Ключевые слова
тектонические напряжения
кавернометрия
механизмы очагов землетрясений
Раздел
Аннотация
Работа посвящена исследованию поля тектонических напряжений Южного Сахалина на основе сейсмологических, геологических, тектонофизических, GPS и дистанционных (спутниковых) методов. Для юга Сахалина наиболее характерным типом напряженного состояния земной коры является широтное — субширотное горизонтальное сжатие. Характеру этого состояния полностью соответствует поле, формирующее морфологию Пугачевских и Южно-Сахалинского грязевых вулканов, а также форму и ориентацию их литокластитовых полей. С помощью снимков дополнены результаты предыдущих исследователей по изучению направлений грифонных полос, а также измерены азимуты простираний литокластитовых полей этих вулканов. Полоса литокластитовых полей на Пугачевском вулкане простирается по азимуту 25°, а Южно-Сахалинском грязевом вулкан — по азимуту 30°, что вполне соответствует полю региональных тектонических напряжений. Показана целесообразность использования дистанционных (спутниковых) методов в качестве дополнения к геологическим и геофизическим методам, в частности и скважинной кавернометрии.
Библиографические ссылки
Али А. Х., Марти Ш., Еса Р. и др. Передовой метод гидравлического разрыва пласта с использованием геомеханического моделирования и механики пород — технически интегрированный подход // Нефтегазовое обозрение. Осень 2002.
C. 75–83 [Ali A. H., Marty S., Esa R. et al. The advanced method of hydraulic fracturing using geomechanical modeling and rock mechanics is a technically integrated approach // Oilfield Review. Autumn 2002. P. 75–83].
Аргентов В.В., Жигулев В.В., Мельников О.А., Патрикеев В.Н. Опыт применения малоглубинной сейсмики для выяснения строения Южно-Сахалинского газоводогрязевого вулкана // Тихоокеанская геология. 2001. Т. 20. № 5. С. 3–11 [Argentov V.V., Zhigulyev V.V., Melnikov O.A., Patrikeyev V.N. The experience in application of small-depth seismic investigations for revealing of structure of the Yuzhny-Sakhalin gas-water-mud volcano // Russian Journal of Pacific Geology. 2001. V. 20. № 5. P. 3–11 (in Russian)].
Астахов А.С., Сергеев К.Ф., Мельников О.А. и др. Динамика процессов дефлюидизации Центрально-Сахалинского глубинного разлома при сейсмической активизации (по результатам мониторинга Южно-Сахалинского грязевого вулкана в июле-августе 2001 // ДАН. 2002. Т. 386. № 2. С. 223–228 [Astakhov A.S., Sergeev K.F., Mel’nikov O.A. et al. Dynamics of defluidization of the deep-seated Central Sakhalin fault during seismic activation: Results of monitoring of the Southern Sakhalin Mud Volcano in July-August 2001 // Doklady Earth Sciences. 2002. V. 386. № 2. P. 223–228].
Ахмедов М.Б., Шлюнкин А.В., Лукьянов И.В., Ребецкий Ю.Л. Поле современных напряжений земной коры на сайте ИФЗ РАН «Global Stress Map» // Современная тектонофизика. Методы и результаты: Материалы IV молодежной тектонофизической школы-семинара. М.: ИФЗ РАН, 2015. Т. 1. C. 16–21 [Akhmedov M.B., Shlyunkin A.V., Lukyanov I.V., Rebetsky Yu.L. The field of modern stresses of the Earth’s crust on the website of the IFZ RAS «Global Stress Map» // Modern tectonophysics. Methods and results: Materials of the IV youth tectonophysical school-seminar. Moscow: IFZ RAS, 2015. V. 1. P. 16–21 (in Russian)].
Верхотуров А.А. Стратиграфическая привязка крупнообломочного материала из отложений Южно-Сахалинского грязевого вулкана // Геосистемы переходных зон. 2024. Т. 8. № 2. С. 104–113. https://doi.org/10.30730/gtrz.2024.8.2 [Verkhoturov A.A. Stratigraphic control of large detrital rocks of the Yuzhno-Sakhalinsk Mud Volcano // Geosystems of Transition Zones. 2024. V. 8. № 2. Р. 104–113 (in Russian)].
Веселов О.В., Волгин П.Ф., Лютая Л.М. Строение осадочного чехла пугачевского грязевулканического района (о. Сахалин) по данным геофизического моделирования // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31. № 6. С. 4–15 [Veselov O.V., Volgin P.F., Lyutaya L.M. Structure of the sedimentary cover of the Pugachevo mud volcano area in Sakhalin: Evidence from geophysical modeling // Russian Journal of Pacific Geology. 2012. V. 6. № 6. P. 413–422. https://doi.org/10.1134/s1819714012060085].
