Глубинное строение Амуро-Зейского и западной части Среднеамурского осадочных бассейнов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.10, кандидат геолого-минералогических наук Манилов, Юрий Феликсович

• Манилов, Юрий Феликсович
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Манилов, Юрий Феликсович

Введение

Глава 1. Изученность, состояние проблемы, краткая геолого-геофизическая характеристика Амуро-Зейского и Среднеамурского осадочных бассейнов.

1.1. Геологический обзор.

1.2. Глубинное строение.

1.2.1. Геофизическая изученность. ф 1.2.2. Глубинная изученность территории.

Глава 2. Методика.

2.1 .Теоретические предпосылки.

2.2. Методика редуцирования чехла депрессии.

2.2.1. Методические особенности.

2.2.2. Построение структуры фундамента депрессии.

2.3. Методика изучения неоднородностей литосферы.

Глава 3. Строение чехла и фундамента Амуро-Зейского и западной части

Среднеамурского осадочных бассейнов.

3.1. Результакты исследований.

3.1.1. Карта мощности нелитифицированных отложений чехла.

3.1.2. Карты плотности.

3.1.2.1. Формализованная карта плотности дневной поверхности. ^

3.1.2.2. Формализованная карта плотности фундамента консолидированной коры. ^

3.1.3. Карта редуцированного гравитационного поля.

3.1.4. Карты результатов комплексной интерпретации геофизических данных. ^^

3.1.4.1. Карта результатов комплексной интерпретации геофизических данных Амуро-Зейского бассейна.

3.1.4.2. Карта результатов комплексной интерпретации геофизических данных западной части Среднеамурского бассейна.

3.1.5. Изучение вулкано-плутонических образований в чехле и на поверхности фундамента.

3.1.5.1. Карта районирования вулканических образований чехла. ^

3.1.5.2. Карта распространения магнитных магматитов осадочных бассейнов и их обрамления. ^

3.1.6. Карта строения фундамента Амуро-Зейского и западной части Среднеамурского бассейнов и их обрамления по результатам интерпретации геолого-геофизических материалов. ^

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Глубинное строение Амуро-Зейского и западной части Среднеамурского осадочных бассейнов»

Актуальность изучения осадочных бассейнов Приамурья обусловлена их расположенностью в узловых тектонических и геодинамических обстановках, перспективностью на наличие разнообразного минерального сырья. В первую очередь это энергоносители - нефть, газ, угли, горючие сланцы, уран; а также золото, медь, полиметаллы, серебро, железо, молибден. Решение проблемы затрудняется отсутствием объектов на поверхности и, следовательно, необходимостью применения глубинных геофизических методов. Такое положение обязывает совершенствовать методическую основу и методы прогнозно-минерагенического анализа областей развития осадочных толщ в соответствие с данными о глубинном строении и геодинамике литосферы региона.

Область расположения осадочных бассейнов Приамурья и сопредельных территорий Китая характеризуются разнообразием тектонических и геодинамических обстановок: активный и пассивный рифтогенез, субдукционно-коллизионные и трансформные взаимоотношения плит и внутриплитных элементов, проявления мантийного диапиризма и плюм-тектоники. Такая ситуация непосредственно отразилась на особенностях глубинного строения осадочных бассейнов. Наиболее сложное строение литосферы в регионе характерно для Амуро-Зейской депрессии.

Методика исследований осуществлялась в четыре этапа. На первом была разработана схема изучения территории, перекрытой осадочным чехлом, в условиях дефицита глубинной информации. На втором выявлены физико-геологические особенности строения фундамента под чехлом. На третьем откартированы физические неоднородности в земной коре и мантии. На четвертом осуществлено геологическое истолкование результатов и установление связей найденных особенностей скоростного, плотностного и магнитного строения литосферы с тектоникой, геодинамикой и минерагенией важнейших ее элементов.

Целью работы является построение объемной модели глубинного строения Амуро-Зейского и западной части Среднеамурского осадочных бассейнов как основы изучения тектоники и геодинамики литосферы для прогноза полезных ископаемых закрытых территорий Приамурья.

