Авторизация

Логин:
Пароль:
Восстановить пароль
Регистрация
  • Форум
  • Блоги
  • Контакты
  • Новости
  • Продукты
  • Отрасли
  • Обучение
  • Поддержка
  • События
  • О компании
  • 4 (59) | 2011 Геотермическая модель Ферганской межгорной впадины

    (территория Республики Узбекистан)

    Цай О.Г., Институт Геологии и геофизики Академии наук Республики Узбекистан, г. Ташкент, e-mail: oksana_tsay@list.ru

     

    Geothermal Model of Fergаna basin (on the territory of the Republic of Uzbekistan)

     

    В пределах Ферганской межгорной впадины геотермические исследования в скважинах начаты в 50–х годах прошлого столетия [1]. Они имели фрагментарный характер и были связаны с решением задач разработки нефтяных месторождений, изучением их геологии, гидрогеологии термоминеральных вод и тектоники. В 1980–е годы возросли объем и качество геотермических исследований, в результате которых получены геотермические данные температуры, геотермического градиента и теплофизических свойств на больших глубинах. По этим данным для Ферганской межгорной впадины были составлены карты геотермического поля, изотерм по кровле палеогена и средних градиентов температур [2, 3]. При определении величины теплового потока Земли в предыдущих исследованиях были использованы сведения о геотермическом градиенте и теплопроводности горных пород. Геотермический градиент определялся по среднему значению градиента температур в скважинах, теплопроводность пород – лабораторными и полевыми методами. Несмотря на крайне неравномерную изученность теплового поля в приповерхностной части земной коры, результаты геотермических исследований позволили получить не только общее представление о средних значениях плотности теплового потока и геотермического градиента в пределах геологических структур, но и выявить латеральные особенности распределения этих величин в отдельных тектонических зонах. Ввиду сравнительно небольшого объема лабораторных определений теплофизических свойств пород, при расчете теплового потока Земли разными авторами используются зависимости, связывающие теплопроводность и плотность пород через скорость продольных волн [3, 4], теплопроводность пород и глубину их залегания [4, 5], а также теплопроводность и температуру пород [6, 7]. Новые данные теплопроводности, теплоемкости пород, а также измерений температуры в скважинах позволили уточнить каталог определений плотности теплового потока и построить новую карту геотермического поля Узбекистана [8].

    В настоящее время накоплен богатый фактический материал по геолого–геофизической изученности территории Ферганской межгорной впадины. Однако весь этот материал представлен в виде точечных полевых замеров и бумажных карт различного масштаба, исходные данные которых сохранились в виде фрагментов таблиц, карт и схем, построенных в разное время с использованием разных программных пакетов.

    Для эффективного использования геолого–геофизической информации и обеспечения хранения, анализа и организации пространственных данных в единой системе ArcGIS нами создана геолого–геофизическая база данных Ферганской межгорной впадины, состоящая из двух информационных блоков: геологическая изученность и геофизическая изученность [9–10]. Блоки включают цифровые модели геологических, тектонических и геофизических карт различных масштабов, включая первичные данные по скважинам.

    Использование инструментов ArcGIS позволяет существенно повысить базовые средства проведения таких исследований и предоставляет дополнительные возможности для пространственного моделирования и анализа информации. В качестве примера здесь представлен фрагмент базы данных блока «Геологическая изученность», в котором показаны геологические слои (от юрских до четвертичных отложений) и детальная трехмерная геотермическая модель изотерм по кровле палеогена, построенная с использованием инструмента 3D Анализ (рис. 1). Данная модель позволяет достаточно хорошо охарактеризовать морфологию рельефа кровли палеогена и распределение температур по ней. На рисунке отчетливо выделяется температурный максимум, приуроченный к Северо–Ферганскому глубинному разлому, характеризующийся повышенным значением температуры (220оС).

     


    Рис. 1. Трехмерная геотермическая модель распределения изотерм по кровле палеогена Ферганской межгорной впадины.

