MAIN ASPECTS OF THE GEOLOGICAL STRUCTURE OF THE EAST SIBERIAN LOWLAND

ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ПРИМОРСКОЙ НИЗМЕННОСТИ

Научная статья

Павлова К.А.^1, *, Ситников В.С.²

² ORCID: 0000-0002-7499-2060;

^{1, 2} Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук, Якутск, Россия

* Корреспондирующий автор (pavlova_kapitolina[at]mail.ru)

Аннотация

Обобщены геолого-геофизические материалы с целью изучения внутреннего строения «закрытого» пространства Приморской низменности. На основе теоретических исследований по комплексному анализу имеющихся данных и проработкой значительного объема опубликованных источников получены новые результаты, построен геолого-геофизический разрез рассматриваемой территории, осадочный чехол которого представлен тремя крупными комплексами. Здесь прогнозируется присутствие древних отложений, сохранивших свой облик после частичной переработки их относительно слабыми мезозойскими тектоническими движениями. Показана приуроченность Тастахского прогиба к окраинной части более крупной депрессии в структуре осадочного чехла, преобладающая часть которой находится в пределах шельфа.

Ключевые слова: тектоника, срединный массив, мезозоиды.

MAIN ASPECTS OF THE GEOLOGICAL STRUCTURE OF THE EAST SIBERIAN LOWLAND 

Research article

Pavlova K.A.^1, *, Sitnikov V.S.²

² ORCID: 0000-0002-7499-2060;

^{1, 2} Institute of Oil and Gas Problems of the Siberian Branch of the RAS, Yakutsk, Russia

* Corresponding author (pavlova_kapitolina[at]mail.ru)

Abstract

The research integrates geological and geophysical materials for the purpose of studying the internal structure of the "closed " space of the East Siberian Lowland. On the basis of theoretical research on a complex analysis of available data and study of a considerable volume of published sources, the research presents new results and a new geological-geophysical profile of the examined area, the sedimentary cover of which is represented by three major complexes. The article predicts the presence of ancient deposits, which preserved their appearance after their partial processing by relatively weak Mesozoic tectonic movements. It is shown that the Tastakh trough is confined to the marginal part of a larger depression in the structure of the sedimentary cover, the predominant part of which is located within the shelf.

Keywords: tectonics, middle massif, Cimmerian Orogeny.

Введение

Приморская (Яно-Индигирская) низменность считается потенциально нефтегазоносной территорией, где в качестве приоритетного района рассматривается Тастахский прогиб [1], [2], [3]. Геологоразведочные работы на этой территории сопряжены с определенными трудностями, однако актуальность освоения ее углеводородного потенциала вполне очевидна в рамках программы экономического развития Российской Арктики.

На северо-востоке Якутии в пограничной зоне «континент-океан» вдоль арктического побережья от дельты р. Лена до устья р. Колыма, по геолого-геофизическим данным разных лет, выделяется субширотная цепочка приморских впадин (прогибов), открытых в сторону Восточно-Сибирского моря. Приморская впадина впервые выделена Н.В. Черским, как краевой прогиб, сформировавшийся в зоне сочленения мезозоид с южной частью Гиперборейской платформы [4]. Ее северная часть резко отличается от геосинклинальных участков Восточной Якутии относительно неглубоким залеганием жесткого, видимо, докембрийского фундамента [5]. При региональном тектоническом районировании здесь выделяется Хромский погребенный массив [6] (см. рис. 1). Его многие исследователи рассматривают в качестве составной части единой системы срединных массивов, разделяющих две ветви мезозоид – Верхоянскую и Чукотскую [5], [6]. При этом, наряду с более ранними фиксистскими представлениями, известны и мобилистские подходы к интерпретации гравимагнитных данных [7], [8]. Эти авторы разработали тектоническую модель развития данной территории, исходя из значительных горизонтальных перемещений плит различного порядка. При этом Тастахский прогиб рассматривается как часть шовной зоны, разделяющей Верхояно-Колымскую и Новосибирско-Чукотскую складчатые системы.

Геолого-геофизическая изученность Приморской низменности крайне скудна. Район изучен в основном геологической, космогеологической, гравиметрической и аэромагнитной съемками различного масштаба, проведенными в 50-70-х годах прошлого столетия. На рассматриваемой территории в 1985-1987 гг. были выполнены электроразведочные исследования методом магнитотеллурического зондирования (МТЗ) [9]. В пределах Тастахского прогиба, занимающей западную окраину вышеуказанного Хромского срединного массива, в 1985-90 гг. трестом «Якутскгеофизика» были проведены сейсморазведочные исследования МОГТ-2D. Объем выполненных работ составил 1180 пог. км с плотностью сети профилей 1,3 пог. км/км² [10].

