Во ФГУП "ВСЕГЕИ" по заказу Роснедра под руководством зав. отделом, канд. геол.-мин. наук Е.Д.Мильштейн и вед. научн. сотр., канд. геол.-мин. наук А.Л.Ронина была выполнена большая работа, целевым назначением которой являлось повышение геологической эффективности глубинных исследований путем совершенствования и оптимизации работ по созданию Государственной сети опорных геолого-геофизических профилей, параметрических и сверхглубоких скважин.
Результаты исследований, ориентированные на методическое сопровождение глубинных исследований в России, содержат весьма разноплановую геофизическую и геологическую информацию, отражающую разработку двух взаимодополняющих и расширяющих друг друга направлений.
Первое направление связано с совершенствованием всей системы проведения работ по созданию Государственной сети опорных геолого-геофизических профилей, параметрических и сверхглубоких скважин, а второе направление – с оптимизацией содержания и форм представления геолого-геофизической информации (моделей), являющейся конечной продукцией глубинных исследований литосферы.
В рамках первого направления проведен разносторонний анализ современного состояния глубинных геолого-геофизических исследований в России, включая оценку информативности полевых материалов МОГТ по фрагментам современных опорных профилей, анализ методико-технологических аспектов и результатов создания Государственной сети опорных профилей, параметрических и сверхглубоких скважин за 2008-2010 гг. (включая 21 геологический отчет, завершенный за этот период); актуализированы нормативно-методические документы и информационно-аналитическая компьютерная система «Глубинное строение России». Совокупность этих результатов представляет собой практически полный цикл методического сопровождения, продолжая и расширяя исследования, проводившиеся ранее (2005-2008 гг.) по геолого-методическому обеспечению работ по созданию сети опорных профилей.
Квинтэссенцию результатов исследований по первому направлению отражают актуализированные «Требования, регламентирующие работы на опорных геолого-геофизических профилях». Предыдущая версия «Требований» была создана три года назад и касалась только работ на континентальной части и в качестве первого опыта создания нормативно-методических документов по данному направлению носила в большей степени аналитическо-рекомендательный характер. Представляемые в настоящем отчёте актуализированные «Требования...» рассматривают существенно более широкий круг вопросов: регламентация работ, проводимых на континентальных и морских опорных профилях; исследования на «опорных участках», расположенных в местах пересечения опорных профилей с параметрическими и сверхглубокими скважинами; требования к содержанию и форме представления результирующих материалов. При этом объем нового документа существенно сокращен, изменены сами формулировки. Это позволяет рассматривать представляемый документ не просто как актуализацию старого, но и как принципиально новый нормативно-методический документ.
Второе направление включало исследования по унификации моделей земной коры по опорным профилям; построение объемных геолого-геофизических моделей по двум принципиально различным «ключевым участкам»; создание макета Атласа «Опорные геолого-геофизические профили России» по трем наиболее протяженным геолого-геофизическим профилям.
В результате работ по унификации моделей земной коры:
- впервые сформулированы принципы создания унифицированных моделей, как иерархической четырехуровневой системы, в рамках которой модели нижних уровней являются исходными для моделей более высоких уровней, вплоть до получения общего результата – глубинной геолого-геофизической модели;
- разработаны унифицированные легенды, регламентирующие цветовое пространство и знаковую систему структурно-физических и комплексных моделей, их зарамочное оформление;
- созданы унифицированные модели общей протяженностью более 1 500 пог. км, в частности: по пятисоткилометровому фрагменту профиля 1-ЕВ, расположенному в пределах Балтийского щита; фрагменту профиля 2-ДВ (540 км), пересекающему Верхояно-Колымскую складчатую область и наложенный Охотско-Чукотский окраинно-континентальный вулканогенный пояс; по южному фрагменту морского опорного профиля 2-ДВ-М (550 км), отражающему глубинное строение континентального склона, Южно-Охотоморской котловины и Курильской вулканической островной дуги.
