1 Российские морские геофизические исследования в Антарктиде: история, методика, основные результаты и перспективы
| Вид материала | Документы |
- Методика построения системы маркетинга на предприятии 20 Эффективность маркетинга:, 172.22kb.
- «Применение ит в исследовании прецедентных имен собственных как знаков-показателей, 229.32kb.
- Программа Основные направления Чтений: «Церковь и общество», 338.43kb.
- Методика исследования 12 глава 3 14 основные результаты 14 заключение 24 библиографический, 409.62kb.
- Методика и некоторые результаты исследования механизма пооперационного накопления погрешностей, 220.25kb.
- Методика и последовательность исследования органа зрения. Виды клинической рефракции., 69.66kb.
- Конспект лекций по курсу "Экономический анализ" Тема Метод и методика экономического, 118.61kb.
- Рабочий план социологического исследования. Функции и основные элементы программы социологического, 17.2kb.
- Методика исследования > Результаты исследования обсуждение результатов заключение, 97.18kb.
- Расторгуев С. П. Информационная война, 5412.32kb.
УТВЕРЖДАЮ
Директор Департамента
государственной политики и регулирования в
области геологии и недропользования
Минприроды России
_____________ Д.Г Храмов
«___» __________ 2011 г
Утверждено Д.Г. Храмовым 27мая 2011 г.
СОГЛАСОВАНО
Директор
ФГУНПП «Геологоразведка»
__________ В.В. Шиманский
«___»___________ 2011 г.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Научно-методического Совета
по геолого-геофизическим технологиям поисков и разведки
твердых полезных ископаемых (НМС ГГТ) Минприроды России
29–30 марта 2011 г.
Председатель Научно–методического
совета ГГТ Минприроды России В.П. Кальварская
Санкт–Петербург
77 сессия НМС ГГТ Минприроды России, предусматривающая рассмотрение технико-технологических и метрологических вопросов морской геофизики, по сути явилась продолжением 76 сессии Совета по оценке состояния и перспектив развития этого направления с учетом необходимости развития геологоразведочных работ в море, транзитных зонах и на шельфе, решения геополитических проблем ВГКШ по закреплению позиции России в распределении перспективных участков морского дна Арктики между прилегающими государствами.
В работе сессии принимали участие 42 специалиста из 14 организаций (ФГУНПП «Севморгео», «ПМГРЭ», ФГУП «ВНИИОкеангеология» и др.) В их числе 26 – члены Совета, докторов наук – 7, кандидатов наук – 20 (приложение 1).
Сессия проводилась 29-30 марта на базе ФГУНПП «Севморгео» (Санкт–Петербург).
В составе повестки дня рассматривались
1. Доклады
1.1. Российские морские геофизические исследования в Антарктиде: история, методика, основные результаты и перспективы. ФГУП «ВНИИОкеангеология», ФГУНПП «ПМГРЭ», Санкт–Петербург. Авторы: Г.Л. Лейченков, В.В. Гандюхин
Докладчик – к.г.–м.н. Лейченков Г.Л., заведующий отделом ФГУП «ВНИИОкеангеология»
^ 1.2. Карта мощности земной коры Циркумполярной Арктики. ФГУП «ВСЕГЕИ», «ВНИИОкеангеология», ФГУНПП «Севморгео» и др., Санкт–Петербург.
Автор и докладчик – д.г.–м.н. Кашубин С.Н., директор ЦГГ ФГУП «ВСЕГЕИ»
1.3. Совместное применение методов детерминистического и статистического анализа аномалий потенциальных полей для построения трехмерной модели земной коры Охотоморского региона. ФГУП «ВНИИОкеангеология», ФГУНПП «Севморгео», Санкт-Петербург. Авторы: А.Л. Пискарев, А.И. Атаков.