Гладенков Ю.Б., Баженова О.К., Гречин В.И. и др. Кайнозой Сахалина и его нефтегазоносность / Под ред. Ю.Б. Гладенкова. М.: ГЕОС, 2002. 225 с. [Gladenkov Yu.B., Bazhenova V.I., Grechin L.S. et al. The Cenozoic Geology and the Oil and Gas Presence in Sakhalin. Moscow: GEOS, 2002. 225 p. (in Russian)].
Голозубов В.В., Касаткин С.А., Гранник В.М., Нечаюк А.Е. Деформации позднемеловых и кайнозойских комплексов Западно-Сахалинского террейна // Геотектоника. 2012. № 5. С. 22–43 [Golozubov V.V., Kasatkin S.A., Grannik V.M., Nechayuk A.E. Deformation of the Upper Cretaceous and Cenozoic complexes of the West Sakhalin terrane // Geotectonics. 2012. V. 46. № 5. P. 333–351. https://doi.org/10.1134/S0016852112050020]
Дубиня Н.В. Обзор скважинных методов изучения напряженного состояния верхних слоев земной коры // Физика Земли. 2019. № 2. C. 137–155. https://doi.org/10.31857/S0002-333720192137-155 [Dubinya N.V. An overview of wellbore methods of investigating stress state of the upper layers of the earth’s crust // Izvestiya. Physics of the solid Earth. 2019. V. 55. № 2. P. 311–326. https://doi.org/10.1134/S1069351319020034].
Ершов В.В. Флюидодинамические процессы в грязевулканических структурах и их связь с региональной сейсмичностью (на примере о-ва Сахалин): Дисс. кан. физ.-мат. наук. Москва, 2013. 214 c. [Ershov V.V. Fluid dynamic processes in mud volcanic structures and their relationship with regional seismicity (on the example of Sakhalin Island): Dissertation candidate of Physical and Mathematical Sciences. Moscow, 2013. 214 c. (in Russian)].
Жарков Р.В., Козлов Д.Н. Активность Пугачевских группы грязевых вулканов (о. Сахалин) в 2019–2021 гг. // Геодинамические процессы и природные катастрофы. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2021. 188 с [Zharkov R.V., Kozlov D.N. The activity of the Pugachev group of mud volcanoes (Sakhalin Island) in 2019–2021 // Geodynamic processes and natural disasters. Yuzhno-Sakhalinsk: IMGG FEB RAS, 2021. 188 p.].
Каменев П.А., Маринин А.В. Реконструкция палеонапряжений Западного Сахалина по результатам тектонофизических исследований // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2023. №6. C. 52–65. https://doi.org/10.15372/FTPRPI20230605 [Kamenev P.A., Marinin A.V. Reconstruction of Paleostresses in the West of Sakhalin from Tectonophysical Research Findings // Journal of Mining Science. 2023. V. 59. № 6. P. 919–929. https://doi.org/10.1134/S1062739123060054].
Каменев П.А., Маринин А.В., Дегтярев В.А., Лукманов А.Р. Реконструкция тектонических напряжений Центрального Сахалина // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2023. № 1. Вып. 57. C. 89–103. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2023-1-57-89-103 [Kamenev P.A., Marinin A.V., Degtyarev V.A., Lukmanov A.R. Reconstruction of Tectonic Stresses in Central Sakhalin // Russian Journal of Pacific Geology. 2023. V. 17S2. P. S154–S165. https://doi.org/10.1134/S1819714023080079].
Каменев П.А., Богомолов Л.М. Комплексное исследование напряжений на основе данных каротажа и бурения на примере Сахалина // НТВ Каротажник. 2013. № 228. С. 13–23 [Kamenev P.A. Bogomolov L.M. Comprehensive stress study based on logging and drilling data on the example of Sakhalin // NTV Karotazhnic. 2013. № 228. P. 13–23 (in Russian)].
Козырев А.А., Савченко С.Н. Закономерности распределения тектонических напряжений в верхней части земной коры // Физика Земли. 2009. № 11. С. 34–43 [Kozyrev A.A., Savchenko S.N. Distribution relations of tectonical stresses in the upper part of the Earth’s crust. Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2009. V. 45. № 11. P. 964–972. https://doi.org/10.1134/S1069351309110044].
