Файл: Вопросы общей и теоретической тектоники [сборник]..pdf

выклинивающихся, часто перемятых пластов, нередко ослож­ ненных подводнооползневыми процессами, поверхностями не­ согласий и т. д. (Корсаков и др., 1972). Попытки возобновле­ ния «стратификации» в таких условиях, как правило, приво­ дят к ошибкам в сейсмических построениях и могут иметь ре­ зультатом совершенно неверное истолкование геологического строения исследуемого района. Возникает вопрос о целесооб­ разности распространения на море классической «стратигра­ фической привязки», как не контролируемой бурением. В ос­ нову геологической интерпретации в условиях открытого мо­ ря, видимо, должен быть положен структурно-вещественный подход, включающий извлечение из морских сейсмограмм возможно более полной информации как структурного, так и вещественного характера.

Обычно при анализе сейсмограмм при работах на море ис­ пользуются в качестве «структурного» признака времена при­ хода или интервалы следования отражений, на основе кото­ рых можно судить о рельефе геологических поверхностей и из­ менении мощностей толщ, ограниченных ими. В качестве «ве­ щественной» характеристики до недавнего времени использо­ валась только скорость прохождения упругих волн. При этом на практике часто принималось, что более высокоскоростные толщи должны быть плотнее. Однако, как известно, связь между скоростью и плотностью более сложная и выражается для продольных волн сотношением вида,

( 1) следует, что теоретически связь между скоростью и плот­ ностью является обратной. Фактически наблюдаемая прямая связь — следствие того, что незначительное уплотнение сопро­ вождается более резким возрастанием значения модуля Юнга.

Поэтому не вызывают удивления высокие скорости у льда

ивечной мерзлоты, каменной соли, обладающих низкими плотностями.

Кроме скорости прохождения упругих волн, для установ­ ления вещественных характеристик могут быть использованы

идругие динамические параметры. Однако отдельные попытки их использования (амплитуда при интенсивности, длитель­ ность записи, многоили малофазнссть, сохранение формы за-

писи и т. п.) не получили должного распространения, так как носили качественный характер. Отсюда ясно, что качествен­ ный анализ динамических особенностей сейсмической записи должен дополняться различными количественными определе­ ниями ,например, спектральным анализом, оценкой эффек­ тивных коэффициентов поглощения или же статистическим анализом рассмотренных качественных признаков. Можно на­ деяться, что такой анализ позволит установить по морским сейсмическим данным вещественные свойства исследуемого фрагмента пространства. По распределению вещественных свойств можно будет, как это обычно и делается в тектонике, выделять геологические тела, по их соотношениям устанав­ ливать структуру пространства и далее, если это потребуется, может ставиться и задача выделения возрастных подразделе­ ний.

Заканчивая рассмотрение способов построения возрастных подразделений по морским сейсмическим данным, можно све­ сти их к двум схемам:

1. Построение на суше или в разбуренной акватория модели геологического пространства по литологическим, палеонтоло­ гическим и геохимическим свойствам — выявление в этом про­ странстве «возрастных» границ — установление связей между «возрастными» и сейсмическими границами — трассирование «возрастных» границ по сейсмическим данным, в море.

2 . Установление связей между сейсмическими характери­ стиками и вещественными свойствами — восстановление ве­ щественных свойств по сейсмическим характеристикам — вы­ деление тел по вещественным свойствам — «возрастные» по­ строения на основе этих реконструкций.

В обеих схемах самым сложным и неоднозначным этапом является проведение «возрастных» границ по наблюдаемым или реконструированным литологическим (вещественным), палеонтологическим, геохимическим свойствам.

Существуют, однако, построения, не укладывающиеся ни в одну из предложенных схем. В практике сейсморазведочных работ обычно подразумевается, что более высокоскоростные толщи должны быть плотнее и, следовательно, старше по гео­

логическому возрасту.

Наряду с «идеальной» схемой распределения скоростей и плотностей пород по глубине (т. е. с возрастанием их значений при увеличении глубины залегания), характерной, например, для акватории Южного, частично Среднего Каспия, имеется множество обратных примеров. Для шельфа Запад­

162

ного Сахалина — район Невельска — характерен следующий разрез: отложения нижнего миоцена (холмокая свита) отли'- чаются высокими значениями средних скоростей — порядка 4,4—4,6 км/сек., а нижележащие олигоценовые и эоценовые породы имеют скорости порядка 3,3—3,9 км/сек. (Скорикова, 1965). В пределах Курильской глубоководной котловины ско­ ростной разрез выглядит следующим образом: первые сверху

100—150 м=1 —1,2 км/сек., интервал 200—300 м — 2 и более км/сек., ниже глубин 400 м значения пластовой скорости коле­ блются в пределах 1,5—2 км/сек. (Снеговской, 1972).