Докладчик – д.г.-м.н. Пискарев А.Л., главный научный сотрудник ФГУП «ВНИИОкеангеология»
^ 1.4. Реконструктивная томография гравитационного и магнитного полей. ФГУНПП «Севморгео», Санкт–Петербург.
Автор и докладчик – Атаков А.И., старший научный сотрудник ФГУНПП «Севморгео»
1.5. Вещественно-структурные парагенезисы коллизионно-субдукционных поясов Евразии (сравнительный анализ сейсморазведочных и томографических грави-магниторазведочных данных). ФГУНПП «Севморгео», Санкт-Петербург.
Автор и докладчик – к.г.-м.н. Гололобов Ю.Н., зам. заведующего отделом ФГУНПП «Севморгео»
^ 1.6. Возможности геологической интерпретации результатов геоиндикационного моделирования глубинных разрезов земной коры. ФГУНПП «Севморгео», Санкт–Петербург. Авторы: М.Л. Верба, И.В. Беляев, Н.Б. Штыкова.
Докладчик – д.г.-м.н. Верба М.Л., главный научный сотрудник ФГУНПП «Севморгео»
^ 1.7. Новые технологии высокоточных гравиметрических и магнитометрических исследований на акваториях. ГНЦ ФГУГП «Южморгеология», Геленджик.
Автор и докладчик – к.т.н. Лыгин В.А., директор НПП «ЮМГ Гравимаг» ГНЦ ФГУГП «Южморгеология»
2. Экспертиза
2.1. Бескабельный аппаратурно-технологический сейсморазведочный комплекс для работ на море, в транзитной зоне и на суше. ООО «Сейсмо-Шельф». Авторы: М.А. Воронов, Ю.В. Рослов, А.В. Тулупов, Е.Г. Жемчужников.
Докладчик – к.г.-м.н. Жемчужников Е.Г., главный геофизик ООО «Сейсмо-Шельф»
3. Разное
3.1. Предложения по уточнению состава секции «Морские работы» НМС ГГТ Минприроды России.
Докладчик – д.г.-м.н. В.П. Кальварская, председатель Совета
^ 3.2. Проект плана работы НМС ГГТ Минприроды России на II – IV кв. 2011 г. Предложения к перспективному плану НМС на 2012–2014 г.г.
Докладчик – д.г.-м.н. В.П. Кальварская, председатель Совета
Усиление внимания к геолого-геофизическим исследованиям на акваториях в значительной мере связано со значимостью морских нефтегазовых объектов в энергетическом потенциале по углеводородам, который и в настоящее время является базовой составляющей экономической и политической безопасности России.
По технике и технологии геолого-геофизических работ акватории условно подразделяют на три области: глубоководную – с глубинами более 500 м; шельфовую (мелководную) – с глубинами 20 – 500 м; переходную зону от суши к морю – с глубинами до 20 м. Каждая, из выделенных областей, отличается спецификой условий измерений, требует различных технико-технологических решений, оптимальных для извлечения геологической информации из геофизических данных с учетом применяемых геофизических методов и решаемых геологоразведочных задач. К наиболее актуальным проблемам морской геофизики следует отнести
- региональные исследования, нацеленные на изучение глубинного строения земной коры;
- прогнозно-поисково-разведочные работы на нефть и газ в области шельфа и транзитных зон;
- геоэкологические исследования.
К настоящему времени морская геофизика накопила определенный опыт работ по освоению шельфа с умеренным климатом, но пока еще не располагает апробированной технологией и техническими средствами для организации в широких масштабах поисково-разведочных, буровых и эксплуатационных работ в арктических условиях. Поэтому для освоения арктического шельфа необходимы новые научно-технические решения, направленные на создание методических основ, разработку концепции освоения ресурсов замерзающих морей с учетом существующих береговых промышленных производственных мощностей и технико-технологической оснащенности полярной геофизики, включая нормативно-технические документы (Инструкции, Методические рекомендации, Требования и пр.), предназначенные для реализации ГРР в условиях Арктики и Антарктиды.