Рис. 1 – Обзорная тектоническая схема северо-востока Якутии

Примечание: по К.Б. Мокшанцеву и др. [6] с изменениями и дополнениями авторов

 

Геолого-геофизические исследования существенно уточнили прежние представления о строении Тастахского прогиба, представляющего собой грабен, предположительно с трех сторон ограниченный разрывными нарушениями. По геофизическим данным, он имеет длину 200-250 км, ширину 60-100 км, площадь около 22000 км². В пределах Тастахского прогиба сейсморазведочными работами изучен разрез до глубины 2,5-4,5 км, выявлены отражающие горизонты (ОГ) N, М-Ю и Ю, стратификация которых без данных глубокого бурения является довольно условной [11]. По гравиметрическим данным, фундамент в пределах прогиба опущен до глубины 6 км и более.

Однако, разрез Приморской низменности до сих пор более-менее достоверно и однозначно не расшифрован. Это связано с весьма сложным тектоническим строением рассматриваемой территории, ее крайне слабой геолого-геофизической изученностью, почти полным отсутствием фактических материалов о глубинном строении района.

В последние годы в итоге исследований по изучению истории геологического развития Восточной Якутии многие вопросы геологического строения Приморской низменности авторами интерпретируются по-иному и иногда существенно отличаются от предыдущих научных представлений. Предлагаемый нами геолого-геофизический разрез северной части исследуемой территории основан главным образом на материалах изучения обнажений в прилегающих районах, а также на данных гравиразведочных и сейсморазведочных работ, проведенных в пределах Тастахского прогиба.

Территория Приморской низменности перекрыта мощной толщей неоген-четвертичных отложений, что усложняет изучение ее разреза. Здесь электроразведочные работы позволили оконтурить области развития мезо-кайнозойских отложений. Мощность осадочного чехла и его литолого-стратиграфический состав рассматриваемого района различными исследователями интерпретируются неоднозначно.

По данным сейсморазведочных работ, проведенных на Тастахском прогибе, осадочный чехол северной части Приморской низменности представлен тремя крупными комплексами (см. рисунок 2). Верхний комплекс разреза сложен в основном терригенными неоген-четвертичными породами, по подошве которых трассируется горизонт N. На отдельных участках Яно-Индигирского междуречья мощность четвертичных образований достигает 100 м, в среднем она составляет 30–50 м [5]. Отложения комплекса, максимальная мощность которых достигает 1200 м, плащеобразно перекрывают подстилающие толщи.

 

Рис. 2 – Геолого-геофизический разрез северной части Приморской низменности

 

Средний комплекс разреза, ограниченный между горизонтами N и Ю, представлен мезо-кайнозойскими (J₃-K₁) и палеогеновыми породами. Нерасчлененные эффузивные и эффузивно-терригенные образования нижнего мела мощностью 1000 м установлены на северо-западе от прогиба на мысе Святой Нос. Незначительный выход эоценового возраста известен у озера Тастах и на возвышенности Джелон-Сисе. По данным электроразведочных работ, подошва горизонта Ю залегает на глубине 2-3,0 км [9]. Следует подчеркнуть, что непосредственно в районе Тастахской депрессии процессы прогибания почти унаследованно проявились в кайнозое и, возможно, продолжаются на современном этапе.

Нижний комплекс, располагающийся ниже отражающего горизонта Ю, представлен, вероятнее всего, терригенно-карбонатными породами, возраст которых может датироваться от нижнего палеозоя до средней юры включительно. Образования комплекса выходят на дневную поверхность южнее на довольно значительном удалении от Тастахского прогиба. В пределах Полоусненского мегасинклинория закартированы средне-верхнетриасовые песчано-глинистые отложения мощностью более 3000 м и терригенные юрские образования всех трех отделов. Из последних наиболее широко развиты верхнеюрские (до 9 км) и среднеюрские (2,5 км) толщи. Образования перми выходят на Ляховских островах, карбонатные отложения среднего-верхнего девона – на Улахан-Тасском горст-антиклинории, терригенно-карбонатные толщи нижне-среднепалеозойского возраста – в сводовой части Полоусненского горст-антиклинория [12].

