Оценка геокриологических условий Ямала в целях перспектив развития нефтегазовой отрасли

Первая лагунно-морская терраса прослеживается отдельными вытянутыми с севера на юг неширокими участками. В низовьях крупных рек терраса сильно размыта, и ее небольшие участки встречаются здесь в виде отдельных останцов. Абсолютные отметки плоской поверхности террасы составля­ют 7—12 м. Поверхность террасы расчленена оврагами лишь в прибрежной части.

Морфология поверхности лагунно-морских террас во многом напоминает особенности рельефа одновозрастных морских террас. В отличие от них лагунно-морские террасы интенсивнее осложне­ны мерзлотными формами рельефа. Кроме того, их поверхность более сильно заозерена (до 20% и более) и заболочена, особенно в южной части полуострова, что обусловлено более интенсивным развитием современного термокарстового процесса.

Лайда занимает обширные плоские территории, приурочен­ные в основном к устьевым областям рек. Абсолютные отметки ее поверхности равны 1—5 м. По характеру рельефа эта территория во многом аналогична описанной выше поверхности морской лай­ды. В отличие от нее формирующиеся здесь прибрежные аккуму­лятивные формы имеют гораздо меньшие масштабы и представле­ны небольшими песчаными косами.

Поверхность восточных наиболее низких окраин суши, так же как и западных, отличается значительной заозеренностью и интен­сивно заболочена. Заозеренность с севера на юг увеличивается от 10—15 до 20—25%.

Озерные аккумулятивные террасы

Озерные геоморфологические уровни на Ямале представлены тремя позднечетвертичными террасами и современной озерной пой­мой. Наиболее полный комплекс террас прослеживается лишь юж­нее оз. Яррото-первое и в Лаборовской котловине.

Третья озерная терраса распространена в районе Ла­боровской котловины. Она занимает небольшие площади, распо­ложенные по периферии обширной плоской низменной равнины. Образование террасы шло в зырянско-каргинское время в услови­ях огромного озера, образовавшегося в результате таяния льдов зырянского ледника и подпруживания вод конечно-моренной гря­дой, ограничивающей на востоке и юге Лаборовскую котловину.

Поверхность террасы слабоволнистая с абсолютными высот­ными отметками 55—60, а иногда и до 65 м. На поверхности тер­расы широко развиты мерзлотные формы рельефа — бугры пуче­ния и термокарстовые понижения, занятые озерами и болотами. Заозеренность территории составляет 15—20%. Уступ террасы к более низким геоморфологическим уровням отчетливо прослежи­вается по аэросхемам.

Вторая озерная терраса развита широко лишь в двух районах изученной территории: в Лаборовской котловине и в рай­оне оз. Яррото-первое. В первом из этих районов она занимает большие площади с абсолютными высотными отметками поверхно­сти 50—55 м. Поверхность плоская, часто кочко­ватая, большие площади заняты торфяниками и крупными озера­ми. Заозеренность ее территории составляет 20-30%, Уступ к первой террасе уверенно дешифрируется по аэросхемам.

Первая озерная терраса занимает в целом небольшую площадь в пределах Ямала, хотя и встречается практически во всех его районах. Небольшие ее участки распространены южнее оз. Нейто, на юге оз. Яррото и в других местах. Лишь в районе Лаборовской мульды она занимает значительную площадь. Эта терраса одновозрастна с первой морской терра­сой Ямала.

Плоская поверхность террасы часто с кочковатым микроре­льефом во многих местах интенсивно заболочена. Относительные превышения ее поверхности 6—8 м. В пределах Лаборовской мульды первая терраса также плоская, кочковатая, сильно забо­лоченная и заозеренная с абсолютными высотными отметками 40—45 м.

Озерная пойма среди комплекса озерных террас развита наиболее широко. Она занимает обширные прибрежные районы наиболее крупных озер. Ее поверхность плоская, заболоченная, с относительными превышениями 3—5 м. На севере для поверхно­сти поймы характерен полигональный микрорельеф. На юге рас­пространены массивы плоскобугристых торфяников.

Аллювиальные аккумулятивные и эрозионно-аккумулятивные террасы

Аллювиальные террасы прослеживаются в основном лишь в долинах наиболее крупных левых притоков р. Обь в ее устьевой части. Среди них выделены две надпойменные террасы и пойма. Небольшие по площади участки аллювиальных террас встречаются также в долинах рек Мордыяха, Юрибей, Еркутаяха и др. Отсутствие ярко выраженных террас в долинах рек большей части полуострова свидетельствует о молодости этих до­лин и о преобладании процесса денудации на протяжении всей ис­тории их развития.

Вторая надпойменная терраса наиболее широко раз­вита в долине нижнего течения р. Щучья. Она образовалась в каргинско-сартанское время. Относительное превы­шение ее плоской, иногда слабоволнистой, кочковатой поверхнос­ти 10—16 м. Заболоченность значительная лишь в тыловой части, здесь же развиты массивы бугристых торфяников, иногда значи­тельных по площади.