     

    Другим примером является фрагмент базы данных блока «Геофизическая изученность», на котором показана поверхность распределения теплового потока, выполненная с использованием включенного в ArcGIS инструмента Геостатистический анализ (Ordinary Cokriging, модель Гаусса). В основу построения этой поверхности положены данные каталога плотности теплового потока [11], а также дополнительные данные по градиенту температуры и эффективной скорости продольных волн (рис. 2). Температурный градиент определялся методом скважинной термометрии в лаборатории Региональной и прикладной геофизики Института Геологии и геофизики Академии наук Республики Узбекистан (ИГиГ АН РУз), а эффективная скорость продольных волн – по карте эффективной скорости надопорной толщи Pg2–3+N+Q, построенной по данным сейсморазведки МОВ [12]. В целом, по величине теплового потока и характеру теплового поля территорию Ферганской межгорной впадины можно разделить на две зоны: западную с высоким значением плотности теплового потока (> 95 мВт/м2) и восточную с более низким значением плотности теплового потока – от 50 до 60 мВт/м2. Специального внимания заслуживает зона Северо–Ферганского глубинного разлома, западная ветвь которого попадает в зону с высоким тепловым потоком.

     


    Рис. 2. Карта плотности теплового потока Ферганской межгорной впадины.

     

    Созданная геолого-геофизическая база данных Ферганской межгорной впадины позволяет не только хранить и накапливать данные, но также на основе их обобщения и анализа давать оценку геологического потенциала Ферганского бассейна. База данных может применяться при решении широкого круга задач, в первую очередь связанных с освоением геотермальных ресурсов, при моделировании и прогнозировании запасов, а также при комплексной оценке их использования в промышленной, коммунальной и сельскохозяйственной отраслях.

    Литература

    1. Симаков С.Н., Кдейберг В.Г., Воробьев А.А. и другие. Геологическое строение и нефтеносность Ферганы, Л. Гостоптехиздат, 1957. – с. 410–411.
    2. Зуев Ю.Н., Таль-Вирский Б.Б., Поликарпов А.А., Якупов О.Г. К вопросу о связи радиогенной теплогенерации пород складчатого основания с тепловым потоком в пределах Западного Тянь-Шаня// ДАН УзССР. 1985. - №1. –c. 26-28.
    3. Таль–Вирский Б.Б. Геофизические поля и тектоника Средней Азии.– Л.: Недра, 1982. –271 с.
    4. Таль–Вирский Б.Б. Тектоника и геофизические поля нефтегазоносных областей центральной части Средней Азии. Диссертация на соискание ученой степени доктора г–м. наук. Ташкент. 1972. – 496 с.
    5. Поликарпов А.А. Особенности теплового поля земной коры территории Узбекистана Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого–минералогических наук. Ташкент 2006. – 127 с.
    6. Гордиенко В.В. Тепловые аномалии геосинклиналей. – Киев. Наук. Думка, 1975. – 141 с.
    7. Смыслов А.А., Моисеенко У.И., Чадович Т.З. Тепловой режим и радиоактивность Земли. – Л.: Недра, 1979. – 191 с.
    8. Сидорова И.П., Цай О.Г. Интегрированная карта геотермического поля Узбекистана. Материалы Респ. Науч.–техн. конф. «Приоритетные направления геологического изучения недр гидрогеологических и инженерно–геологических исследований в Республике Узбекистан». 25 мая 2011 г. Ташкент. ГП НИИМР. 2011. – с. 46–48.
    9. Tsay O. G.. Creation of complex geologo–geophysical database on Fergana Basin  (Eastern Uzbekistan). 63rd Geological Congress of Turkey, April, 2010.
    10. Цай О.Г. Комплексная интерпретация геофизических данных в среде ГИС на примере Юго–Восточной Ферганы. Материалы Международной Конференции «Современные проблемы Сейсмологии, гидрогеологии и инженерной геологии (посвященной 100–летию академика Г.А. Мавлянова)», Сб. Проблемы сейсмологии в Узбекистане №7, Том 2. Ташкент, 2010. – с. 77–79.
    11. Каталог определений теплового потока за период 1970–2011 гг. Авторы Зуев Ю.Н., Поликарпов А.А., Сидорова И.П. и др.
    12. Перельман И.И. Тектоника третичных отложений Южной и Центральной Ферганы по данным сейсморазведки МОВ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. Ташкент 1967. – 209 с.



    Версия для печати