 (о. Комсомолец). Практическая значимость работы состоит в разработке тектонической основы для оценки перспектив нефтегазоносности региона. Материалы и методы исследования. В работе использованы материалы геологических съемок архипелага Северная Земля, а также новые геофизические данные по прилегающему шельфу Карского моря (рис.1). В основу работы положены результаты региональных исследований методом отраженных волн в модификации общей глубинной точки (МОВ ОГТ) АО «Севморнефтегеофизика» ( 2005, 2007 и 2008 гг.) [8] и ОАО «МАГЭ» (2016 г.) [14]. Кроме этих работ, на севере Карского шельфа проведены региональные профили МОВ ОГТ по проекту «Геология без границ», некоторые из профилей опубликованы в работе [13]. Для разработки модели геологического строения использованы профили МОВ ОГТ, полигоны съемок которых отстоят от побережья архипелага на 50-100 км. Чтобы скоррелировать геофизические данные шельфа и геологические данные по суше, использованы сейсмоакустические исследования в транзитной зоне, проведенные ВНИИОкеангеология в 2017 г., и такие же материалы, полученные Полярной мор- Рис.1. Схема положения сейсмических и сейсмоакустических профилей на севере Карского шельфа 50 100 150 км 0
Записки Горного института. 2020. Т. 245. С. 505-512 Е.А.Гусев, А.А.Крылов, Д.М.Урванцев, Ю.В.Горемыкин, П.И.Криницкий DOI: 10.31897/PMI.2020.5.1 507 ской геологоразведочной экспедицией в 2008 и 2009 гг. [4]. Авторы статьи принимали непосредственное участие в полевых исследованиях 2008-2009 и в 2017 гг., в частности в сейсмоакустическом профилировании и интерпретации полученных данных. Непрерывное сейсмоакустическое профилирование проводилось с использованием спаркера, по мощности не превышающего 2,5 кДж. При проведении работ использовались одноканальный прием и промежуточная область частот (250-1000 Гц). Глубинное строение этой области расшифровано по данным глубинного сейсмического зондирования по профилям 3-АР и 4-АР [7, 11], а также с использованием потенциальных геофизических полей. Результаты исследования. Основой для построения модели геологического строения по- служила схема расчленения осадочного разреза, принятая для сейсморазведочных работ, проведенных на севере Карского шельфа ОАО «Севморнефтегеофизика» и ОАО «МАГЭ». Отражающие сейсмические горизонты были привязаны к скважине на о. Свердруп, а также к береговым разрезам Новой Земли и Северной Земли [10]. Мощность осадочного чехла в пределах северной части Карского моря варьирует от 0,3 до 5,5 сек (0,25-8 км). На профилях МОВ ОГТ прослеживаются региональные сейсмические горизонты, которые разделяют осадочный чехол от поверхности акустического фундамента до морского дна на семь сейсмостратиграфических комплексов [14]. Самый нижний рефлектор является поверхностью акустического фундамента, представленного, судя по всему, кровлей кристаллического фундамента архей-протерозойского возраста. Возраст складчатого основания островов Северной Земли различен, здесь выделяют блоки байкальской стабилизации, области каледонской складчатости, а также блоки, затронутые событиями, относящимися либо к герцинской складчатости, либо завершающими каледонский этап [12, 15, 16]. В отличие от островов Большевик и Октябрьской Революции, на северных островах архипелага степень деформаций палеозойских пород заметно меньше. В северном и западном направлениях, в сторону Евразийского бассейна и в Северо- Карский осадочный бассейн, складчатые структуры и вовсе вырождаются, постепенно выпола- живаясь и переходя в чехольное залегание, что можно видеть на сейсмических профилях (рис.2). Прогибы и понижения в фундаменте заполнены кембрий-силурийским комплексом, имею- щим, в целом, клиноформное строение. По аналогии с одновозрастными подразделениями, обнажающимися на Северной Земле, комплекс представлен известняками, доломитами, реже – алевролитами, аргиллитами, песчаниками. Часто встречаются гипсы и соли, которые, по данным сейсмических исследований, часто образуют диапиры и штоки [2, 6]. Перекрывающий девонский комплекс характеризуется сменой карбонатного осадконакопления раннего палеозоя терригенным. Девонские породы на островах представлены красноцветными и зеленоцветными песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Каменноугольные и нижнепермские образования в пределах островной суши отсутствуют, в то время как на шельфе выделяется среднекарбон(?)