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

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 программнного комплекса СЕЛЕКТОР-W. Продолжены исследования карбонатных резервуаров южной и центральной частей АЛС и сопредельных структур краевых прогибов, где ранее работами 2021-2023 гг выявлены перспективные на поиски УВ объекты – выступы кристаллического фундамена, карбонатные платформы над крупными положительными структурными формами – выступами и линейными антиклинальными поднятиями толщи раннего кембрия и биогермные постройки в проекции этих выступов. Обобщение данных выполнено в двух структурных ярусах осадочного чехла – автохтоне и аллохтоне. Изучены два геолого-генетических типа сложных карбонатных трещинных природных резервуаов кембрия: в органогенных постройках - биогермные постройки с каверново-связанным пустотным пространством и связанные с ними ловушки неантиклинального типа; структурно- и геодинамически обусловленные области и поля мозаичнно распределенного вторичного трещинного коллектора в межсолевых карбонатных резервуаров в аллохтоне, включая локальные структуры «наложенного» генезиса, осложняющие структурный план по отдельным интервалам галогенно-карбонатной толщи нижнего кембрия. По структурной поверхности отражающего горизонта А – кровля осинского горизонта, на примере гигантского Ковыктинского ГКМ по данным объемной сейсморазведки 3Д-МОГТ впервые выделены как одиночные органогенные постройки – пинакл-рифы, так и линейные, протяженные постройки барьерного типа. Выполнены исследования внутреннего строения органогенных карбонатных построек, заложена научная основа геологического прогноза поисков улучшеных карбонатных коллекторов, локализации природных резервуаров углеводородного и гидроминерального литиеносного сырья. Подтверждена гипотеза авторов о закономерной локализации УВ-залежи в поднадвиговых межсолевых трещинных резервуарах, перекрытие газовой залежи в бильчирском карбонатном горизонте аллохтонной Орленгской пластиной. Обоснованы общие контуры прогнозируемой поднадвиговой, аллохтонной области развития карбонатных, первично органогенных и сложных вторичных трещинных коллекторов в юго-восточнойчасти АЛС. Представлено описание третьего, Прибайкальского солеродного бассейна венда Сибирской платформы, расположенного в области одноименного палеопрогиба. Данные сейсмики разных лет, глубокого бурения и ГИС дают нам основание уверенно трассировать здесь эвапоритовые циклиты – соли в даниловском горизонте позднего венда. Показано, что Прибайкальский солеродный бассейн венда сыграл важнейшую роль регионального флюидоупора для природных резервуаров венда чорской свиты в процессе направленного латерального транзита УВ из Байкало-Патомского палеоочага генерации углеводородов. Продолжено изучение генезиса, закономерностей локализации залежей и проблематики промышленного освоения металлоносных, богатых литием редкометальных рассолов юга Сибирской платформы. Впервые научно обосновано отнесение наиболее богатых литием и другими редкими, рассеянными элементами и минеральными солями предельно насыщенных рассолов к категории трудноизвлекаемых запасов (ТРИЗ) минерального сырья. Продолжена разработка новых технических и технологических решения и подходов геологической разведки бурением разреза осадочного чехла платформы и зон сочленения с краевыми прогибами, применительно к задачам поиска и разведки нефти и газа, литиеносных рассолов. Это новые технологические разработки в первичном вскрытии бурением сложных карбонатных и территенных коллекторов, анализ гидродинамических особенностей флюидных систем в аспекте диапазона применимости горизонтального и многозабойного бурения. Изучены условия осадконакопления в мезозое и кайнозое морских, озерных, речных, эоловых, эолово-делювиальных отложений в осадочных бассейнах Восточной Сибири. Проведена корреляция разрезов нижней и средней юры Западно-Сибирского, Кузнецкого, Канского и Иркутского бассейнов. Уточнены и детализированы палеогеографические карты-схемы суши Северной Евразии для геттанга, синемюра, плинсбаха и тоара. Составлены карты-схемы климатической зональности для этой территории. Охарактеризованы основные механизмы формирования магнитных свойств лёссово-почвенных серий Восточной Сибири. Выполнен анализ палеоклиматической информативности петромагнитных параметров в различных физико-географических обстановках. Выявлены принципиальные черты формирования магнитных свойств лёссово-почвенных серий юга Восточной Сибири («сибирский» механизм) и разработаны принципы палеоклиматической интерпретации петромагнитных данных. Изучены аллювиальные, делювиальные, эоловые, эолово-делювиальные средне- позднеплейстоценовые, голоценовые отложения осадочных бассейнов Восточной Сибири. Выявлены этапы их аккумуляции. Реконструированы ландшафно-климатические условия осадконакопления и почвообразования в плейстоцене и голоцене в долинах постоянных и временных водотоков. Проведен сравнительный анализ эволюции растительности и пожарной активности в разных секторах Байкальского региона в позднеледниковье и голоцене. Изучены озерные и морские голоценовые отложения и продно-климатические условияих их аккумуляции на основе детальных комплексных исследований и радиоизотопного датирования. Получены новые данные об изотопном составе подземных и поверхностных вод, подземных льдов и травертинов Окинского плоскогорья, расположенного в Восточно-Саянской гидрогеологической складчатой области. Об участии речных и подземных вод в формировании ледяных ядер бугров пучения свидетельствуют схожие значения стабильных изотопов (δ18О, δD) в поверхностных, подземных водах и подземных льдах. 3Не/4Не указывает на возможное поступление мантийного гелия в термальные воды, а δ13С – на магматический и термометаморфический механизмы накопления углекислоты в термальных водах. 87Sr/86Sr в травертинах характеризует существенный вклад интрузивных пород в формирование состава гидротерм. Выполнен анализ урановых компонентов минеральных и пресных подземных вод Читинского Забайкалья в сопоставлении с урановыми компонентами минеральных, пресных и термальных вод ключевых территорий четвертичных, голоценовых и исторических вулканических извержений сопредельной Внутренней Азии и минеральных вод карбонатов Сибирской платформы. С помощью физико-химического моделирования прослежены процессы формирования гидрокарбонатных натриевых (инверсионных) подземных вод глубоких горизонтов. Впервые установлено, что в зависимости от содержания Сорг и хлора в составе взаимодействующей с водой породы могут сформироваться растворы, соответствующие по составу как низко-, так и высокоминерализованным (вплоть до рассолов) подземным водам, распространенным как в районах скопления углеводородов, так и вне их. В этих условиях формируются в высоких концентрациях углекислый газ и метан, которые присутствуют не только в растворе, но и создают газовую фазу.