Арктика и Антарктика: геологоразведка «на кончике пера»

Таймырский сектор Арктики имеет огромный ресурсный потенциал по многим стратегически важным для России видам как твёрдых полезных ископаемых (ТПИ), так и углеводородного сырья (УВС). В то же время из-за сложных горногеологических условий, как нигде проявленного траппового магматизма регион остаётся одним из наименее изученных сейсморазведкой МОГТ (ранее МОВ), несущей прямую фактическую информацию о нефтегазо- и рудоконтролирующих структурах. В свете изложенного здесь широко применяется нетрадиционный подход к исследованию недр, разрабатываемый автором с 1960-х годов под брендом «сейсмогравимагнитное моделирование», в аббревиатуре СГММ.

Сущность метода
Освоение Заполярья сопряжено, по определению, с неимоверными трудностями. В рамках же СГММ, как раз наоборот, реализовано одно из немногих, если не единственное замечательное преимущество Арктики и Антарктики, обладающих, в отличие от остальных частей света, вертикальным магнитным полем. Такая предельно простая структура магнитного поля благоприятствует его трёхмерному преобразованию на основе найденных точных (в конечных интегралах) алгоритмов в трапповую составляющую гравитационного поля. После освобождения последнего от крайне негативного её воздействия, а также других помех оно становится похожим на рельеф целевого отражающего горизонта (рис. 1,А). Это позволяет уже на самых ранних стадиях, после отработки первых же сейсморазведочных маршрутов, в опережающем режиме обнаруживать и картировать, прежде всего, крупные нефтегазо- и рудоконтролирующие структуры, которые представляют наибольший интерес на региональном этапе геологоразведочных работ (ГРР).
Таким образом, созданная инновационная импортонезависимая геотехнология СГММ, используя уже давно и повсеместно выполненные среднемасштабные гравимагнитные съёмки – с опорой на минимальные объёмы сейсморазведки (стратегия «разведка без границ»), способна обеспечить в высоких широтах быстрое, надёжное и малозатратное решение региональной структурной задачи как залог успешных поисков любых полезных ископаемых.

Рисунок 1. Технология СГММ: интерпретационная схема (А), подтверждение структурного прогноза по осадочному чехлу (Б) и подошве земной коры (В)

Экскурс в прошлое
Многолетняя практика доказала эффективность развиваемой стратегии в различных условиях как Западной, так и Восточной Сибири.
В 1960-1980-е годы, ставшие «золотым веком» для нефтегазового комплекса Таймыра, применение СГММ, а также разработанного нами высокотехнологичного скоростного анализа по данным МОВ (в сочетании с предельно согласованным ходом геофизических и буровых работ в те годы) ускорило открытие в Ванкорском районе Западной Сибири богатых залежей нефти и газа в мезозое (рис. 2,А; Б). Это, в свою очередь, предопределило решение в рекордные сроки сразу двух стратегически важных для России задач: во-первых, перевод энергоснабжения Норильского комбината – мирового лидера по производству цветных металлов на дешёвый природный газ и, во-вторых, наполнение магистрального нефтепровода ВСТО (Восточная Сибирь – Тихий океан), за счёт подключения его к Ванкору.
На рубеже 2000-х годов технология СГММ оказалась вообще единственным средством, обеспечившим впервые получение в трапповых полях Восточной Сибири, причисляемых к третьей, высшей категории сложности, достоверной геологической информации, главным образом, регионального характера. При этом суммарные затраты составили 20 млн руб, при стандартном же подходе потребовалось бы тоже 20, но только теперь млрд руб. Эффект, безо всяких оговорок, колоссальный.