-пермский сейсмокомплекс, сложенный предположительно алевролитами, аргиллитами, в меньшей степени – песчаниками. Его подошва формирует самое яркое структурное несогласие в осадочном чехле Северо-Карского седиментационного бассейна. В составе Карского седиментационного бассейна выделен Восточно-Карский мегапрогиб, осложненный валами Ушакова и Визе, а также прогибами Шмидта, Воронина и Красноармейским [ 14]. Наиболее контрастной структурой рифтогенного типа является прогиб Воронина, северо- восточная мульда которого пересечена профилем (рис.2). Протяженность прогиба более 50 км, ширина – 20 км, мощность осадочного выполнения более 7 км. В пределах менее глубокого Красноармейского прогиба широко представлены структуры соляных диапиров и штоков. Палеозойские породы размыты на структурных выступах и горстах, а на них с несогласием залегают мезозойские, реже – позднекайнозойские породы. В составе триасового сейсмоком- плекса предполагаются глинистые породы – аргиллиты и алевролиты, юрский сейсмокомплекс характеризуется тоже глинистым составом, меловой сейсмокомплекс сложен более грубыми разностями – песками, алевритами с примесью глинистого материала. Ранее в составе осадочного чехла Карского шельфа предполагались палеогеновые породы, но, судя по новым сейсмическим данным, кайнозойские образования развиты в пределах континентального склона, в то время как на шельфе распространены миоцен-четвертичные осадки, составляющие самый верхний сейсмокомплекс. В его составе преобладают галечники, гравийники, грубозернистые пески, алевриты, реже – глины.
Записки Горного института. 2020. Т. 245. С. 505-512 Е.А.Гусев, А.А.Крылов, Д.М.Урванцев, Ю.В.Горемыкин, П.И.Криницкий DOI: 10.31897/PMI.2020.5.1 508 На сейсмоакустических профилях идентифицируется только верхняя часть осадочного чех- ла, представленная обычно миоцен(?)-четвертичным сейсмокомплексом, перекрывающим мезозойские и палеозойские образования. На профилях, отработанных в 2008-2009 гг., и подходящих непосредственно к островам архипелага Седова, а также к острову Пионер, четко фиксируется угловое несогласие, срезающее ордовикские-девонские породы [4]. Один из сейсмоакустических профилей (№ 1903) проходит от пролива Красной Армии через пролив Юный в открытую часть Карского моря. В записи фиксируются слабоскладчатые структуры палеозойских пород, обнажающихся по берегам пролива Юный на островах Комсомолец и Пионер (рис.3). В ядрах антиклинальных складок на поверхности морского дна выступают нижнесилурийские породы среднинской свиты, в синклинальных складках – среднедевонские породы альбановской свиты. Как правило, на мелководном шельфе вокруг островов Северной Земли наблюдается прямой, соответствующий тектоническим структурам, рельеф морского дна: поднятия и гряды соответствуют антиклинальным складкам, впадины и ложбины – синклинальным (рис.3). Рис.2. Геологический разрез вдоль линии сейсмического профиля ВК-013 (а) (положение профиля показано на рис.1) и схема тектонического районирования (б) 1 – южный борт океанической впадины Нансена, 2 – Североземельская складчатая область с докембрийским фундаментом и нарушенная герцинскими движениями, 3 – Карская шельфовая плита с докембрийским фундаментом, 4 – прогибы в пределах Карской плиты Цифрами на схеме обозначены: 1 – прогиб Воронина, 2 – прогиб Воронина восточный, 3 – Присевероземельский прогиб, 4 – прогиб Воро- нина южный, 5 – Красноармейский прогиб, 6 – краевое шельфовое поднятие, 7 – свод Шмидта, 8 – вал Ушакова 1 2 3 4 0 50 100 150 км Прогиб Красноармейский Свод Шмидта Прогиб Воронина Краевое шельфовое поднятие Присевероземельский периокеанический прогиб а б км км