Возрастные построения, не опирающиеся на керновый ма­ териал, а апеллирующие к «общегеологическим» предпосыл­ кам или скоростным параметрам, исходя из предположения об «идеальной» схеме скоростной кривой, никак не обосно­ ваны теоретически и не могут быть использованы на практике.

Так, отражающий горизонт «Р» внутри осадочной толщи Беринговоморской котловины, ниже которого отмечалось на­ личие каких-то гомогенных отложений, из общегеологических предпосылок относился к подошве плейстоценовых турбидитов (Ludwig et al., 1965). Бурением с судна «Гломар Челленджар» было установлено, что горизонт «Р» соответствует раз­ делу между нижележащими породами (аргиллитами и гли­ нистыми сланцами неустановленного возраста) и залегающи­ ми выше верхнемиоценовыми диатомовыми илами (Deep Sea Drilling Project Leg., 1971). Налицо ошибка в определении возраста порядка 15—20 млн лет, в то время как «гомоген­ ность» нижележащих пород, предполагаемая по характеру сейсмического материала, подтвердилась.

На Западном побережье Южного Сахалина в Красногор­ ском районе преломляющий горизонт с Vr=4,8—5,5 км/сек. на глубине 2—2,5 км некоторыми исследователями отождест­ влялся с палеозойскими образованиями. Вто же время сква­ жиной в 35 км к северо-востоку примерно на той же глубине были вскрыты высокоскоростные отложения верхнего миоцена с плотностью порядка 2,64—2,76 г/см3 и скоростью продоль­ ных ультразвуковых волн по напластованию порядка 4,06— 5,36 км/сек. Определения скорости выполнялись при атмос­ ферном давлении, а в природных условиях значения скорости, видимо, более высокие (Юнов, Тихомиров, 1968).

Нетрудно видеть, что одним и тем же значениям скорости оказалось возможным приписать и палеозойский и верхнемио­ ценовый возраст, т. е. ошибка в определении возраста при та­ ком подходе составила несколько сот миллионов лет,

Необходимость возрастных реконструкций

Если возрастные реконструкции не являются окончатель­ ной целью геологических исследований, а лишь средством ее достижения, то, учитывая все отмеченные трудности, можно поставить вопрос: нельзя ли той же цели добиться более про­ стыми, более доступными средствами? В качестве основной цели морских геологических исследований, так же как и гео­ логии вообще, можно принять поиски полезных ископаемых. Для поисков разных полезных ископаемых необходимы раз­ ные поисковые критерии, но все эти критерии можно сгруп­ пировать в два класса — вещественный и структурный. Ве­ щественные (литологические, геохимические, формационные) свойства служат вещественными поисковыми критериями. По любому из вещественных свойств в геологическом пространст­ ве можно выделить геологические тела, геометрия и взаимо­ отношения которых могут быть представлены как структурные поисковые критерии. Все эти структурные признаки установимы по морским сейсмическим данным, а вещественные, как можно надеяться, будут установимы количественным опреде­ лением динамических параметров и другими методами, и про­ веряемы на уровне наблюдений. Для установления их поиско­ вого значения имеется обширный сравнительный материал.

В отличие от объективных структурно-вещественных приз­ наков, возрастные характеристики обычно вполне обоснован­ но расцениваются как субъективные (Hedberg, 1958; Wheeler, 1959). Поисковое значение признаков, отражающих скорее точку зрения исследователя на строение участка, чем само строение, сомнительно.

Учитывая серьезные принципиальные трудности, возникаю­ щие на пути возрастных построений, и далеко не бесспорную их необходимость, мы не можем согласиться с требованиями, обычно предъявляемыми к геологической интерпретации мор­ ских сейсмических данных и заключающимися в желательно­ сти выделения возрастных подразделений на всех разрезах, схемах и картах. Окончательным итогом интерпретации долж­ но быть установление вещественных и структурных характе­ ристик участка. Если потребуется выделение возрастных под­ разделений, то это должно быть следующим этапом реконст­ рукций.

164