Основные задачи следующие:

1 .Разработка методики изучения строения осадочных бассейнов.

2.Построение карт мощности осадочного чехла.

3.Картирование структуры консолидированного фундамента по результатам анализа геофизических и геологических материалов.

4.Постоение опорных плотностных разрезов и срезов разных уровней литосферы по геотраверсам профилей ГСЗ и параллельным им направлениям.

5.Построение карты мощности земной коры для района Среднего Приамурья.

6.Картирование глубинных неоднородностей в земной коре и литосферной мантии.

7.Геологическое истолкование полученных результатов.

Защищаемые положения:

1. Разработана методика изучения глубинного строения осадочных бассейнов в условиях дефицита глубинной информации, включающая: а) расчет и редуцирование эффектов чехла депрессии; б) редуцирование локальных эффектов консолидированной коры; в) построение карты мощности земной коры по зональной корреляции сейсмических и гравиметрических данных; г) выявление плотностных неоднородностей в земной коре и литосферной мантии.

2. В гетерогенном фундаменте Амуро-Зейского и западной части Среднеамурского осадочных бассейнов выделены: а) крупные блоки фундамента, границы основных тектонических элементов региона под чехлом - микроконтинентов, орогенных поясов: Туранский блок, ограниченный на юго-западе Трансамурским разломом, существенно сиалический по составу и более плотный Зее-Буреинский; 13ейская тектоническая зона, сложенная преимущественно каледонскими образованиями и зона Добаошань, представленная в основном герцинидами; б) зоны мезозойского вулканизма под чехлом - Приамурская, Зее-Селемджинская, Западно-Туранская и Ульдуро-Чуркинская.

3. Установлены крупные плотностные неоднородности в литосферной мантии и земной коре: а) Турано-Хинганская аномальная зона пониженной плотности в мантии, отвечающая Западнотуранско-Муданьцзянскому золотоносному поясу глубинных разломов; б) Зейская аномалия повышенной плотности в коре и мантии, контролирующая Чагаянский золото-полиметаллический рудный узел; в) Зее-Норско-Буреинская коровая аномалия пониженной плотности в коре, характеризующая надвиг Амурской плиты на Монголо-Охотский орогенный пояс.

Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:

1 .Разработаны методический и вычислительный алгоритмы изучения глубинного строения территорий, перекрытых осадочным чехлом.

2.Построены:

- карта мощности нелитифицированного чехла Амуро-Зейского и западной части Среднеамурского бассейнов;

- плотностные модели разрезов и срезов разных уровней литосферы территории Среднего Приамурья;

- карта мощности земной коры региона.

3. Составлены:

- карта фундамента Амуро-Зейского и западной части Среднеамурского бассейнов;

- схема геодинамических обстановок Среднего Приамурья.

4. Выделены:

- системы коровых и сквозькоровых разломов северо-западного направления;

- зоны мезозойского магматизма на перекрытых территориях.

Практическая значимость выполненной работы состоит в выявлении связей между распределением плотности в литосфере и геологическими структурами, установленными на дневной поверхности, а также с разными составляющими поля силы тяжести. Получены новые данные о глубинном строении осадочных бассейнов, структуре разрывной тектоники, развитии магматизма, контролирующих размещения минерального сырья (золота, олова, меди, нефти, газа и др.) и позволяющие проследить эволюцию региона.

Фактический материал и личный вклад осуществлен работой в лаборатории региональной геофизики и петрофизики ИТиГ ДВО РАН на основании собственных методических разработок и пакета компьютерных программ, реализующего комплекс методических разработок, материалов по гравитационному моделированию, а также данных геологии, петрофизики сейсмических исследований, МТЗ и теплового потока, взятых из работ лаборатории, института и из отечественных и зарубежных публикаций.