Записки Горного института. 2020. Т. 245. С. 505-512 Е.А.Гусев, А.А.Крылов, Д.М.Урванцев, Ю.В.Горемыкин, П.И.Криницкий DOI: 10.31897/PMI.2020.5.1 509 Обсуждение. Полученные в последнее время материалы по прилегающему к Северной Зем- ле Карскому шельфу существенно уточняют представления о геологическом строении региона. Даже при отсутствии параметрических скважин на севере Карского моря сеть сейсмоакустических и сейсмических профилей позволила проследить комплексы осадочного чехла, обнажающиеся на берегах островов Северной Земли в открытую часть шельфа. Силурийские и девонские породы, смятые в складки, прослеживаются на запад от островов. В 10-20 км от побережья прослеживается цепочка линейных гряд рельефа морского дна, соответствующая ядрам антиклиналей. В пределах гряд углы наклона рефлекторов увеличиваются настолько, что едва фиксируются сейсмикой, приближаясь к пределу разрешающей способности метода. Далее, мористее в сторону Карского шельфа, углы наклона деформированных палеозойских пород уменьшаются до исчезновения и субгоризонтального залегания. По северной части Карского шельфа наблюдается моноклинальное залегание пород осадоч- ного чехла с выклиниванием более молодых (меловых) сейсмокомплексов в районе желоба Святой Анны, далее к востоку наблюдается выклинивание юрских и триасовых пород, и еще восточнее, вблизи островов Северной Земли, на поверхности дна выступают палеозойские породы. Степень складчатости палеозойской части чехла, судя по углам наклона рефлекторов, быстро затухает с востока на запад и с юга на север. На субширотных профилях наблюдается яркое угловое несогласие между девонскими и позднекарбон-пермскими и мезозойскими породами (рис.4). Это связано с тем, что наибольший аплифт и размыв регион испытал в герцинское время, в течение позднего карбона, к примеру, перми, толщина осадочного чехла на поднятии Визе сократилась на 2,5 км [5]. 4 3 2 1 0 4 8 км Рис.3. Фрагмент геологической карты архипелага Северная Земля по [1] и сейсмоакустический профиль № 1903, пересекающий пролив Юный
Записки Горного института. 2020. Т. 245. С. 505-512 Е.А.Гусев, А.А.Крылов, Д.М.Урванцев, Ю.В.Горемыкин, П.И.Криницкий DOI: 10.31897/PMI.2020.5.1 510 По геофизическим данным самое яркое структурное несогласие также имеет среднекамен- ноугольный возраст, когда завершилась Североземельская складчатость. Несогласие разделяет два нижних структурных этажа, характеризующих строение осадочного чехла Северо-Карского шельфа [14]. Угловое несогласие в подошве ордовикского комплекса, зафиксированное в строении разреза на Северной Земле и уверенно прослеживающееся в южной части Северо-Карского бассейна [5], становится второстепенным и теряется в его северной части. В составе осадочного чехла в Северо-Карском бассейне, в отличие от Северной Земли, появляются мезозойские терригенные сейсмокомплексы. Таким образом, в пределах Северо-Карского шельфа в кембрийское-девонское время суще- ствовали довольно глубокие прогибы и разделяющие их поднятия. В неглубоких частях бассейна накапливались прибрежно-морские карбонатные и карбонатно-терригенные отложения, включающие соли и гипсы [9]. В глубоких рифтогенных структурах типа прогиба Воронина скорости седиментации были значительны, и там накапливались флишоидные отложения. Осадочный чехол Северо-Карского седиментационного бассейна слабо деформирован складчатыми процессами, распространявшимися вплоть до карбонового времени со стороны Таймыр-Североземельской Рис.4. Фрагменты сейсмоакустических профилей: а – № 09113, б – № 09128. Положение профилей показано на рис.1 Кратные отражения Кратные отражения Кратные отражения а б