Таким образом, геологическое строение Приморской низменности характеризуется повышенной мощностью неоген-четвертичных (до 1200 м) и мезо-кайнозойских (до 2000 м) отложений, что рассматривается как своеобразная геологическая метка, косвенно указывающая на наличие палеоплатформенных территорий, сохранивших свой облик после частичной переработки их относительно слабыми мезозойскими тектоническими движениями. Представленный геолого-геофизический разрез северной части Приморской низменности показывает, что Тастахский прогиб является окраинной частью более крупной депрессии в структуре осадочного чехла, преобладающая часть которой находится в пределах шельфа.

Заключение

Приведенные выше данные, основанные на ограниченном фактическом материале и связанные преимущественно с теоретической проработкой значительного объема опубликованных источников информации, имеют соответственно предварительный характер. Их достоверность будет подтверждена и уточнена в перспективе по мере проведения геофизических работ по опорной сети сейсморазведочных профилей с охватом суши и моря, а также после бурения серии глубоких параметрических скважин. Вместе с тем уже в настоящее время они играют огромную роль при выборе оптимальных направлений дальнейших работ, призванных более детально определиться с вышеизложенным принципиально новым подходом к изучению Арктики.

Финансирование Работа выполнена в рамках выполнения госзадания Проект IX.131.1, рег. № НИОКТР АААА-А17-117040710037-1.	Funding The work was performed as part of the state task Project IX.131.1, reg. № НИОКТР АААА-А17-117040710037-1.
Конфликт интересов Не указан.	Conflict of Interest None declared.