Апробация работы проводилась на международной научной конференции молодых ученых и специалистов (Чернигов, 2000г.); на II Краевом конкурсе молодых ученых и аспирантов (Хабаровск, 2000г.); на международной научно-практической конференции: Генезис нефти и газа и формирование их месторождений как научная основа прогноза и поисков новых скоплений (Чернигов, 2001г.), Всероссийской молодежной конференции: Современные вопросы геологии /2-е Яншинские чтения (Москва, 2002г.), Всероссийских совещаниях: Тектоника и геофизика литосферы (Москва, 2002г.), Тектоника и геодинамика континентальной литосферы (Москва, 2003г.), школе -конференции 37 Всероссийского тектонического совещания: Эволюция тектонических процессов в истории Земли (Москва, 2004 г.), на И, III и IV Косыгинских чтениях

Хабаровск, ИТиГ ДВО РАН, 1999, 2001, 2003 г.г.), на Ученом совете Института тектоники и геофизики ДВО РАН (1998,2002 г.г.).

Публикация выполненных исследований произведена в одной монографии и 14 печатных работах.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из Введения, 5 глав и Заключения. Общий объем 155 страниц, 43 рисунка, 2 таблицы. Список использованной литературы содержит 110 наименований печатных работ.

Заключение диссертации по теме «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», Манилов, Юрий Феликсович

Основные результаты:

1. Разработана методика изучения перекрытых чехлом территорий на основе последовательного редуцирования локальных эффектов разных уровней литосферы и последующей зональной корреляции сейсмических и гравиметрических данных.

2. Выявлены особенности строения чехла и фундамента Амуро-Зейского и Среднеамурского осадочных бассейнов. Прослежены под чехлом границы микроконтинентов и орогенных поясов, зоны развития магматогенных комплексов.

3. Закартированы крупные неоднородности в земной коре и литосферной мантии. Охарактеризованы их плотностные особенности и взаимосвязь с крупными тектоническими объектами.

4. Построена карта мощности земной коры Среднего Приамурья.

5. Модель глубинного строения территории представлена в виде плотностных разрезов, горизонтальных срезов коры и литосферной мантии.

6.Выделены региональные разломы северо-западного направления: Трансамурский, Гилюйский, Поярковский и Хабаровский; прослежена их проявленность в земной коре и литосферной мантии.

7. Построена карта геодинамических обстановок Среднего Приамурья.

8. Выявлены связи глубинного строения и разрывной тектоники региона с размещением полезных ископаемых.

Заключение

Проведенные исследования литосферы Среднего Приамурья позволили получить новую информацию о глубинном строении и геодинамике территории; разноуровневых характеристиках массивов, орогенных поясов, вулкано-плутонических образованиях в Амуро-Зейского и западной части Среднеамурского осадочных бассейнов; дизъюнктивной тектонике региона, контролирующей размещение минерального сырья.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Манилов, Юрий Феликсович, 2005 год

1. Абрамов В.А. Структура тектоносферы Алданского щита и его мезозойских рудно-магматических узлов (автореф. докт. дисс.) // Иркутск: 1992. 35 с.

2. Абрамов В.А. Глубинное строение Центрально-Алданского района // Владивосток: Дальнаука, 1995. 179 с.

3. Андреев Б.А., Клушин И.Г. Геологическое истолкование гравиметрических аномалий // Л., Недра, 1965. 495 с.

4. Бельтенев Е.Б. Разрывная тектоника восточного сектора региона БАМ и ее влияние на размещение оруденения// Разломы и эндогенное оруденение Байкало-Амурского региона. М.: Наука, 1982. С. 73-88.

5. Билибин Ю.А. Металлогенические провинции и металлогенические эпохи// М., Госгеолтехиздат, 1955. 88 с.

6. Брянский Л.И. Гравитационные модели Сихотэ-Алинской складчатой области // ТГ, 1984, №2, с. 52-61.

7. Брянский Л.И., Подгорный В.Я. Гравитационная модель земной коры по профилю Свободный Комсомольск - мыс Сюркум // ТГ, 1984а, № 5. С. 76-81. Брянский Л.И. Построение региональной гравитационной модели юга Дальнего Востока // ТГ, 1987, № 5, с. 86-93.