Коновалов А.В., Нагорных Т.В., Сафонов Д.А. Современные исследования механизмов очагов землетрясений о. Сахалин. Владивосток: Дальнаука, 2014. 252 с. [Konovalov A.V., Nagornykh T.V., Safonov D.A. 2014. Recent Study of Earthquake Source Mechanisms in Sakhalin. Dalnauka, Vladivostok, 252 p. (in Russian)].
Леонтьев А.В. Анализ естественных напряжений по результатам измерений в рудниках на территории северной Евразии // ФТПРПИ. 2001. № 1. С. 31–40 [Leontiev A.V. Analysis of natural stresses based on measurement results in mines in northern Eurasia // Journal of Mining Sciences. 2001. №. 1. Р. 31–40 (in Russian)].
Мельников О.А. Южно-Сахалинский газоводолитокластитовый («грязевой») вулкан – уникальный объект природы на Дальнем Востоке России. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2002. 48 с. [Melnikov O.A. Yuzhno-Sakhalinsk gas–lithoclastic («mud») volcano is a unique natural object in the Russian Far East. Yuzhno-Sakhalinsk: IMGG FEB RAS, 2002. 48 p (in Russian)].
Мельников О.А. Грязевой, или газоводолитокластитовый вулканизм Сахалина // Вестник Сахалинского музея. 2004. Т. 11. № 1. С. 334–347 [Melnikov O.A. Gryazevoy, or gas-lithoclastic volcanism of Sakhalin // Bulletin of the Sakhalin Museum. 2004. V. 11. № 1. Р. 334–347 (in Russian)].
Мельников О.А. О динамике и природе пугачевской группы газоводолитокластитовых («Грязевых») вулканов на сахалине по данным визуальных наблюдений и орогидрографии // Вулканология и сейсмология 2011. № 6. С. 47–59 [Melnikov O.A. On the dynamics and origin of. the Pugachevo group of gas-water-lithoclast («mud») volcanoes on Sakhalin Island: Visual observations and orohydrography // Journal of Volcanology and Seismology. 2011. V. 5. № 6. Р. 409−420. https://doi.org/10.1134/S0742046311060054].
Мельников О.А., Ершов В.В., Ким Чун Ун, Сен Рак Се. О динамике грифонной деятельности газоводолитокластитовых (грязевых) вулканов и ее связи с естественной сейсмичностью на примере Южно-Сахалинского вулкана (о. Сахалин) // Тихоокеанская геология. 2008. Т. 27. № 5. С. 25–41 [Melnikov O.A., Ershov V.V., Ung K.C., Se S.R. Dynamics of the Gryphon Activity of Gas-Water Lithoclastic (Mud) Volcanoes and Their Relation to the Natural Seismicity as Exemplified by Yuzhno-Sakhalinsk Volcano (Sakhalin Island) // Russian Journal of Pacific Geology. 2008. V. 2. № 5. P. 397–411. https://doi.org/10.1134/S1819714008050035].
Мишуринский Д.В., Ершов В.В., Жарков Р.В. и др. Геолого-геоморфологические и ландшафтно-экологические особенности Пугачевского грязевого вулкана как основа для организации и информационного сопровождения туристического маршрута (остров Сахалин) // Геосистемы переходных зон. 2018. Т. 2. № 4. С. 398–408. https://doi.org/10.30730/2541-8912.2018.2.4.398-408 [Mishurinskij D.V., Ershov V.V., Zharkov R.V. et al. Geological-geomorphological and landscape-ecological features of the Pugachev Mud Volcano as a basis for organization and information support of the tourist route (Sakhalin Island). Geosystems of Transition Zones. 2018. V. 2. № 4. Р. 398–408 (in Russian)].
Никитенко О.А., Ершов В.В. Гидрогеохимическая характеристика проявлений грязевого вулканизма на острове Сахалин // Геосистемы переходных зон. 2020. Т. 4. № 3. С. 321–350. https://doi.org/10.30730/gtrz.2020.4.3.321-335.336-350 [Nikitenko O.A., Ershov V.V. Hydrogeochemical characteristic of mud volcanism manifestations on Sakhalin Island // Geosystems of Transition Zones. 2020. V. 4. № 3. Р. 321–350].
Опорный разрез меловых отложений Сахалина (Найбинский разрез). Л.: Наука, 1987. 196 с. [Reference section of Cretaceous deposits of Sakhalin (Naibinsky section). Leningrad: Nauka, 1987. 196 p. (in Russian)].