Континентальный шельф Российской Федерации является самым крупным в мире по площади, а степень геофизической изученности крайне низкая.
Оценивая УВ потенциал России, следует особо выделить ресурсы шельфов арктических и дальневосточных морей (ресурсный потенциал близок к 100 млрд.т.у.т.). С развитием геологоразведочных работ на шельфах связывается одно из самых перспективных направлений создания новых сырьевых баз добычи нефти и газа в России (Кропп, Савицкий, 2010* – ОАО «Дальморнефтегеофизика»).
Различные мировые компании оперируют сегодня на шельфе планеты примерно 120-ю судами для сейсмической съемки и только двенадцать из них принадлежат компаниям России.
Необходимость усиления роли геофизических методов в повышении ресурсного потенциала России по УВ, в том числе повышение качества геологического изучения объектов в условиях шельфа, транзитных зон и Мирового океана и увеличения объемов использования их ресурсов, определила подход к формированию программы 77 сессии НМС по секции «Морские работы».
1. Доклады
1.1. В работе, представленной ФГУП «ВНИИОкеангеология» и ФГУНПП «Полярная морская геологоразведочная экспедиция» (ПМГРЭ), всесторонне рассматривались материалы геофизических исследований, полученные российскими специалистами в океанических морях Антарктиды в течение 1981–2010 г.г. (приложение 2). В комплекс выполненных исследований входили: многоканальное сейсмопрофилирование МОВ ОГТ, глубинные сейсмические зондирования с применением донных станций, гравиметрические и магнитометрические наблюдения, сейсмоакустическое профилирование, многолучевое эхолотирование. До 1982 г. использовались грузовые, мало приспособленные для морских научных геофизических исследований суда. В 1990–2010 г.г. морские геофизические работы уже проводятся на специализированных НИС «Геолог Дмитрий Наливкин», «Академик Александр Карпинский», что дает возможность внедрить новое оборудование и существенно повысить качество получаемых материалов.
Выполненные исследования позволили получить ряд новых научных и практически значимых результатов по изучению глубинного строения, геологической эволюции и перспектив нефтегазоносности окраинных осадочных бассейнов Антарктики. В их числе: 1 – составлен комплект структурных и геофизических карт и разрезов земной коры (в районе плато Кергелен – индоокеанский сектор Южного океана); 2 – охарактеризовано строение земной коры континентальной окраины и история ее геологического развития; 3 – реконструированы особенности геодинамической эволюции литосферы южной части Индийского океана; 4 – предложена концептуальная модель ранней стадии развития ледникового щита Восточной Антарктиды; 5 – произведена оценка перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов Антарктики и др.
Основной объем полевых наблюдений выполнялся специалистами ФГУНПП «ПМГРЭ», в обработке и интерпретации геофизических данных участвовали сотрудники ФГУНПП «Океангеология».
Рассмотрев и обсудив представленные в докладе материалы (Ю.Н. Гололобов, В.К. Поликарпов, Э.В. Исанина, Н.Н. Ржевский, В.П. Кальварская)
НМС отмечает:
Проводимые ФГУНПП «ПМГРЭ» и ФГУП «ВНИИОкеангеология» морские многоплановые геофизические исследования в Антарктике, актуальны и соответствуют Государственной политике, направленной на сохранение и закрепление позиций России в этом регионе, предусмотренной Морской доктриной Российской Федерации.
Целесообразность комплексных геолого-геофизических исследований в индоокеанском секторе Антарктики (ФГУНПП «ПМГРЭ», ФГУП «ВНИИОкеангеология») с отработкой элементов методики нацелена на обеспечение перспективы освоения минеральных и энергетических ресурсов в Мировом океане.
НМС рекомендует:
1. Продолжить комплексные геолого-геофизические исследования в индоокеанском секторе Антарктики (ФГУНПП «ПМГРЭ», ФГУП «ВНИИОкеангеология»).