8. Брянский Л.И. Стандартные гравитационные модели земной коры (на примере юга Дальнего Востока) // Владивосток: ДВО АН СССР, 1988. 144 с.

9. Брянский Л.И. Плотностная структура земной коры и верхов мантии Восточной окраины Азиатского континента// Владивосток: Дальнаука, 1995. 142 с.

10. Варнавский В.Г., Малышев Ю.Ф. Восточно-Азиатский грабеновый пояс //Тихоокеан. геология. 1986.№3. С.3-13.

11. Варнавский В.Г., Малышев Ю.Ф. Амуро Охотская рифтовая система // Геология зоны БАМ, Л., 1988, ТI, С. 333 - 338

12. Вахромеев Г.С., Давыденко А.Ю. Моделирование в разведочной геофизике. М.: Недра, 1987.

13. Ващнлов Ю.Я.Глубинные гравиметрические исследования (с помощью билогарифмических палеток) // М.: Наука, 1973. 155 с.

14. Ващнлов Ю.Я. Глубинная структура Северо-востока СССР по гравиметрическим данным // Гравитационная модель коры и верхней мантии Земли. Киев: Наукова Думка. 1979. С. 209-214.

15. Ващнлов ЮЛ. Блоково-слоистая модель земной коры и верхней мантии // М.: Недра, 1984.240 с.

16. Геологическое строение СССР и закономерности размещения полезных ископаемых //Т. 10 кн.2 Л. Недра1989,619с.

17. Геология Северо Восточной Азии. Т.З. Магматизм. Л:Недра, 1973.

18. Гурович В.Г.,Романовский Н.П. и др. Физические свойства горных пород Дальнего Востока (справочник), Владивосток 1997, 393с.

19. Егоркин A.B. Средние скорости объемных волн в консолидированной коре Сибири / Геология и геофизика, 1989, №9.

20. Исаев В.И. Принципиальная схема комплексной интерпретации гравиметрических съемок на примере профиля Средние Лангары Мухто (Северный Сахалин) // ТГ, 1983, № 1, с. 107-111.

21. Карсаков Л.П. Раннедокембрийские комплексы в структуре Восточной Азии (реферат докт. дисс.)// Хабаровск: 1995

22. Карсаков Л.П., Чжао Чуньцзин и др. Тектоника, глубинное строение, металлогения Центрально Азиатского и Тихоокеанского поясов // Объяснительная записка к тектонической карте, масштаб 1:1500000., 2005,264с.

23. Копылов М.И. Петрофизические модели прогнозирования в оловорудных районах Приамурья // Автореф. канд. дисс. Хабаровск, ИТиГ, 2003. 31 с.

24. Косыгин Ю.А., Парфенов Л.М., Попеко Л.И. Сравнительный анализ вулканизма Буреинского массива и смежной части Монголо Охотского пояса /Тектоника срединных массивов// М.: Наука, 1976 М.

25. Косыгин В.Ю., Исаев В.И. Оптимальная плотностная структура верхней мантии вдоль геотраверса Япония возвышенность Шатского - Императорские горы // ТГ, 1983, №5, с. 27-38.

26. Косыгин В.Ю., Исаев В.И. О построении региональных плотностных моделей // ТГ, 1985, №2.

27. Косыгин В.Ю., Исаев В.И. Плотностная модель тектоносферы вдоль геотраверса Япония-Гавайи // ТГ, 1986, № 5.

28. Косыгин Ю.А., Парфенов Л.М., Попеко В.А. Сравнительный анализ вулканизма Буреинского массива и смежной части Монголо-Охотского пояса // Тектоника срединных массивов. М.: Наука, 1976. С. 13-36.

29. Красный Л.И и Пэн Юнбяо Объяснительная записка к геологической карте Приамурья и сопредельных территорий. Масштаб 1:2500000. Санкт Петербург - Благовещенск -Харбин: 1999.135с.