Прытков А.С., Василенко Н.Ф., Ершов В.В. Моделирование извержения Южно-Сахалинского грязевого вулкана в 2011 г. По данным GPS наблюдений // Тихоокеанская геология. 2014. Т. 33. № 3. С. 79–87 [Prytkov A.S., Vasilenko N.F., Ershov V.V. Simulation of the 2011 South Sakhalin mud volcano eruption based on the GPS data // Russian Journal of Pacific Geology. 2014. Т. 8. № 3. С. 224–231. https://doi.org/10.1134/S1819714014030075].
Сайто Ф. Грязевые вулканы близ железной дороги Тоехара-Маока на Южном Сахалине. Новоалександровск: ИМГиГ ДВО РАН, 1959. 9 с. [Saito F. Mud volcanoes near the Toyohara-Maoka railway on Southern Sakhalin. Novoalexandrovsk: IMGG FEB RAS, 1959. 9 p (in Russian)].
Сим Л.А., Богомолов Л.М., Брянцева Г.В., Саввичев П.А. Неотектоника и тектонические напряжения острова Сахалин // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 1. С. 181–202. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-1-0237 [Sim L.A, Bogomolov L.M., Bryantseva G.V., Savvichev P.A. Neotectonics and tectonic stresses of the Sakhalin Island // Geodynamics & Tectonophysics. 2017. V. 8. № 1. P. 181–202 (in Russian)].
Сим Л.А., Каменев П.А., Богомолов Л.М. Новые данные о новейшем напряженном состоянии земной коры острова Сахалин (по структурно-геоморфологическим индикаторам тектонических напряжений) // Геосистемы переходных зон. 2020. Т. 4. № 4. С. 372–383. https://doi.org/10.30730/gtrz.2020.4.4.372-383 [Sim L.A., Kamenev P.A., Bogomolov L.M. New data on the latest stress state of the earth’s crust on Sakhalin Island (based on structural and geomorphological indicators of tectonic stress) // Geosystems of Transition Zones. 2020. V. 4. № 4. Р. 372–383 (in Russian)].
Сирык И.М. Нефтегазоносность восточных склонов Западно-Сахалинских гор. М.: Наука, 1968. 248 с. [Siryk I.M. Oil and gas potential of the eastern slopes of the Western Sakhalin mountains. Moscow: Nauka, 1968. 248 p (in Russian)].
Сирык И.М. Грязевые вулканы. Геология СССР. М.: Недра, 1970. Т. 33. № 7. С. 355–368 [Siryk I.M. Mud volcanoes. Geology of the USSR. Moscow: Nedra, 1970. V. 33. № 7. P. 355–368 (in Russian)].
Смирнов Н., Татаурова А., Мальцев А., Глазырина А. Подтвержденный опыт успешной эксплуатации многоствольных скважин открытым забоем в слабоконсолидированных коллекторах для повышения маржинальности разработки месторождения // Нефтепромысловое дело. 2024. Т. 661. № 1. С. 20–28 [Smirnov N., Tataurova A., Maltsev A., Glazyrina A. Proven experience of successful operation of multi-lateral wells by an open-hole method in weakly consolidated reservoirs to increase the fields development marginality // Oilfield engineering. 2024. V. 661. № 1. Р. 20–28 (in Russian)].
Татаурова А.А. Поля напряжений и деформаций по данным механизмов коровых землетрясений о. Сахалин // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2015. № 3. Вып. 27. С. 92–101 [Tataurova А.A. Stress and strain fields based on data on crustal earthquake mechanisms in Sakhalin Island. Vestnik KRAUNTs.Nauki o Zemle. 2015. № 3(27). P. 92–101 (in Russian)].
Тверитинова Т.Ю., Белобородов Д.Е., Лиходеев Д.В. Грязевые вулканы в структуре Керченского полуострова // Электронный научно-образовательный журнал Динамическая геология. 2020. № 1. С. 38–54 [Tveritinova T.Yu., Beloborodov D.E., Likhodeev D.V. Mud volcanoes in the structure of the Kerch Peninsula // The electronic scientific and educational journal Dynamic Geology. 2020. № 1. P. 38–54 (in Russian)].
Тверитинова Т.Ю., Белобородов Д.Е. Грязевые вулканы в неотектонической структуре Таманского полуострова // Электронный научно-образовательный журнал Динамическая геология. 2020. № 2. С. 157–186 [Tveritinova T.Yu., Beloborodov D.E. Mud volcanoes in the neotectonic structure of the Taman Peninsula // Electronic scientific and educational journal Dynamic Geology. 2020. № 2. Р. 157–186 (in Russian)].