Список литература / References

1. Гедройц Н.А. Нефтеносность Северной Арктики по данным на 1949 г. / Н.А. Гедройц // Труды НИИГА. – 1950. - Вып. 3.
2. Мокшанцев К.Б. Основные черты геологического строения и перспектива нефтегазоносности Восточной Якутии / К.Б. Мокшанцев, Н.В. Черский. - Якутск: Якутское книжное издательство, 1961. – 136 c.
3. Ситников В.С. О строении и перспективах нефтегазоносности пришельфовых арктических территорий Восточной Якутии / В.С. Ситников, Н.Н. Алексеев, Н.А. Аржаков и др. // Наука и образование, 2017. - №4. – С. 50-59 с.
4. Черский Н.В. Перспективы нефтегазоносности Северо-Востока Якутской АССР. / Н.В. Черский // Сб. ст. «Геол. газовых м-ний». ГОСИНТИ, М. - 1959.
5. Мокшанцев К.Б. Тектоническое строение Якутской АССР / К.Б. Мокшанцев, Д.К. Горнштейн, Г.С. Гусев и др. // М.: Наука, 1964. – 146 с.
6. Мокшанцев К.Б. Тектоника Якутии / К.Б. Мокшанцев, Д.К. Горнштейн, Г.С. Гусев и др. – Новосибирск: Наука, 1975. – 200 с.
7. Спектор В.Б. Методические приемы интерпретации геолого-геофизических данных в Приморской низменности / В.Б. Спектор, Е.А. Дудко // Методы геологических исследований при поисках твердых полезных ископаемых Якутии. Якутск: Кн. изд-во, 1983. – С. 51-57.
8. Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия) / Отв. ред. Л.М. Парфенов, М.И. Кузьмин. М.: МАИК «Наука / Интерпериодика», 2001. – 571 с.
9. Марутян В.Г. Новые данные о строении и перспективах нефтегазоносности Приморской низменности / В.Г. Марутян, Г.И. Попов, О.Г. Полторацкая и др. // Геологические и экономические аспекты освоения нефтегазовых ресурсов Якутии. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1988. – С. 80-84.
10. Оболкин А.П. Обобщение результатов сейсморазведочных исследований северо-востока Якутии [электронный ресурс] / А.П. Оболкин, В.С. Ситников, А.Р. Александров и др. // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2017. – Т. 12. - № 4. – [Электронный ресурс] URL: http://ngtp.ru/rub/4/38_2017.pdf (дата обращения: 10.11.2020).
11. Ситников В.С. Строение и перспективы нефтегазоносности Тастахского прогиба (Восточная Якутия) / В.С. Ситников, Ю.Х. Протопопов, Т.А. Бондаренко и др. // Проблемы поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа в Якутии. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1993. - С. 93-101.
12. Гусев Г.С. Складчатые структуры и разломы Верхояно-Колымской системы мезозоид / Г.С. Гусев. М.: Наука, 1979. – 208 с.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Gedrojc N.A. Neftenosnost' Severnoj Arktiki po dannym na 1949 g. [Oil content of the Northern Arctic as of 1949] / N.A. Gedrojc // Trudy NIIGA. – 1950. – Issue. 3. [in Russian]
2. Mokshancev K.B. Osnovnye cherty geologicheskogo stroenija i perspektiva neftegazonosnosti Vostochnoj Jakutii [Main features of the geological structure and prospects of oil and gas potential of Eastern Yakutia] / K.B. Mokshancev, N.V. Cherskij. Jakutsk: Jakutsk Publishing house, 1961. – P. 136. [in Russian]
3. Sitnikov V.S. O stroenii i perspektivah neftegazonosnosti prishel'fovyh arkticheskih territorij Vostochnoj Jakutii [On the structure and prospects of oil and gas potential of the Arctic shelf territories of Eastern Yakutia] / V.S. Sitnikov, N.N. Alekseev, N.A. Arzhakov and alt. // Nauka i obrazovanie, 2017, №4. – 50-59 p. [in Russian]
4. Cherskij N.V. Perspektivy neftegazonosnosti Severo-Vostoka Jakutskoj ASSR [Prospects of oil and gas potential in the North-East of the Yakut ASSR] // Sb. st. «Geol. gazovyh m-nij». GOSINTI, M. - 1959. [in Russian]
5. Mokshancev K.B. Tektonicheskoe stroenie Jakutskoj ASSR [Tectonic structure of the Yakut ASSR] / K.B. Mokshancev, D.K. Gornshtejn, G.S. Gusev and alt. // M.: Nauka, 1964. – 146 p. [in Russian]
6. Mokshancev K.B. Tektonika Jakutii [Tectonics Of Yakutia] / K.B. Mokshancev, D.K. Gornshtejn, G.S. Gusev and alt. // – Novosibirsk: Nauka, 1975. – 200 p. [in Russian]
7. Spektor V.B. Metodicheskie priemy interpretacii geologo-geofizicheskih dannyh v Primorskoj nizmennosti [Methodological methods of interpretation of geological and geophysical data in the Primorye lowland] / V.B. Spektor, E.A. Dudko // Metody geologicheskih issledovanij pri poiskah tverdyh poleznyh iskopaemyh Jakutii. Jakutsk: Publ house, 1983. – P. 51-57. [in Russian]
8. Tektonika, geodinamika i metallogenija territorii Respubliki Saha (Jakutija) [Tectonics, geodynamics and metallogeny of the Republic of Sakha (Yakutia)] / ed. L.M. Parfenov, M.I. Kuz'min. M.: MAIK «Nauka / Interperiodika», 2001. – 571 p. [in Russian]
9. Marutjan V.G. Novye dannye o stroenii i perspektivah neftegazonosnosti Primorskoj nizmennosti [New data on the structure and prospects of oil and gas potential of the Primorye lowland] / V.G. Marutjan, G.I. Popov, O.G. Poltorackaja and alt. // Geologicheskie i jekonomicheskie aspekty osvoenija neftegazovyh resursov Jakutii. Jakutsk: JaNC SO RAN, 1988. – P. 80–84. [in Russian]
10. Obolkin A.P. Obobshhenie rezul'tatov sejsmorazvedochnyh issledovanij severo-vostoka Jakutii [Results of seismical research of the North-Eastern of Yakutia] / A.P. Obolkin, V.S. Sitnikov, A.R. Aleksandrov and alt. // Neftegazovaja geologija. Teorija i praktika [Oil and Gas Geology. Theory and practice]. - 2017. – Vol. 12. - № 4. [Electronic resource] URL: http://ngtp.ru/rub/4/38_2017.pdf (accessed: 10.11.2020) [in Russian]
11. Sitnikov V.S. Stroenie i perspektivy neftegazonosnosti Tastahskogo progiba (Vostochnaja Jakutija) / V.S. Sitnikov, Ju.H. Protopopov, T.A. Bondarenko and alt. [Structure and petroleum potential prospects of Tatarskogo deflection (Eastern Yakutia)] // Problemy poiskov, razvedki i razrabotki mestorozhdenij nefti i gaza v Jakutii [Problems of prospecting, exploration and development of oil and gas fields in Yakutia] - Yakutsk: YaSC SO RAN, 1993. P. 93–101. [in Russian]
12. Gusev G.S. Skladchatye struktury i razlomy Verhojano-Kolymskoj sistemy mezozoid [Folded structures and faults of the verkhoyano-Kolyma Mesozoic system] / G.S. Gusev. M.: Nauka, 1979. – 208 p. [in Russian]