Рисунок 2. Мониторинг поисковой удачи: А – области нефтегазонакопления (I – Ванкорская, II – Норильская, III – Новотаймырская); Б – первооткрывательница «Большой Нефти»; В – накануне Новых Открытий (мегавалы: 1 – Кутарамаканский, 2 – Снежногорский, 3 – Хантайско-Рыбнинский, 4 – Большеозёрский мегапрогиб)

В итоге вблизи Ванкора был обнаружен крупнейший уникальный объект – Норильская седловина (НГО) с прогнозными ресурсами от 6 до 10 млрд т условного топлива (рис. 2,А). По материалам СГММ (практически «с чистого листа» и с высокой добавленной стоимостью) удалось выявить в Норильской седловине на вероятно продуктивных и доступных, но уже рифей-палеозойских уровнях осадочного разреза до 50 антиклинальных структур – потенциальных месторождений нефти и газа, а также закартировать в базальтовых покровах более 10 неизвестных ранее вулканогенных впадин, контролирующих рудоносность Норильского района.
Правильность информации, выдаваемой беззатратным по сути, но интеллектуально ёмким сейсмогравимагнитным моделированием (образно говоря, «на кончике пера») доказала проверка первого же из выявленных объектов – Самоедского вала (рис 1,Б). При этом в исходном варианте построений (1993 г.) сейсмическая структура открывалась на восток, что противоречило прогнозу. Восточное замыкание Самоедского вала удалось уверенно отразить на сейсмических картах только лишь в 1996 г. – после проложения в горном рельефе целого ряда дополнительных профилей.
Работы МОГТ однозначно подтвердили и шокировавший многих прогноз «зеркального» поведения границы Мохоровичича (подошва земной коры) в Еисей-Хатангском прогибе, сделанный нами ровно 50 лет назад по данным СГММ (рис. 1, В). Этот поразительный пример научного предвидения является также ещё одним важным свидетельством реальности всех целевых – нефтегазо- и рудоконтролирующих структур, обнаруженных в рамках одной и той же интерпретационной модели СГММ.

Работы нового этапа
Результаты проведённых исследований позволили в начале 2000-х годов, во-первых, разработать перспективную крупномасштабную программу «Большая Карта», предусматривающую охват всего Таймырского сектора Арктики опорной сетью эталонировочных маршрутов МОГТ для последующего его изучения с позиций СГММ; во-вторых, обосновать после 15-летнего перерыва возобновление работ, ориентированных на поиск и лицензирование на Таймыре новых крупных зон нефтегазонакопления; одну из них в Пясинском районе мы так и назвали – Новотаймырской (рис. 2,А).

Рисунок 3. Стратегия «разведка без границ»: А – изучаемые зоны нефтегазонакопления; Б – формируемый тестовый полигон МОГТ-СГММ; В и Г – предлагаемые глобальные общеарктические проекты

Однако все объёмы МОГТ последних лет оказались сосредоточенными только в пределах трёх НГО – материковой Гыдано-Ленской, а также шельфовых Карской и Лаптевской (рис 3,А). Поэтому, несмотря на очевидную эффективность этих работ, уже приведших к крупным открытиям в Пайяхском районе, неосвещённой сейсморазведкой остаётся большая, труднодоступная часть территории с очень хорошими перспективами на поиски богатых залежей не только УВС, но и ТПИ, в том числе высоколиквидных, таких как медь-никель, цинк-свинец, золото, платина, алмазы, уран, редкозёмы и др. (плато Путорана и Анабар, горы Бырранга, архипелаг Северная Земля).
С учётом изложенного, предложено форсировать изучение названных земель в рамках завершающего единого кустового проекта «Таймыр – 2012», с отработкой недостающих увязочных маршрутов МОГТ – СГММ по суше, морю и рекам – в обход недоступных и заповедных участков (рис 3,Б). При указанном подходе должны быть очень быстро и с минимальными затратами устранены чудовищные пробелы в познании минерально-сырьевой базы богатейшей нефтегазо- и рудоносной провинции, очень выгодно расположенной на главных перекрёстках Северного морского пути.
Кроме того, будет сформирован глобальный геофизический маршрут «Алтай – Шпицберген» (рис. 3,Б), пересекающий всю Россию по суше и акватории от Китая до Норвегии (5 тыс км). Аналогичный маршрут предлагается создать и вдоль всей трассы Северного морского пути от Мурманска до Владивостока (свыше 11 тыс км). Вместе оба этих маршрута образуют идеальный тестовый полигон для решения многих особо острых проблем (в том числе знаковой – по установлению внешней границы арктического шельфа России). При этом следует подчеркнуть, что именно в рамках крупных проектов удастся наиболее полно раскрыть неординарные возможности универсальной геотехнологии СГММ, способной ускорить и удешевить как нефтегазо-, так и рудопоисковые работы, а за счёт сэкономленных немалых средств:
а) вернуть в нужных объёмах столь важный и незаменимый на региональном этапе инструмент исследования недр как глубокое параметрическое бурение;
б) возвратиться к оправдавшей себя в прошлые годы исключительно эффективной практике изучения трапповых районов на основе повсеместного и обязательного комплексирования сейсморазведки с колонковым бурением в целях надёжного учёта искажающего влияния скоростной неоднородности, по предложенной нами технологии. Не лишне напомнить, что разворот колонкового бурения в то время стал возможен только после выхода специального постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 21 марта 1979 года №265 «О мерах по усилению геологоразведочных работ на нефть и газ в Восточной Сибири», в подготовке которого нам довелось принять непосредственное участие.

