Глубинные источники теплогенерации и региональный прогноз нефтегазоносности Томской области

Abstract

Актуальность работы обусловлена необходимостью установления связи нефтяных и газовых месторождений Томской области с глубинным строением и реологией земной коры и подкоровой мантии. Установленные связи используются для оценки перспектив нефтегазоносности в районах с невыясненным углеводородным потенциалом. Цель работы: исследовать плотностную контрастность земной коры и подкоровой мантии - индикатора реологического состояния геологических сред - в 3D-пространстве; выявить связь плотностной контрастности с тепловым потоком и размещением месторождений нефти и газа Томской области; определить и параметризовать вероятные глубинные источники тепла и флюидов, способствующие образованию углеводородных залежей в осадочной толще. Методика исследований: построение 3D реологических гравитационных моделей земной коры и подкоровой мантии до глубины 50 км; корреляционный анализ. Результаты. Установлена корреляционная связь плотностной контрастности - индикатора реологических состояний геологических сред - с тепловым потоком из доюрского основания осадочной толщи, что предполагает существование источников тепла в зонах реологических разуплотнений нижнего слоя земной коры и подкоровой мантии, а также непосредственное влияние глубинных зон пониженной вязкости на образование углеводородных залежей в осадочной толще. В западных районах Томской области установлена пространственная связь нефтегазоносных районов с зонами пониженной вязкости в нижнем слое доюрской осадочной толщи, фундаменте, нижнем слое земной коры и подкоровой мантии. Установлено резкое различие реологических состояний земной коры в западных и восточных районах области. В западных районах кристаллическая кора менее вязкая, возможно раздроблена и, как следствие, более проницаема для потоков теплофлюидов, а в восточных - более жесткая и характеризуется увеличенной мощностью, что определяет резкое различие продуктивности осадочной толщи на западе и востоке территории. В центральных районах области в подкоровой мантии на глубинах 35-60 км выявлена зона пониженной вязкости - вероятный источник тепла и флюидов, перекрытая с востока жесткими пластинами в средней и нижней коре. По наличию зон пониженной вязкости в фундаменте и нижнем слое земной коры на севере и юге области рекомендованы для изучения два района, перспективные на обнаружение новых месторождений нефти и газа.

The relevance of the research is caused by the need to reveal the connection of oil and gas deposits in Tomsk region with a deep structure and rheology of the crust and uppermost mantle. The relations determined are used for oil-gas forecast in areas with obscure prospects. The aim of the work is to research the density contrast of the crust and uppermost mantle - manifestation of rheological properties of geological media - in the 3D-space to reveal the connection of the former with the heat flow and displacement of oil-gas deposits in Tomsk Region; to define and delineate in space probable sources of heat and fluids promoting the formation of hydrocarbon deposits into sedimentary layers. The method used in the study: construction of 3D-rheological gravity models of the crust and uppermost mantle up to depth of 50 km and the correlation analysis. The results. The correlative relation of density contrast - indicator of rheological station of geological media - with a heat flow from PreJurassic basement of the sedimentary layer was determined. This assumes heat and fluid sources inlow crust and uppermost mantle lower viscosity zones, and also direct influence of the latter on hydrocarbon formation in sedimentary stratum. In western areas of Tomsk region the space relation of oil-gas districts with zones of lowered viscosity in the PreJurassic sedimentary layer, basement, lower crust, and uppermost mantle is defined. The authors have revealed great difference of rheological state of the crust in western and eastern areas of Tomsk region. In western areas the crust is less viscous, perhaps - the shattered and, as a consequence, more permeable for deep heat-fluid flows. In eastern areas the crust is more viscous (rigid) and it is characterized by a thickening, that define sharp difference of oil-gas efficiency of the sedimentary stratum in the West and East of Tomsk region. In central areas of the researched region lower viscous zone at the depth interval of 35-60 km - the probable source of a heat and fluids - is found. From the East it is overlapped by rigid sheets into the middle and lower crust. Two areas, perspective for searching for new oil and gas deposits, were recommend according to the presence of lowered viscosity zones in the basement and lower crust in the North and South of Tomsk region.