30. Красовский С.С. Отражение динамики земной коры континентального типа в гравитационном поле // Киев, Наук, думка, 1981, с.

31. Кузнецов В.Е. Глубинное строение и современная геодинамика Приамурья // Тихоокеан. геология, 1998. Т. 17, № 2. С.61-67.

32. Лишневский Э.Н. О строении поверхности фудамента Нижнее Зейской впадины// Геотектоника, 1968. № 5, е.

33. Лобковский Л.И. Геодинамика зон спрединга, субдукция и двухъярусная тектоника плит//. М.: Наука, 1988.251с.

34. Лобковский Л.И., Никишин А.М., Хаин В.Е. Современные проблемы геотектоники игеодинамики// М.: Научный Мир, 2004.611с

35. Логачев A.A. Магниторазведка. Ленинград: Недра,1968.283с

36. Магид М.Ш., Зотова И.Ф., Заблоцкий Е.М. Глубинные петрофизические разрезы земной коры Байкало-Амурского района //ТГ, 1987, № 6, с. 96-106.

37. Малышев Ю.Ф., Парфенов Л.М. Плотностные неоднородности земной коры юга Дальнего Востока // Районирование геофизических полей и глубинное строение Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1977, с.

38. Малышев Ю.Ф., Брянский Л.И., Карсаков Л.П., Петрищевский А.М. Шевченко Б.Ф.

39. Глубинное строение срединных массивов северо-востока Азии и их роль в формировании тихоокеанской окраины // ТГ, 1983, № 3. С. 27-34.

40. Малышев Ю.Ф. Районирование гравитационного поля // Тектоническая природа геофизических полей Дальнего Востока. М.: Наука,1984. С. 3-51.

41. Малышев Ю.Ф. Глубинное строение Восточной Азии и размещение минерального сырья: Автореф., дис. д-ра геол. мин. наук, Хабаровск, 1993, 50с.

42. Малышев Ю.Ф., Липина E.H. Геотермические характеристики структурных элементов земной коры Восточной Азии и их связь с глубинным строением // Тихоокеан. геология. 1994,№ 1,С. 13-28.

43. Манилов Ф.И., Саксин Б.Г. Объемное геолого-геофизическое картирование (на примерах Буреинского и Ханкайского срединных массивов). Владивосток. ДВНЦ АН СССР, 1984.130с.

44. Меркулова Т.В., Манилов Ю.Ф. Строение юго-западной части Среднеамурской впадины // Тихоокеан. геология. 1998. t.17.N4.C.116-120.

45. Меркулова Т.В., Кириллова Г.Л. Строение и перспективы нефтегазоносности северных звеньев Итунь Иланьской ветви разломов Тань-Лу // Тихоокеан. геология. 2004. t.23.N6.C.55 -75.

46. Милановский Е.Е. Рифтовые зоны континентов// М.: Недра, 1976.

47. Мишенькин Б.П., Колмаков Е.А., и др. результаты глубинного сейсмического зондирования на востоке трассы БАМ // ТГ, 1989, № 3, с. 89-94.

48. Михалевский В.И. Электрическая разведка методом теллурических токов в Восточной Сибири // М: Недра, 1987. 205 с.

49. Моисеенко В.Г., Эйриш Л.В. Золоторудные месторождения Востока России. Владивосток: Дальнаука, 1996.

50. Натальин Б.А., Борукаев Ч.Б. Мезозойские сутуры на юге Дальнего Востока СССР // Геотектоника. 1991, № 1. С. 84-97

51. Павлов Ю.А., Рейнлиб Э.Л. Гравитационные аномалии и гранитоидный магматизм юга Дальнего Востока. М.: Наука, 1982. 88 с.

52. Парфенов JI.M., Берзин H.A., Ханчук А.И., Кириллова Г.Л. Модель формирования орогенных поясов Центральной и Северо-Восточной Азии // Тихоокеан. геология. 2003. Т.22, № 6. С.7-41

53. Подгорный В.Я. Методика послойного определения плотности // Тихоокеанская геология, 1995. .№6. С. 103-108.