Контуры будущего
Проводимые в настоящее время в регионе исследования на нефть и газ по логике должны завершиться и первыми серьёзными открытиями на резервном (пока!) направлении поисков – на второй (палеозойский) структурный этаж. Достижение этой цели требует выхода с работами на новые площади, прежде всего, в центральную, наиболее перспективную, но ещё совершенно не обследованную сейсморазведкой часть Норильской НГО. По технологии СГММ здесь удалось выделить ряд так называемых «минибассейнов», представляющих собой характерные композиции тектонических элементов отрицательного (очаги нефтегазообразования) и положительного (ловушки УВ) знаков. Такой бассейн закартирован в Снежногорском районе, где три крупнейших мегавала (Хантайско-Рыбнинский, Кутарамаканский и Снежногорский) окружают по всему периметру Большеозёрский мегапрогиб (область максимального для всей Сибирской платформы осадконакопления – до15 км и более), образуя почти идеальную (замкнутую) генерационно-аккумуляционную систему (рис. 2,А; 2,В). Согласно концепции, развиваемой Н.В. Лопатиным и др., в данной ситуации будет реализован огромный нефтепроизводящий потенциал Большеозёрского мегапрогиба (по нашим оценкам, порядка 2,5 – 3,0 млрд т условного топлива).
Для заложения первых глубоких скважин в этой зоне наиболее перспективен Снежногорский мегавал, но он нуждается в предварительной заверке сейсморазведкой, которую можно выполнить (благодаря развитой гидросети) с наименее затратной, но не менее эффективной речной технологией. Обнаружение впервые в «шаговой» доступности к Норильску крупных залежей нефти и газа внесёт весомый вклад в решение важнейшей на сегодня задачи по формированию новых центров добычи и переработки минерально-сырьевых ресурсов в АЗРФ, включая Восточную Сибирь.
В случае успеха стратегии «разведка без границ» на Таймыре, ключевом звене Российского (шире – Евразийского) Севера, её можно будет распространить и на другие заполярные и приполярные районы с теми же самыми проблемами.

Сейчас этому благоприятствует наступившее председательство РФ в Арктическом Совете, в контексте которого предлагается осуществить на принципах прорывной геотехнологии СГММ (с привлечением других современных методологий) поэтапное изучение глубинной тектоники: сначала всей Российской Арктики (в центральном, Таймырском её секторе оно уже приближается к стадии завершения), а затем всей Арктики и всей Антарктики, моделируя их как суперглобальные объекты в 25 млн км² каждый (рис. 3,В; 3,Г). Очевидно, что в случае Антарктики (минерально-сырьевая база которой, по мнению ряда экспертов, больше чем у всех остальных частей света, вместе взятых) подобные исследования, «на кончике пера», единственно возможны, поскольку международными конвенциями любые работы с применением техники там запрещены полностью.
Выполнение такого, совсем необременительного для госбюджета, проекта позволит, на новом витке знаний, вывести разведку недр высоких широт, прежде всего Российского Заполярья, на качественно более высокий уровень научного прогноза, придав самому поисковому процессу мощный импульс и второе дыхание, которых сегодня так не хватает геологии.

ВЛАДИМИР КАЗАИС,
главный геолог АО «Таймыргеофизика»,
к. г. -м. н., заслуженный геолог России