Ермаков Александр Петрович
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
|
содержание |
В последнее время в связи с появлением новых компьютерных технологий и методик обработки и интерпретации сейсмических данных появилась возможность извлекать дополнительную информацию из данных сейсморазведки прошлых лет.
Содержанием работы является интерпретация разрезов по профилям Глубинного Сейсмического Зондирования (ГСЗ), полученных Институтом океанологии им. П.П. Ширшова при исследованиях за период с 1956 по 1965 гг. в Черном море. Итогом этих исследований стала сеть профилей ГСЗ, пересекающих Черноморскую впадину в ее западной, центральной и восточной частях. Автор получил сейсмические разрезы по 17 профилям ГСЗ общей протяженностью более 3700 км. В качестве исходных материалов для получения сейсмических разрезов были использованы наблюденные годографы преломленных волн, опубликованные в открытых литературных источниках (Гончаров В.П. и др., 1972; Строение западной , 1972; Земная , 1975).
Исследования направлены на выяснение глубинного строения впадины Черного моря и характера сочленения коры Черного моря с его континентальным обрамлением на севере.
Актуальность темы
1. Черное море является одним из самых изученных внутренних морей Земли. На протяжении более ста лет на акватории Черного моря и обрамляющей ее суше проводились обширные геологические и геофизические исследования. Тем не менее, до сих пор у геологов нет единой точки зрения на происхождение, время заложения и эволюцию Черноморской котловины, ее глубинное строение и характер сочленения с корой континентального обрамления;
2. Актуальность исследования Черноморского региона, как самостоятельной области Альпийского тектонического пояса, кроме основной фундаментальной проблемы его формирования и динамики, определяется и практическими задачами, связанные с перспективами обнаружения месторождений нефти и газа;
3. Актуальным является возможность получения дополнительной информации о строении Азово-Черноморского региона на основе переинтерпретации на современном уровне материалов сейсморазведки без значительных материальных затрат (в том числе без проведения дополнительных полевых исследований).
Цель работы
построение трехмерной цифровой модели земной коры и верхней мантии Азово-Черноморского региона с использованием современной интерпретации данных сейсморазведки. Для достижения этой цели решались следующие задачи:
1. Сбор, анализ и цифровое представление сейсмических данных;
2. Изучение геологического строения региона по литературным данным;
3. Построение новых сейсмических разрезов по профилям в Азово-Черноморском регионе и их геологическая интерпретация;
4. Построение глубинных скоростных карт-срезов, их интерпретация и геологическое обобщение;
5. Сопоставление с данными других геофизических методов;
6. Исследование достоверности построенных сейсмических разрезов и карт-срезов;
7. Геологические выводы и обобщения.
Научная новизна
1. Впервые в цифровом виде (в виде сеточной модели) в рамках двумерно-неоднородного представления среды получена трехмерная сейсмогеологическая модель глубинного строения Черного моря;
2. Впервые получены сейсмические разрезы, на которых отображены структуры, подтверждающие существование поддвига (возможно субдукции, палеосубдукции или псевдосубдукции) субокеанической коры и верхней мантии Западно-Черноморской впадины под континентальную кору Скифской плиты;
3. Впервые на полученных сейсмических разрезах выявлено погружение коры и верхней мантии Восточно-Черноморской впадины под кору Кавказа;
4. Впервые на полученных сейсмических разрезах на юго-восточном окончании Крыма и в северной части Азовского моря идентифицированы структуры, характерные для пассивных окраин континентов;
5. Впервые на сейсмических разрезах в Черном море получены структуры характеризующие строение подкоровой мантии до глубин 40 - 50 км, и выделены области аномально низких мантийных скоростей.
Личный вклад и практическая ценность работы
Все исследования и построения, а также геологическая интерпретация и геологические обобщения выполнены автором лично.
Практическая ценность работы заключается в получении новой информации о глубинном строении Азово-Черноморского региона без привлечения дополнительных полевых региональных исследований. Кроме того, возможно использование полученных разрезов и карт при обосновании нефтегазоносности регионов Черного моря. Также материалы данного исследования могут иметь ценность при создании моделей геологической и тектонической эволюции Крымско-Кавказского региона.
Защищаемые положения:
1. Построенные сейсмические и сейсмогеологические разрезы по профилям в Черном море и скоростные глубинные карты-срезы в совокупности представляют трехмерную глубинную цифровую сейсмогеологическую модель (т.е. модель, имеющую количественные характеристики) строения земной коры и подкоровой мантии Черного моря;
2. В районе вала Андрусова существует рифтовая (палеорифтовая, палеоспрединговая) структура. Кровля мантии поднимается по оси вала Андрусова до глубин 15 - 20 км. В верхах мантии здесь существуют аномалии пониженной скорости, которые подтверждают наличие мантийного диапира;
3. Сочленение субокеанической коры Западно-Черноморской впадины с континентальной корой Скифской плиты имеет черты характерные для зоны субдукции (возможно, палеосубдукции или псевдосубдукции);
4. Кора и верхняя мантия Восточно-Черноморской впадины погружена под континентальную кору Кавказа в районе северного и восточного берегов Черного моря;
5. На юго-востоке Крыма и в северной части Азовского моря выделяются структуры, характерные для пассивных окраин континентов;
6. Метод однородных функций может быть использован для переинтерпретации таких относительно малодетальных материалов ГСЗ прошлых лет, какие были получены в Черном море в 50 - 60 - х годах.
Фактический материал
В работе были использованы опубликованные в открытых источниках годографы первых вступлений по профилям ГСЗ. В качестве дополнительных материалов использовались карты рельефа дна Черного моря, магнитного и гравитационного полей, любезно предоставленные лабораторией гравиразведки геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова в лице В.Р. Мелихова и И.В. Лыгина.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 5 работ.
Апробация работы
Основные положения работы докладывались на следующих конференциях: на Четвертых геофизических чтениях им. В.В. Федынского, Москва, 2002; на Ломоносовских чтениях, Москва, 2002, 2005; на международной конференции геоученых и инженеров (EAGE) 65th Conference & Exhibition - Stavanger, Норвегия, 2003; на V международной научно-практической геолого-геофизической конференции <ГЕОФИЗИКА-2005>, Санкт-Петербург, 2005.
Объем и структура работы
Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения и одного приложения общим объемом 182 страницы, включая 57 рисунков и 1 таблицу. Список литературы составляет 187 наименований, в том числе 38 на иностранных языках.
Благодарности
Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, ведущему научному сотруднику В.Б. Пийп за постоянное внимание и помощь при выполнении работы.
Автор искренне признателен сотрудникам кафедры сейсмометрии и геоакустики МГУ: профессору М.Л. Владову, кандидатам геолого-минералогических наук А.В. Старовойтову и Е.А. Ефимовой, кандидату физико-математических наук П.Ю. Степанову; сотрудникам лаборатории гравиразведки кафедры геофизических методов исследования земной коры МГУ профессору В.Р. Мелихову и кандидату геолого-минералогических наук И.В. Лыгину; сотруднику кафедры динамической геологии МГУ профессору А.Ф. Лимонову за консультации, ценные замечания и поддержку при выполнении работы.
Особую благодарность автор выражает своему брату Ермакову Павлу Петровичу, без постоянной поддержки которого выход этой работы был бы невозможен.
| 