Записки Горного института. 2020. Т. 245. С. 505-512 Е.А.Гусев, А.А.Крылов, Д.М.Урванцев, Ю.В.Горемыкин, П.И.Криницкий DOI: 10.31897/PMI.2020.5.1 511 складчатой зоны. Только с карбон-пермского времени начинается накопление мелководных шельфовых осадков в пределах единой Северо-Карской осадочной плиты. Маломощный чехол пермских и триасово-юрских осадков залегает субгоризонтально, плащеобразно и практически не затронут пликативными и дизъюнктивными нарушениями. Таким образом, мезозойская складчатость на шельфе никак себя не проявила, за исключением слабых тектонических движений по разломам, проникающим в триасовые и юрские сейсмокомплексы. Тем не менее, регион затронут неотектоническими процессами, в результате чего присевероземельская часть Карского шельфа была вовлечена в поднятие и являлась в раннем кайнозое областью сноса. Это выразилось в размыве меловых и юрских отложений и общем моноклинальном наклоне всей толщи осадков. Свидетельствами неотектонических процессов в настоящее время являются землетрясения со средними магнитудами в пределах архипелага Северная Земля и окружающих структур шельфа [3]. Миоцен(?)-четвертичные отложения самого верхнего сейсмокомплекса маломощны и имеют прерывистое распространение. Значительные мощности его наблюдаются в пределах подножия склонов желоба Воронина, где отложения имеют, судя по характеру записи, оползневое происхождение. На севере структуры Карского шельфа срезаются наложенными на них океаническими обра- зованиями. Современному континентальному склону соответствует зона перехода континент- океан, отделяющая шельфовые структуры от океанической глубоководной впадины Нансена [17]. На сейсмических разрезах эта область характеризуется погружением фундамента и увеличением толщи осадков (см. рис.2). Клиноформный комплекс континентального склона сложен мезозойско-кайнозойскими терригенными породами. Заключение. В результате проведенных исследований определен тип сейсмоакустической записи палеозойских пород в проливах и заливах Северной Земли. Прослежены сейсмокомплексы палеозойских пород в пределы открытой части шельфа Карского моря. Сопоставлены верхние несогласия на сейсмических профилях МОВ ОГТ и сейсмоакустических профилях. Прямое прослеживание всех горизонтов затруднено зоной деформаций, располагающейся к западу от островов Северной Земли. Наиболее ярким и контрастным является подошва среднекарбон(?)-пермского сейсмокомплекса, залегающего несогласно на размытых породах силура и девона. Плитная часть осадочного чехла Северо-Карского шельфа представлена горизонтально залегающими маломощными толщами среднекаменноугольного(?)-пермского, триасового и юрско-мелового возраста. На современном этапе развития произошло воздымание части шельфа, примыкающего к островной суше, с размывом мезозойских пород. Самый верхний позднекайнозойский, сейсмокомплекс маломощен и крайне не выдержан по простиранию. Представляется целесообразным дальнейшее исследование Северо-Карского шельфа с бурением параметрической скважины, а также стратиграфических и разведочных скважин. По данным сейсмических исследований, в пределах шельфа имеются структуры, перспективные на нефть и газ. Работа выполнена в рамках Государственного задания ВНИИОкеангеология на 2017-2020 гг. Авторы признательны капитанам и экипажам научно-исследовательских судов «Фритьоф Нансен» и «Профессор Молчанов» за обеспечение полевых исследований, а также благодарят рецензентов за ценные замечания, которые помогли уточнить некоторые разделы статьи. ЛИТЕРАТУРА 1. Макарьев А.А. Новые данные о возрасте отдельных геологических образований островов и побережья восточной части Карского моря / А.А.Макарьев, Е.М.Макарьева // Разведка и охрана недр. 2012. № 8. С. 71-77. 2. Новая модель геологического строения и истории формирования Северо-Карского осадочного бассейна / Н.А.Ма- лышев, В.А.Никишин, А.М.Никишин, В.В.Обметко, В.Н.Мартиросян, Л.Н.Клещина, Ю.В.Рейдик // Доклады Академии наук. 2012. Т. 445. № 1. С. 50-54. DOI: 10.1134/S1028334X12070057 3. Новые сведения о сейсмичности Российской Арктики по данным пункта сейсмических наблюдений «Северная Зем- ля» / Г.Н.Антоновская, С.М.Ковалев, Я.В.Конечная, В.Н.Смирнов, А.В.Данилов // Проблемы Арктики и Антарктики. 2018. № 2. С. 170-181. DOI: 10.30758/0555-2648-2018-64-2-170-181 4. Новые данные о строении верхних горизонтов осадочного чехла северной части Карского шельфа / Е.А.Гусев, В.В.Шарин, В.А.Дымов, Н.В.Качурина, Х.А.Арсланов // Разведка и охрана недр. 2012. № 8. С. 87-90.