Прибровочные участки эрозионных уступов часто осложены интенсивно развивающейся овражной сетью. От­четливо прослеживается уступ к первой террасе.

Первая надпойменная терраса, синхронная по вре­мени формирования первой морской террасе, развита в основой в долинах рек Щучья и Хадытаяха. Небольшие по площади участки также прослеживаются в низовьях рек Нгояха, Салетаяха и др. Поверхность террасы ровная, в отдельных местах интенсивно забо­лоченная и заозеренная с обширными массивами торфяников. За­озеренность ее в основном составляет 5-10%. Относительное пре­вышение поверхности этой террасы равно 5—8 м.

Пойма развита в долинах всех рек полуострова. Она ограни­чена четким эрозионным уступом и занимает большие территории. Поверхность ее плоская, интенсивно осложнен­ная многочисленными старичными понижениями и мерзлотными процессами. На севере, примерно до широты мыса Каменного, в долинах всех крупных рек широко развит полигональный микро­рельеф. Поверхность поймы часто осложнена прирусловыми ва­лами.

Для поймы рек характерно более широкое развитие старичных и термокарстовых озер. Заозеренность ее на севере составляет в основном 5—10 и реже 15%. К югу заозеренность повышается до 10—15 и даже 20%.

Ледниковые аккумулятивные равнины

Ледниковые аккумулятивные равнины распространены в При­уральской части полуострова. Их формирование связано с аккумулятивной деятельностью ледника, существовавше­го здесь в зырянское время. По периферии они сменяются плоской равниной с общим уклоном на юго-восток, которая сформирова­лась под воздействием талых ледниковых вод. Здесь песчаные флювиогляциальные отложения перекрывают морские отложения казанцевской свиты.

Ледниковая равнина зырянского возраста за­нимает большие площади по левобережью в среднем течении р. Щучья, в пределах возвышенности Бол. Сопкай и далее простира­ется неширокой полосой на юго-запад. Для нее характерны абсо­лютные высотные отметки в пределах от 80 до 120 м.

Поверхность равнины холмисто-западинная. Среди достаточно пересеченного озерно-холмистого рельефа часто отмечаются высо­кие моренные гряды и озы. Грядовый рельеф наиболее характерен для возвышенности Бол. Сопкай. Размеры и очертания озерных котловин разнообразные, но в большинстве своем они имеют вытянутую форму. Возникновение таких озерных котловин, видимо, связано с вытаиванием глыб льда на месте первичных по­нижений дозырянского рельефа. Поверхность рав­нины во многих районах интенсивно расчленена глубоко врезанны­ми реками и ручьями. Глубина эрозионного вреза здесь составляет 50—100 м.

Многие районы равнины отличаются широким развитием солифлюкции. Наиболее ярко формы, обусловленные солифлюкцией, прослеживаются к юго-западу от возвышенности Бол. Сопкай, на территории междуречий рек Щучья - Лонготъеган. На аэрофото-схемах в пределах указанных территорий уверенно дешифрируют­ся характерные формы струйчатой солифлюкции. Заозеренность территорий равнины в основном не превышает 5%, хотя в ряде районов в пределах отдельных небольших внутренних участков воз­вышенности Бол. Сопкай она составляет 10—15%.

Водно-ледниковая равнина зырянского возрас­та расположена в юго-восточной части Щучьинско-Лонготъеганско-Харбейского междуречья на периферии ледниковой равнины. Ее плоская поверхность имеет слабый уклон к юго-востоку. Она в целом достаточно дренированная. Абсолютные высотные отметки изменяются от 55—60 м на крайнем юго-востоке до 70—80 м в се­веро-западных районах. Глубина эрозионного вреза здесь состав­ляет 30—40 м.

Таким образом, территория полуострова Ямал характеризует­ся неоднородной структурой рельефа. Морфологические и морфометрические его характеристики, обусловленные возрастом и гене­зисом того или иного уровня, а также характером новейших дви­жений, существенно и по-разному осложняют инженерно-геологи­ческие условия различных районов полуострова.

2.3          Тектоника

В геологической истории развития всей Западно-Сибирской плиты, в том числе полуострова Ямал, четко выделяются три этапа. Каждому этапу геологического развития соответствует определенный структурно-тектонический этаж.

Нижний структурно-тектонический этаж отвечает геосинклинальному этапу развития территории. Возраст его – от байкальско-каледонского до герцинского включительно. Этот этап отвечает эпохе формирования собственно фундамента плиты.