2. Включить в состав объектов изучения районы, где остаются нерешенными многие проблемы строения и эволюции земной коры и которые являются самыми перспективными с точки зрения нефтегазоносности (осадочный бассейн моря Космонавтов, континентальная окраина Земли Уилкса и др.).
3. Основные положения методики и технологии проведения геолого-геофизических исследований в Антарктике изложить в «Методических рекомендациях», которые представить на экспертизу НМС ГГТ Минприроды РФ в III кв. 2012 г.
1.2. В докладе С.Н. Кашубина «Карта мощности земной коры Циркумполярной Арктики» представлена работа, выполненная Центром глубинной геофизики (ЦГГ) ФГУП «ВСЕГЕИ» совместно с ФГУП «ВНИИОкеангеология», «ВНИИГеофизика» и ФГУНПП «Севморгео» в рамках международного проекта «Атлас карт геологического содержания Циркумполярной Арктики масштаба 1:5 000 000», по которому Россия является страной –координатором составления Тектонической карты Арктики (приложение 3).
Ранее построенные карты мощности земной коры для отдельных участков этой территории на основе сейсмических данных и данных об аномальном поле силы тяжести из-за редкой сети сейсмических профилей оказались слишком грубыми для тектонического районирования.
Значительный объем сейсмических работ, выполненный за последние годы, позволил существенно повысить точность тектонических построений и создать новую цифровую модель карты мощности земной коры Циркумполярной Арктики.
Информация о мощности земной коры играет важную роль при изучении глубинного строения Земли. При сейсмологических и глобальных геофизических построениях знание о мощности коры необходимо для расчета соответствующих поправок, а при геологической интерпретации мощность земной коры важно знать как для структурных, так и для геодинамических построений. При изучении областей перехода от континентов к океанам изменение мощности коры часто является определяющим критерием для выделения континентального и океанического типов земной коры.
Новая карта пригодна для введения поправок при сейсмологических исследованиях и планетарных геофизических построениях и для геотектонических построений Арктического бассейна.
По результатам обсуждения материалов доклада (Ю.В. Рослов, Н.Н. Ржевский, А.Л. Пискарев, Г.Л. Лейченков, Э.В. Исанина, А.Л. Ронин, Ф.Г. Гуторов, Е.Г. Васильева, И.Ю. Шкатов, В.М. Безруков, В.А. Кацев, А.Д. Павленкин)
НМС отмечает:
Построенная ЦГГ ФГУП «ВСЕГЕИ» карта мощности земной коры Циркумполярной Арктики в составе Международного проекта «Атлас карт геологического содержания Циркумполярной Арктики М 1:5 000 000» может служить основой для геотектонических построений, при определении типов земной коры и обоснования внешних границ континентального шельфа России в Северном Ледовитом океане.
НМС рекомендует:
1. Опубликовать представленные ЦГГ ФГУП «ВСЕГЕИ» материалы для их более широкого научного обсуждения и практического использования.
2. По комплексу геолого-геофизических работ, имеющих прямое отношение к проблеме ВГКШ, с которыми Российская сторона выходит на международную арену подготовить и представить на НМС обобщенный доклад (ФГУП «ВНИИОкеангеология», «ВСЕГЕИ» и др.).
1.3. В докладе А.Л. Пискарева и А.И. Атакова показана возможность построения трехмерной модели земной коры (на примере Охотоморского региона) на основе совместного применения методов детерминистического и статистического анализа аномалий потенциальных полей (гравитационного и магнитного) – приложение 4.