Комплекс структурно-физических моделей, созданный по фрагментам опорных профилей, обеспечивает возможность долговременного использования унифицированных моделей (переинтерпретации при иных геологических парадигмах) и свидетельствует о приросте информационных ресурсов по сравнению с ранее созданными глубинными моделями. Итоговые геолого-геофизические модели, главным содержательным элементом которых является отражение распределения петрофизических комплексов в земной коре и верхней мантии, позволили не только уточнить отдельные частные детали в рамках ранее выполненной интерпретации, но и выявить принципиально новые геолого-геофизические положения.
В результате построения объемных геолого-геофизические моделей:
- разработаны методические принципы и соответствующие им технологические приемы обработки и интерпретации геофизических материалов для создания 3D моделей земной коры, основанные на использовании современных компьютерных технологий;
- разработана и внедрена пошаговая методическая схема создания 3D структурно-плотностной модели, основанная на решении обратной задачи гравиметрии в спектральной области поля силы тяжести;
- предложены и реализованы методико-технологические приемы создания 3D структурно-плотностных моделей в различных геологических обстановках, позволяющие уточнить в межпрофильном (сейсмическом) пространстве положение основных границ раздела земной коры и оценить плотностные параметры во всем объеме земной коры.
Объемная модель Енисейского участка, захватывающая территорию шести миллионных листов выявила новые черты глубинного строения области сочленения двух надпорядковых структур – Западно-Сибирской плиты и Сибирской платформы. Установлено, что зона сочленения этих структур, имеющая на всем своем протяжении ширину более 100 км и включающая в южной своей части Енисейский кряж, является крупной самостоятельной глубинной геоструктурой, потенциально влияющей на минерагенический потенциал Сибирского региона.
Объемная модель Онежского участка, вмещающая территорию уникального геологического объекта – Северо-Онежской палеопротерозойской осадочно-вулканогенной структуры и зоны ее сочленения с неоархейскими структурами Карельской гранит-зеленокаменной области, позволила закартировать глубинные границы структуры и элементы ее внутренней делимости. Анализ материалов позволил определить историю формирования структуры как закономерную последовательность мантийных сквозькоровых процессов, формирующих и преобразующих структуру и физические параметры земной коры в течение трех этапов. В рамках структур третьего палеопротерозойского этапа выявлена пологая зона мантийного заложения, с которой, вероятно, связано образование уран-ванадиевых руд. Созданная модель позволяет более рационально организовать работы по созданию «Онежского опорного участка», создание которого, с целью пространственной корреляционной увязки данных по профилю 1-ЕВ и Онежской параметрической скважине, предусмотрено Среднесрочной программой развития сети опорных профилей параметрических и сверхглубоких скважин.
В результате создания Атласа «Опорные геолого-геофизические профили России»:
- разработана и реализована структура и форма представления картографических и текстовых материалов, содержащихся в многочисленных отчетах, позволившая объединить в рамках одного документа разнообразнейший богатый материал по опорным профилям, представить его в компактном, информативном и удобном для пользователей обобщающем виде;
- созданы цифровые и аналоговые макеты (альбомы), отражающие методологию изучения земной коры, результаты по трем наиболее протяженным опорным геолого-геофизическим профилям (1-ЕВ, 2-ДВ, 2-ДВ-М), являющиеся информационной базой внедрения и популяризации материалов глубинных исследований среди широкого круга геологов и специалистов смежных профессий.
Рекомендации и предложения. Полученные геолого-геофизические модели литосферы могут быть использованы при создании схем глубинного строения в рамках работ ГГК-1000/3 и при мелкомасштабном картографировании. Разработанная методика и технологические приемы создания унификации моделей земной коры по опорным профилям могут быть использованы для углублённой обработки геофизических данных по опорным геолого-геофизическим профилям и должны явиться основой для создания новой версии глубинных моделей, удовлетворяющих понятию «Государственного опорного геолого-геофизического профиля».
Полученные результаты используются при формировании Федеральных программ и принятии управленческих решений Роснедра.
С.А.Топорец
Издательско-выставочный центр