Уэда М. Грязевой вулкан Магунтан / Ред. М.М. Шукевич. Новоалександровск: Фонды ИМГиГ ДВО РАН. 1948. 31 с. [Ueda M. Mud volcano Maguntan / Ed. M.M. Shukevich. Novoalexandrovsk: Funds of IMGG FEB RAS. 1948. 31 p. (in Russian)].
Шпеталенко Л.П., Чмыхалова Т.П., Чайникова М.В. Атлас тектонических структур угольных месторождений Сахалина. Южно-Сахалинск, 1976. 93 с. [Shpetalenko L.P., Chmikhalova T.P., Chaynikova M.V. Atlas of tectonic structures of Sakhalin coal deposits. Yuzhno-Sakhalinsk, 1976. 93 p. (in Russian)].
Якубов А.А., Григорьянц Б.В., Алиев Ад.А. и др. Грязевой вулканизм Советского Союза и его связь с нефтегазоносностью. Баку: Элм, 1980. 167 с. [Yakubov A.A., Grigoryants B.V., Aliev A.A. et al. Mud volcanism of the Soviet Union and its connection with oil and gas potential. Baku: Elm, 1980. 167 p. (in Russian)].
Abdideh M., Dastyaft F. Stress field analysis and its effect on selection of optimal well trajectory in directional drilling (case study: southwest of Iran) // Journal of Petroleum Exploration and Production Technology. 2021. https://doi.org/10.1007/s13202-021-01337-5
Bogomolov L.M., Sim L.A., Kamenev P.A. Neotectonics and Stressed State Patterns of the Sakhalin Island // Intech Open. Engineering Geology. 2020. https://doi.org/10.5772/intechopen.93522
Bonini M. Elliptical mud volcano caldera as stress indicator in an active compressional setting (Nirano, Pede-Apennine margin, northern Italy) // Geology. 2008. V. 36. № 2. P. 131–134. https://doi.org/10.1130/G24158A.1
Bonini M. Mud volcanoes: Indicators of stress orientation and tectonic controls // Earth-Science Reviews. 2012. V. 115. № 3. P. 121–152. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2012.09.002
Dubinya N., Tikhotsky S., Bayuk I. et al. Prediction of Physical-Mechanical Properties and In-Situ Stress State of Hydrocarbon Reservoirs from Experimental Data and Theoretical Modeling // SPE Russian Petroleum Technology Conference. 2017. SPE-187823‑MS. https://doi.org/10.2118/187823-MS
Fjær E., Holt R.M., Horsrud P. et al. Petroleum related rock mechanics. 2nd ed. 2008. 491 p.
Heidbach O., Rajabi M., Cui X. et al. The World Stress Map database release 2016: Crustal stress pattern across scales // Tectonophysics. 2018. V. 744. P. 484–498. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2018.07.007
Hui G., Li S., Wang P. et al. Neotectonic implications and regional stress field constraints on mud volcanoes in offshore southwestern Taiwan. Marine Geology. 2018. V. 403. P. 109–122. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2018.05.002
Kruszewski M., Klee G., Niederhuber T., Heidbach O. In situ stress database of the greater Ruhr region (Germany) derived from hydrofracturing tests and borehole logs // Earth Syst. Sci. Data. 2022. V. 14. P. 5367–5385. https://doi.org/10.5194/essd-14-5367-2022
Mazzini A., Giuseppe E. Mud volcanism: an updated review // Earth-science reviews. 2017. V. 168. P. 81-112. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2017.03.001
Nakamura K., Jacob K.H., Davies J.N. Volcanoes as possible indicators of tectonic stress orientation – Aleutians and Alaska // Pure and Applied Geophysics. 1977. V. 115. P. 87–112. https://doi.org/10.1007/BF01637099
Paulsen T.S., Wilson T.J. Elongate summit calderas as possible Neogene paleostress indicators in Antarctica // USGS Open-File Report. 2007. V. 1047. Short Research Paper 072. 6 p. https://doi.org/10.3133/of2007-1047.srp072
Polets A.Yu. The stress state of the Sakhalin Island and adjacent territories // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2019. V. 324. № 012010. https://doi.org/10.1088/1755-1315/324/1/012010
Viola G., Andreoli M., Ben-Avraham Z. et al. Offshore mud volcanoes and onland faulting in southwestern Africa: neotectonic implications and constraints on the regional stress field // Earth and Planetary Science Letters. 2005. V. 231. № 1–2. Р. 147–160. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2004.12.001
Zoback M.D. Reservoir Geomechanics. Cambridge: Cambridge University Press. 2007. 505 p.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Copyright (c) 2024 П.А. Каменев