Построение исходной плотностной 3D-модели земной коры Охотского моря произведено с использованием оригинальной программы решения обратной задачи гравиразведки и магниторазведки на основе сеточной аппроксимации. Программа позволяет производить подбор плотностей и намагниченностей тел в заданных пределах изменений, при закрепленной геометрии разреза и всего нижнего полупространства. Территория, охватываемая моделью, протягивается от северного побережья Охотского моря до Курильских о-вов и Тихого океана на юге и от хребта Сихотэ-Алинь и о-ва Сахалин на западе до п-ова Камчатка на востоке. Трехмерная плотностная модель охватывает площадь 1260 х 1530 км и рассчитана до глубины 35 км. Расчеты опираются на результаты наблюдений глубинных сейсмических границ на профилях 1ОМ и 2ДВ-М.
В целях детализации геолого-геофизического истолкования материалов детерминистские методы интерпретации были дополнены статистическими оценками параметров распределения источников гравитационных и магнитных аномалий и расчетами томографического распределения источников аномалий, что наряду с использованием других геолого-геофизических данных, позволило определить элементы залегания гравитирующих границ и выделить блоки с различными плотностями.
В итоге выполненных исследований
построены схематические карты глубины поверхностей Мохоровичича и внутрикоровой границы Конрада;
выделены подъемы границы поверхности Конрада, в том числе подъем, пересекающий Охотское море в северо-западном направлении, совпадающий с Центрально-Охотским сводом и батиметрической ступенью северо-западного направления.
Полученные результаты подтверждают континентальную природу земной коры северной и центральной частей Охотского моря, в том числе и анклава, расположенного за пределами 200-мильной зоны Российской Федерации.
По результатам обсуждения материалов доклада (В.К. Поликарпов, Ю.Н. Гололобов, А.Л. Ронин, Н.Н. Ржевский, В.М. Каулио, М.Л. Верба, О.И. Погарева, Э.В. Исанина, В.А. Кацев)
НМС отмечает:
В разработке, выполненной ФГУП «ВНИИОкеангеология» и ФГУНПП «Севморгео», используются методы детерминистического и статистического анализа аномалий при интерпретации потенциальных полей с построением 3-х мерных моделей земной коры.
Актуальность направления связана с необходимостью геотектонических построений при изучении строения земной коры, что особенно важно в условиях акваторий, в том числе при обосновании границ континентального шельфа России в морях, соприкасающихся с другими государствами.
К недостаткам следует отнести отсутствие в разработке сопровождающей нормативно-технической документации (Методические Рекомендации, Методическое Руководство и пр.) с основными положениями по технике, методике и технологии работ, а также указанием ограничений в применении предлагаемой рецептуры, что сдерживает широкое внедрение полученных результатов.
НМС рекомендует:
1. Работы по применению методов детерминистического и статистического анализа аномалий потенциальных (гравитационных и магнитных) полей считать актуальными для построения 3-мерных моделей при изучении строения земной коры (для геотектонических построений) и обосновании внешних границ континентального шельфа России (при решении геополитических проблем).
2. В целях более широкого внедрения разработки основные положения по методике, технологии проведения работ, увязке геолого-геофизических данных и др. изложить в нормативно-методическом документе (Методические Рекомендации, Методическое Руководство и др.), который представить на рассмотрение НМС в 2012 г.
1.4. В докладе А.И. Атакова (ФГУНПП «Севморгео») рассмотрены вопросы пространственного распределения плотности и намагниченности по данным гравиразведки и магниторазведки при региональных исследованиях, поиске и разведке полезных ископаемых условно назыаемые автором «реконструктивной томографией гравитационного и магнитного полей», как одного из направлений, связанных с интерпретацией потенциальных полей и построением 3-х-мерных геологических моделей (приложение 5).
Внутри гравитационной (магнитной) томографии выделяют два подхода – фильтрационный и аппроксимационный. К методам интерпретационной томографии относят: спектральный пространственный анализ (СПАН), методы, основанные на аналитическом продолжении полей и пр.
Примерами успешного решения различных геологоразведочных задач на основе гравитационной (магнитной) томографии с определением наиболее вероятного местоположения и формы геологических объектов являются многочисленные результаты, полученные ГНПП «Аэрогеофизика» при использовании пакета программ СИГМА –3D в условиях Московской синеклизы, Прикаспия, Полярного Урала, Западной Сибири и др. регионов.
