Цифровые модели гидрогеологии и гидрогеохимии нефтегазоносных бассейнов арктических и восточных территорий Сибири, включая республику Саха (Якутия)

Объектом исследования выступают подземные воды и рассолы нефтегазоносных отложений северных районов осадочных бассейнов Сибири. В качестве объектов сравнения – подземные воды области питания южных районов. Основная цель проекта: выявление природы, факторов и механизмов формирования состава подземных вод нефтегазоносных отложений северных районов осадочных бассейнов Сибири. Цель проекта на 2024 год: Создать геотермические модели отдельных регионов осадочных бассейнов Сибири и приблизиться к созданию гидрогеохимической классификации нефтегазоносных бассейнов Арктики и изотопно-геохимической систематики генетических типов подземных вод Западно-Сибирского осадочного бассейна. Для северных районов Западно-Сибирского осадочного бассейна установлен закономерный рост пластовых температур по мере движения из периферийных районов к внутренним и с погружением нефтегазоносных отложений. Определены три типа вертикальной геотермической зональности, которые характеризуют зоны: пониженных, фоновых и повышенных геотермических градиентов. Выявлены три области повышенных значений теплового потока со значениями параметра более 56 мВт/м2 (большая часть Северо-Гыданского мегавыступа и южная оконечность Пайхойско-Новоземельской мегамоноклизы; северная часть Надымской гемисинеклизы; северная часть Зауральской мегамоноклизы). Также выделены три района относительно низких значений теплового потока со значениями менее 44 мВт/м2. Установлена огромная роль времени консолидации отдельных блоков палеозойского фундамента при распределении значений глубинного теплового потока. В 2024 года также была составлена предварительная геотермическая модель нефтегазоносных отложений зоны сочленения Енисей-Хатангского и Западно-Сибирского осадочных бассейнов. Территория исследований расположена в Арктической зоне Сибири и относится к зоне сплошного распространения вечной мерзлоты, достигающей 600-650 м и выступающей в качестве регионального водоупора, оказывающего существенное влияние на температурный режим осадочных пород. Енисей-Хатанский бассейн характеризуется низкими значениями теплового потока, связанного главным образом с литологической характеристикой пород, геологическим строением и гидрогеологическими особенностями исследуемых районов, а также с принадлежностью этих районов к тем или иным крупным структурно-тектоническим элементам. В структуре геотермического поля выделены 6 типов геотермического разреза. Особенности геотермической зональности нефтегазоносных отложений Вилюйской гемисинеклизы определяются повсеместно развитой здесь криогенной толщей, структурным планом и величиной теплового потока. Наименьшие значения теплового потока (до 35 мВт/м2) свойственны западным и юго-западным районам Вилюйской гемисинеклизы, наибольшие (до 50 мВт/м2 и более) – центральным и восточным. Мощность криогенной толщи закономерно возрастает по мере удаления от долины р. Лена, где развит сквозной талик, в северо-западном направлении, где превышает 1000 м; в центральных районах гемисинеклизы составляет 600–650 м. Установлены два типа вертикальной геотермической зональности. Первый с низкими геотермическими градиентами (0,49–1,40 °С/100 м) выявлен на южной, северо-западной и северо-восточной окраинах; второй (более 2 °С/100 м) – на большей части исследуемого региона. На тепловой режим кембрийских пород существенно влияет дизъюнктивная тектоника, что выражено в росте значений современных пластовых температур на юго-востоке района исследований (более чем 180–190 °C). Нефтегазоносные бассейны Арктики представляют большой интерес, как регион с огромными потенциальными ресурсами гидроминерального сырья. Их уникальность заключается в том, что водоносные комплексы с наличием подземных вод с промышленными концентрациями лития, рубидия, стронция, йода, брома и бора охватывает стратиграфический диапазон от древних докембрийских отложений до четвертичных. Распределение содержаний промышленных микрокомпонентов в водах носит сложный характер, поскольку величина их общей минерализации изменяется от солоноватых до сверхкрепких рассолов. Содержания достигают (мг/дм3): лития до 550; рубидия до 65; стронция до 7000; йода до 90; брома до 9000 и бора до 220. Среди изученных структур Арктики в наибольшей степени обогащены промышленными микрокомпонентами рассолы Тунгусского, Суханского нефтегазоносных бассейнов и южного склона Анабарского щита. По изотопному составу инфильтрационные воды области питания юга Западно-Сибирского артезианского бассейна имеют метеорно-инфильтрационное происхождение. Диапазон значений δ18O в водах меняется от -19,6 до -12,4‰, δD от -145,0 до -107,0‰, при δ13C от -15,8 до -3,6‰. Выявлена независимость изотопного состава и питания вод палеозойского водоносного комплекса от кратковременных сезонных эффектов. Установлена четкая корреляция изотопного состава кислорода и водорода вод от радиоуглеродного возраста РВУ (растворенного в водах углерода). Для более «древних» подземных вод отмечается обеденный изотопный состав О и Н.