Записки Горного института. 2020. Т. 245. С. 505-512 Е.А.Гусев, А.А.Крылов, Д.М.Урванцев, Ю.В.Горемыкин, П.И.Криницкий DOI: 10.31897/PMI.2020.5.1 512 5. Новый взгляд на сейсмостратиграфию и углеводородные системы палеозойских отложений Северо-Карского шель- фа / В.Е.Вержбицкий, Р.Р.Мурзин, В.Е.Васильев, С.В.Малышева, В.В.Ананьев, Д.К.Комиссаров, Ю.В.Рослов // Нефтяное хозяйство. 2011. № 12. С. 18-21. 6. Ордовикский эвапоритовый бассейн Урванцева на севере Карского моря / Н.А.Малышев, В.А.Никишин, А.М.Ники- шин, В.В.Обметко, Л.Н.Клещина // Доклады Академии наук. 2013. Т. 448. № 4. С. 433-436. DOI: 10.7868/S0869565213040221 7. Сакулина Т.С. Структура земной коры северной части Баренцево-Карского региона по профилю ГСЗ 4-АР / Т.С.Сакулина, Г.А.Павленкова, С.Н.Кашубин // Геология и геофизика. 2015. Т. 56. № 11. С. 2053-2066. DOI: 10.15372/GiG20151108 8. Север Карского моря – высокоперспективная на нефть область Арктического шельфа России / В.Н.Мартиросян, Е.А.Васильева, В.И.Устрицкий, О.И.Супруненко, И.Ю.Винокуров // Геология нефти и газа. 2011. № 6. С. 59-69. 9. Строение Северо-Карского шельфа по результатам сейсмостратиграфического анализа / Л.А.Дараган-Сущова, О.В.Петров, Ю.И.Дараган-Сущов, М.А.Васильев // Геотектоника. 2014. № 2. С. 61-74. DOI: 10.7868/S0016853X14020027 10. Структурно-тектонические особенности строения и перспективы нефтегазоносности северной части Баренцево- Карского региона / К.А.Долгунов, В.Н.Мартиросян, Е.А.Васильева, Б.Г.Сапожников // Геология нефти и газа. 2011. № 6. С. 70-83. 11. Depth model of the Barents and Kara seas according to geophysical surveys results / N.M.Ivanova, T.S.Sakulina, I.V.Belyaev, Yu.I.Matveev, Yu.V.Roslov // Geological Society. London: Memoirs. 2011. Vol. 35. P. 209-221. DOI: 10.1144/M35.12 12. Detrital zircon (U-Th)/He ages from Paleozoic strata of the Severnaya Zemlya Archipelago: Deciphering multiple episodes of Paleozoic tectonic evolution within the Russian High Arctic / V.Ershova, O.Anfinson, A.Prokopiev, A.Khudoley, D.Stockli, J.I.Faleide, C.Gaina, N.Malyshev // Journal of Geodynamics. 2018. Vol. 119. P. 210–220. DOI: 10.1016/j.jog.2018.02.007 13. Eurasia basin and Gakkel ridge, Arctic ocean: crustal asymmetry, ultra-slow spreading and continental rifting revealed by new seismic data / A.M.Nikishin, S.I.Freiman, C.Gaina, E.I.Petrov, N.A.Malyshev // Tectonophysics. 2018. Vol. 746. P. 64-82. DOI: 10.1016/j.tecto.2017.09.006 14. Fomina E. The Structure of the Barents – Kara Continental Margin / E.Fomina, T.Kirillova-Pokrovskaya, S.Pavlov // Conference Proceedings, Saint Petersburg 2018. Vol. 2018. P. 1-5. DOI: 10.3997/2214-4609.201800303 15. Late Paleozoic – Mesozoic tectonic evolution of the Eastern Taimyr-Severnaya Zemlya Fold and Thrust Belt and adjoining Yenisey-Khatanga Depression / A.K.Khudoley, V.E.Verzhbitsky, D.A.Zastrozhnov, P.O’Sullivan, V.B.Ershova, V.F.Proskurnin, M.I.Tuchkova, M.A.Rogov, T.K.Kyser, S.V.Malyshev, G.V.Schneider // Journal of Geodynamics. 2018. Vol. 119. P. 221-241. DOI: 10.1016/j.jog.2018.02.002 16. Lorenz H. Detrital zircon ages and provenance of the Late Neoproterozoic and Palaeozoic successions on Severnaya Zemlya, Kara Shelf: a tie to Baltica / H.Lorenz, D.G.Gee, A.Simonetti // Norwegian Journal of Geology. 2008. Vol. 88. P. 235-258. 17. The Current State of the Arctic Basin Study / G.P.Avetisov, V.V.Butsenko, A.A.Chernykh, Y.G.Firsov, V.Yu.Glebovsky, E.A.Gusev, A.A.Kireev, A.A.Krylov, A.G.Zinchenko // Geologic Structures of the Arctic Basin. Springer, Cham, 2019. P. 1-69. DOI: 10.1007/978-3-319-77742-9_1 Авторы: Е.А.Гусев, канд. геол.-минерал. наук, заместитель генерального директора, gus-evgeny@yandex.ru (Всерос- сийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. И.С.Грамберга, Санкт-Петербург, Россия), А.А.Крылов, канд. геол.-минерал. наук, ведущий научный сотрудник, akrylow@gmail.com (Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. И.С.Грамберга, Санкт- Петербург, Россия), Д.М.Урванцев, ведущий инженер, urvichdm@gmail.com (Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. И.С.Грамберга, Санкт-Петербург, Россия), Ю.В.Горемыкин, ведущий инженер, goremj@mail.ru, П.И.Криницкий, ведущий инженер, rusonic@bk.ru (Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. И.С.Грамберга, Санкт- Петербург, Россия). Статья поступила в редакцию 17.05.2020. Статья принята к публикации 30.09.2020.