С теоретических позиций все методы гравитационной (магнитной) томографии выглядят весьма уязвимо. Возможности любых алгоритмов фильтрации для оценки глубин залегания h аномалиеобразующих тел ограничены зависимостью спектральных характеристик гравитационного поля не только от глубины залегания h, но и от геометрических параметров источников. Эквивалентность и неустойчивость решения обратной задачи гравиметрии в сеточном классе источников при отсутствии априорных ограничений на параметры, неизбежно оказывают влияние на результаты аппроксимационной томографии. При этом может проявляться «эффект скрытой эквивалентности», который связан с проецированием на заданную сетку некоторой гармонической функции, минимизирующей расхождение наблюденного и модельного полей. В рамках классического детерминированного подхода к интерпретации в настоящее время не удается получить теоретическое обоснование гравитационной (магнитной) томографии.
На основе аппроксимаций аномалий гравитационного и магнитного полей сингулярными источниками в ФГУНПП «Севморгео» разработана «технология томографического анализа», методические принципы которой предполагают необходимость проведения многовариантного анализа данных, обусловленного неустойчивостью геологических моделей, построенных на априорных представлениях.
Технология моделирования базируется на итерационном процессе последовательного анализа различных длин волн, оценке глубины залегания и интенсивности аномалообразующих источников, учете влияния локализованных особенностей поля. Способы локализации источников объединяют методы разделения полей на составляющие, отвечающие разным структурно-вещественным неоднородностям, с методами инверсии полей в классе сингулярных источников. В результате моделирования наблюденного поля определяются вероятностные геометрические характеристики возможных аномалообразующих источников, их интенсивности и соответствующие им спектры аномалий.
При региональных исследованиях, поиске и разведке полезных ископаемых выявлен ряд преимуществ этого направления перед традиционными методами исследования.
После вопросов и ответов по докладу, а также дискуссионного обсуждения выдвинутых положений (В.К.Поликарпов, М.Ю. Шкатов, Н.А. Ворошилов, В.П. Кальварская, Ф.Г. Гуторов, В.П. Кальварская, Ю.Н. Гололобов, Ю.В. Рослов, В.Г. Мавричев, А.Л. Пискарев, А.Н. Телегин, Е.Г. Васильева, И.Ю. Винокуров),
НМС отмечает:
В ФГУНПП «Севморгео» разработана «технология реконструктивной томографии» применительно к анализу гравитационного и магнитного полей, нацеленная на решение геологических задач при региональных исследованиях, поисках и разведке месторождений полезных ископаемых.
Целесообразно развитие теоретических основ и практическая апробация представленной Технологии моделирования объектов.
НМС рекомендует:
1. Разработанную в ФГУНПП «Севморгео» технологию применительно к интерпретации гравитационного и магнитного полей, наряду с другими, альтернативными технологиями, использовать в опытном порядке для решения геологоразведочных задач при научно-методическом сопровождении разработчиков.
2. Для перехода к производственным масштабам внедрения основные положения технологии «томографического анализа» с выходом на геологические результаты изложить в соответствующем нормативно-методическом документе (Методические рекомендации и др.), с представлением его на экспертизу НМС в 2012 г.
3. При дальнейшем развитии работ в области «томографической интерпретации» геопотенциальных полей предусмотреть необходимость
– теоретического изучения возможностей разделения аномальных эффектов, обусловленных множеством разноглубинных объектов, с позиций информационно-статистического подхода;
– экспериментальную оценку разрешающей способности алгоритмов «томографической интерпретации»;
– разработку способов эффективного комплексирования методов «гравитационной и магнитной томографии» с другими методами интерпретации с выходом на геологические результаты.
4. По материалам доклада подготовить статью для публикации.