В южной части полуострова Ямал фундамент сформировался в эпоху герцинского тектогенеза. Он представляет собой погребенную часть Уральской складчатой структуры и протягивается примерно на 200-250 км на восток от восточного склона Уральских гор, где ограничен Байдарацкой зоной разломов, проходящей от устья р. Байдарата до слияния рек Порсъяха и Ядаяха, далее поворачивающей к югу и идущей затем почти в меридианальном направлении. Восточнее и северо-восточнее Байдарацкого разлома фундамент сложен складчатыми образованиями байкальского и каледонского тектогенеза, которые испытали на себе существенное воздействие и герцинского тектогенеза.

В пределах изученной территории в фундаменте выделяются крупные структуры. На крайнем юго-востоке расположен Лонготъеганский антиклинорий, а к северу от него, севернее большой петли р. Щучья-Щучьинский синклинорий. Структурные элементы фундамента средней и северной частей полуострова изучены слабо. Здесь большинство исследователей выделяют две зоны: Байдарацкую синклинальную и Нурминский мегавал.

Второй структурно-тектонический этаж отвечает парагеосинклинальному этапу развития территории. Возраст его триасово-лейасовый в областях герцинского завершения складчатости и верхнепалеозойский – в области каледонской и более древней складчатости.

Породы этого этажа выполняют впадины фундамента. Они изучены слабо. Пока лишь в пределах развития герцинид, в Лаборовской мульде скважинами вскрыта 270-метровая толща песчано-алевритовых пород триасового возраста. В более северных районах они практически не изучены. Однако, учитывая, что возраст фундамента там байкальско-каледонский, можно ожидать развития мощных палеозойских слабодислоцированных толщ второго структурно-тектонического этажа, как это установлено для прилегающих с юго-востока районов севера плиты.

Формирование третьего структурно-тектонического этажа, отвечающего платформенной стадии развития территории, происходило в условиях, когда окружающие территории превратились в жесткие консолидированные массивы.

Этот этаж сложен породами мезозойско-кайнозойского возраста. Они почти недислоцированы, структуры выражены относительно слабо и их развитие связывают с блоковым движением фундамента.

Мощность мезокайнозойского чехла в пределах описываемой территории изменяется в широком диапазоне. Так, в пределах Щучьинского полусвода, в его самых западных Приуральских районах палеозойские дислоцированные породы фундамента нередко выведены на дневную поверхность, а в восточном направлении наблюдается их резкое погружение и соответствующее возрастание мощности мезокайнозойского чехла. В пределах Обского мегапрогиба глубины залегания фундамента составляют 7-8 км, а отметки подошвы мезакайнозойского чехла – 6000 м. Аналогичное погружение фундамента наблюдается и к северу от Щучьинского полусвода, где мощность мезокайнозойского чехла достигает 3200 м. Несколько приподняты породы фундамента в пределах Нуримского мегавала и, возможно, Ямальского свода.

В пределах полуострова Ямал в платформенном чехле выделены структурные элементы различного порядка. Среди них наиболее крупными являются следующие структуры первого порядка: Щучьинский полусвод, Байдарацкий  мегапрогиб, Нурминский мегавал, Нейтинский полусвод, Ямальский свод и Обский мегапрогиб. Границы между структурами на севере Ямала изучены очень слабо и проводятся достаточно условно. В пределах структур первого порядка выделены структуры более высоких порядков.

Таким образом, основные особенности тектоники полуострова следующие:

·        Тектоническое строение территории полуострова Ямал сложное и неоднородное. Мощность платформенного чехла практически на всей территории составляет сотни и тысячи метров. В соответствии с этим в зону активного влияния инженерных сооружений здесь будут вовлечены лишь породы платформенного чехла, причем в подавляющем числе случаев и в большинстве районов – лишь породы самой верхней его части, сложенной преимущественно четвертичными отложениями. Только в самых юго-западных районах территории в зону воздействия наиболее крупных инженерных сооружений могут попадать палеозойские дислоцированные породы.

·        Почти все структуры мезокайнозойского чехла достаточно интенсивно и унаследованно развивались в новейшее время. Они контролировали условия осадконакопления в кайнозойское (особенно в позднекайнозойское время, что естественно, нашло свое отражение в их строении, составе и мощности. Унаследованное развитие большей части платформенных структур во многом обусловило их выраженность в современном рельефе, в частности в пространственном распределении абсолютных высот местности, площадном развитии различных геоморфологических уровней, степени их заозеренности, вертикальной и суммарной расчлененности.

