Фундаментальные проблемы формирования осадочных бассейнов, залежей углеводородов и подземной гидросферы Восточной Сибири

Отчет 125 страниц, 57 рисунков, 3 таблицы, 128 литературных источников. ОСАДОЧНЫЕ БАССЕЙНЫ, ЛИТОЛОГИЯ, СТРАТИГРАФИЯ, ГИДРОДИНАМИКА, ГИДРОГЕОХИМИЯ, ПРИРОДНЫЕ МЕГАРЕЗЕРВУАРЫ, ФЛЮИДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДНЫЕ И ГИДРОМИНЕРАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ. Объектами исследования являются осадочные бассейны, углеводороды и подземная гидросфера Восточной Сибири. Цель работы – выявление закономерностей и региональных особенностей седиментогенеза, корреляция разрезов осадочных толщ, установление важнейших этапов геодинамической эволюции фундамента и осадочного чехла Сибирской платформы, изучение особенностей формирования природных мегарезервуаров, залежей углеводородов, процессов эволюции подземной гидросферы, условий локализации и геохимических особенностей лечебных, промышленных и термоэнергетических подземных вод в осадочных бассейнах Восточной Сибири. Для решения поставленных задач использован широкий комплекс современных геолого-структурных, литолого-стратиграфических, геофизических, климатологических, гидрогеологических, геокриологических, инженерно-геологических методов исследований, а также аналитических методик, радиоизотопного датирования. Для количественной оценки гидрогеохимических процессов применялось численное физико-химическое моделирование с использованием программного пакета СЕЛЕКТОР-С. Установлено, что формирование нижнеюрских конгломератов района сочленения Прибайкальской Забайкальской горной областей происходило в континентальных условиях в пределах древней речной долины р. Праселенги. Составлена литолого-палеогеографическая карта раннеюрской эпохи для района сочленения юга Сибирской платформы и западной части Центрально-Азиатского складчатого пояса, реконструированы условия нижнеюрского осадконакопления. Изучен состав кайнозойских отложений террас речных долин Забайкалья, проведено радиоуглеродное датирование. Выявлены этапы седиментации и почвообразования в осадках аллювиального и покровного генетических комплексов отложений. Проведены Sm–Nd-изотопно-геохимические исследования кайнозойских песчаных отложений Муйской впадины восточного фланга Байкальской рифтовой зоны. Исследована современная динамика эрозии и аккумуляции в осадочных бассейнах. Выявлены следы высокой сейсмической активности в кернах поверхностных отложениях озера Байкал. Выполнены палеогеографические и палеоклиматические реконструкции на основе детального изучения и датирования четвертичных отложений геоархеологических объектов и донных осадков озер Прибайкалья и Забайкалья. Выявлены этапы похолодания и активизации криогенных процессов в Байкальском регионе со второй половины позднего плейстоцена, определено время дегляциации Юго-Западного Прибайкалье. Установлено, что подземные воды (термальные и холодные) в бассейне р. Сенца (Восточный Саян) имеют гидрокарбонатный кальциево-натриевый состав, а речные и озерные воды, как правило, гидрокарбонатные кальциевые. Термальные воды (в долине р. Хойто-Гол) в значительной степени обогащены Li, Be, B, Si, Mn, Ge, As, Br, Rb, Sr, Cs, Ba, W и обеднены Al, P, Cu, Zn, Ag относительно речных и дождевых вод. Повышенная концентрация ряда (Li, Rb, Cs, V, Mn, Ba, Sr, Be, F) микрокомпонентов в термах обусловлена длительным и высокотемпературным взаимодействием в системе «вода-порода», а единообразие профилей РЗЭ в различных типах вод, возможно, связано с процессами смешения гидротермальных флюидов с холодными подземными и поверхностными водами. Выполнено определение изотопного отношения стронция (87Sr/86Sr) в пробах рассолов из соленосной (булайская и усольская свиты) и подсолевой (непская, мотская и тетерская свиты) гидрогеологических формаций Ангаро-Ленского артезианского бассейна. Установлено, что значения 87Sr/86Sr в хлоридных кальциевых рассолах в основном корреспондируют со стронциевым отношением в воде кембрийского палеоокеана. Выполнено крупное обобщение о проявлениях и формировании различных типов минеральных вод в пределах Хэнтэй-Даурского свода. Установлено, что в пределах Хэнтэй-Даурского свода распространены следующие типы минеральных вод: термальные содовые азотные; холодные гидрокарбонатные кальциевые углекислые; холодные гидрокарбонатные смешанного катионного состава с повышенным содержанием сероводорода и холодные субминеральные. Содержание стабильных изотопов водорода и кислорода в минеральных водах свидетельствует об их метеорном генезисе; вариации значений 13С указывают на глубинную природу углекислого газа; водорастворенный гелий имеет коровое происхождение, что подтверждается диапазоном значений отношения 3Не/4Не. Практическая значимость полученных результатов, возможные области применения: результаты исследований могут быть использованы для поиска и разведки месторождений нефти и газа, промышленных подземных вод, солей, каменного и бурого угля, торфа, строительных материалов, бокситов, железных, фосфоритовых и марганцевых руд, обеспечат переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повысят эффективность добычи и глубокой переработки углеводородного и гидроминерального сырья, сформируют новые источники энергии. Современный уровень изученности южных районов Лено-Тунгусской провинции крайне неравномерен, здесь сохраняются перспективы открытия крупных и гигантских месторождений нефти и газа. Обоснована стратегия развития нефтегазовой отрасли региона в секторе «up-stream» с блоком геологического доизучения краевых прогибов для наращивания сырьевой базы УВ и «жидкой» литиевой руды. На основе вновь проведенной аэрогеофизической съемки и архивных данных существенно уточнены границы Верхнеленского поднятия. Продолжено изучение геоэлектрического строения Прибайкальского палеопрогиба с совершенствованием технологий электромагнитных исследований осадочного чехла. Детализировано строение кембрийского мегарезервуара Иркутско-Олекминской карбонатной мега-платформы, объекты: Покровская карбонатная платформа, Усть-Ордынская мезо-кайнозойская впадина; Божеханский и Ахинский валы. В области раздела Гос. Задания «переход к ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья»: предложены инновационные решения в части заканчивания скважин, т. е. первичного вскрытия ПР, а также в области интенсификации притоков нефти (и газа) из сложных низкопроницаемых карбонатных коллекторов преображенского горизонта Верхнечонского НГКМ. Это наукоемкое направление станет реальным в случае создания инновационного центра и полигона по аналогии с таковым по «бажену» в Западной Сибири. Задача – экспериментально обосновать прорывные технологии формирования искусственного фильтрационного поля. Подготовлен «Пакет инновационных решений к внедрению по первичному вскрытию бурением (в т. ч. горизонтальным) залежей нефти, газа с АНПД пластовых УВ систем в сложных трещинных коллекторах природных резервуаров докембрия и кембрия – патенты РФ и РИДы 2012–2021 годов – в прогнозе рапогазопроявлений с АВПД флюидных систем. Практическая значимость полученных результатов, возможные области применения: Результаты исследований будут использованы при оценке перспектив нефтегазоности и литиеносности юга Сибирской платформы, для продолжения поиска и разведки здесь месторождений УВ, промышленных литиеносных подземных вод. Инновационные геолого-технологические решения обеспечат переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повысят эффективность разведки, добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, а также литиевого гидроминерального сырья для новой (источники энергии) отрасли России– литиевые источники тока (ХИТ).