54. Потапьев C.B., Спирина Е.Е. и др. Результаты глубинного сейсмозондирования в Хабаровском крае // Сов.геол., 1979. № 3.

55. Смирнов В.И. Фактор времени в образовании стратиформных рудных месторождений // Геология рудных месторождений, 1970, Т. 12 №6, с. 3-15

56. Соколов К.П. Геологическое истолкование магниторазведочных данных. М.: Гостгеоптехиздат, 1956

57. Страхов В.Н. Перспективы и пути развития теории и практики интерпретации гравитационных и магнитных аномалий // ТГ, 1984, № 4, с. 60-70.

58. Сорокин А.П. История геолого-геоморфологического развития Зейско Буреинской впадины в мезозое и кайнозое: Автореф. дис. канд. геол.-мин.наук. Владивосток, 1972. 25 с.

59. Сухов В.И., Вулканогенные формации юга Дальнего Востока // М: Недра, 1975. 112 с. Сухов В.И., Бакулин Ю.И., Н.ПЛошак и др. Металлогения Дальнего Востока России, Хабаровск, 2000г, с.217

60. Тарков А.П. Глубинное строение Зее Буреинской равнины по данным геофизических исследований // Советская геология 1963, № 7, С. 90 - 104

61. Тектоническая природа геофизических полей Дальнего Востока // М.: Наука, 1984. 200 с. Тилыман С.Н. Сравнительная тектоника мезозоид севера Тихоокеанского кольца. // Новосибирск: Наука, 1973. 210 с.

62. Томсон И.Н., Фаворская М.А. Рудоконцентрирующие структуры и принципы локального прогнеозирования эндогенного оруденения // Советская геология 1968, № 10, С. 3-13

63. Уткин В.П. Сдвиговые дислокации, магматизм и рудообразование // М.: Наука, 1989. 165 с.

64. Чжан Хун, Чжао Чуньцзин, Яо Ичжэн, Цюань Хень. Динамические основы мезозойского вулканизма в северной части Большого Хингана (Китай) // Тихоокеан. геология, 2000. Т.19, № i. С.109-117.i

65. Шатков Г.А., Бабаев А.О., Максимовский В.А., Пуринг В.В. Тафрогенный комплекс Амуро Зейской депрессии и перспективы его рудоносности // Тихоокеан. геология. -1984,3. С. 54 67.

66. Parfenov L.M., Khanchuk A.I., Popeko L.I. et al. Northeast Asia Geodynamics Map. -1:5 000 000 // Открытый файл: http:// geopubs.wr.usgs.gov/open-file/of 03-203/geodymap/NE Asia Geodynamics Map. Sh.l. - Pdf. - 2 л.

67. Qiu Zhong Jian Experience and learning of oil and gas exploration in China// ACTA PETROLEI SILICA Vol.20 Nol 1999 ppl-7

68. The Tancheng Lujiang wrench fault system //Ed. by Xu Jiawei Chichester, England: John Wileyand Sons. 1993. 279p.

69. Utkin V.P. Wrench Fault of Sikhote-Alin and Accretionary and Destructive Type of Fault Dislocation in the Asia-Pacific Transition Zone / The Tancheng-Lujiang Wrench Fault System / Edit, by Xu Jiawei // 1993. P. 225-238/

70. Wang Qianshen, Wu Chuanzhen, Liu Hongehen et al. Stadies on the general distribution of crustal thickness and characteristics of crustal structure under the Asian continent // Seismol. and geology. 1982.Vol. 5, No 3. P. 1-9.

71. Wei Yongfu, Lu Yingjie, Jiang Xiongxin et al. //Gold Deposits of China. Shenyang, 1994. 329 P

72. Zhang Hong. Evolution of Nothern segment of the Tan-Lu fault system in Mesozoic// Workshop of the 30th IGC, Beijing, 1996. P. 28-31.