Неотектоника Ямала

Так как  на дневную поверхность в исследуемой территории выходят практически только четвертичные отложения, то неоднородность их мощностей в большинстве случаев обусловлена неотектонической неоднородностью территории. Среди новейших (олигоцен-четвертичных) тектонических движений выделяется два их типа. Региональные новейшие движения, охватывающие огромные пространства всего севера плиты, которые обусловили развитие надпорядковых неотектонических структур, приводили к трансгрессии и регрессии моря, к формированию мощных толщ морских четвертичных отложений. Рельефообразующая роль движений этого типа заключается в создании различных по возрасту и генезису уровней рельефа – морских, лагунно-морских, озерных и аллювиальных, а также в расположении этих регионально выдержанных уровней на определенных гипсометрических отметках. На фоне этих движений происходили неотектонические движения второго типа – локальные движения, приводившие к опусканию или поднятию отдельных его участков. Именно этот тип новейших движений, связанный с дифференциальным ростом структур различных ростом структур различных порядков в четвертичное время (особенно в верхнеплейстоценовое и голоценовое время), привел к формированию неоднородных мощностей одинаковых по генезису и одновозрастных четвертичных отложений, обусловил различное строение и различную степень эрозионного расчленения одинаковых по возрасту и генезису геоморфологических уровней, определил ширину речных долин и характер их ориентировки. Сильно расчлененные участки рельефа, как правило, приурочены к локальным, часто значительным по площади поднятиям; здесь же наблюдается некоторое сокращение мощностей четвертичных отложений. Наибольшие мощности четвертичных отложений, наоборот, приурочены к отрицательным структурам. Поверхность этих участков расчленена гораздо слабее, сильно заболочена и заозерена.

Территория полуострова Ямал характеризуется относительно небольшим размахом амплитуд новейших тектонических движений. Общая его величина здесь составляет 220-250 м. Однако, она достаточно различна в разных районах Ямала. Так, в пределах современной Байдарацкой губы и Обской губы амплитуда опускания достигает максимального значения и составляет 150-200 м. Центральные районы северного Ямала, западные районы его центральной части, правобережье р. Юрибей и возвышенность Хой испытали в новейшее время достаточно устойчивые поднятия. К этим районам приурочены выходы палеоценовых отложений, а суммарная амплитуда новейших поднятий составляет 50-75 м. На юге полуострова Ямал суммарная амплитуда новейших поднятий не превышает 50 м. В пределах низовий долины р. Обь расположена зона новейших опусканий с суммарной амплитудой до 50 м (рис.4).

Анализ пространственного распределения суммарных амплитуд новейших движений и карты структурных элементов мезокайнозойского чехла полуострова Ямал свидетельствует, что в новейшее время структуры мезозойско-эоценового чехла развивались в основном унаследованно. Все они получили четкое отражение и в конфигурации неотектонических структур.

Рис. 4. Карта суммарных амплитуд новейших (олигоцен-четвертичных) тектонических движений территории полуострова Ямал.

1- граница Западно-Сибирской плиты; 2 – изолинии суммарных амплитуд новейших тектонических деформаций

 Большая часть полуострова расположена на северо-западном окончании Ямало-Ненецкой крупной моноклинали. В ее пределах выделено несколько очень крупных по своим размерам новейших структурных элементов первого порядка: Белоостровская структурная ступень, Ямальское сводоподобное поднятие, Нейтинский мегапрогиб, Нурминский мегавал, Байдарацкий мегапрогиб, Щучьинское сводоподобное поднятие и Нижнеобский мегапрогиб. Все они достаточно отчетливо выражены в рельефе. Это позволяет рассматривать их в качестве наиболее крупных морфоструктурных элементов описываемой территории. Границы между морфоструктурными  элементами разных порядков в одних районах (например, на юге и севере Ямала) постепенные, в других (центральный Ямал) – четко выраженные, часто линейные.

Морфоструктуры различного порядка особенно хорошо выражены в пределах северного и центрального Ямала. Так, в пределах северного Ямала отчетливо выражается изометричная в плане морфоструктура, отвечающая Ямальскому своду и Тамбейскому поднятию: здесь развиты значительно расчлененные и очень слабо заболоченные  морские равнины. Аналогичная картина наблюдается и в пределах Нурминского мегавала, хотя в целом эта крупная морфоструктура гораздо более дифференцирована, здесь отмечаются участки  существенно сниженные, плоские, вовлеченные в устойчивое поднятие лишь во второй половине верхнего плейстоцена. Северо-западные и восточные районы Нейтинского прогиба выражены в рельефе отчетливо: здесь развиты обширные плоские и низкие (позднечетвертичные) морские и лагунно-морские террасы, часто сильнозаозеренные. Центральные же ее районы как бы пережаты соседними положительными структурами и в рельефе, в частности, к западу от озер Нейто на междуречье рек Сеяха и Надуйяха практически не выражены. Байдарацкая морфоструктура в целом имеет хорошую морфологическую выраженность. В пределах южного Ямала, отвечающего Щучьинскому сводоподобному новейшему поднятию, рельеф в целом более плоский и менее расчлененный, что обусловлено меньшими амплитудами четвертичных движений и большой удаленностью от моря – базиса эрозии. Эти районы характеризуются довольно интенсивной степенью заозеренности.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12