Оценка геокриологических условий Ямала в целях перспектив развития нефтегазовой отрасли

Оценка геокриологических условий Ямала в целях перспектив развития нефтегазовой отрасли

Отложения первой озерной террасы в пределах Лаборовской мульды вскрываются в обнажениях лишь на глубину до 12 м. Контакта с нижележащими породами нигде не отмечено.

Аллювиальные отложения первой надпойменной террасы (a1QIII-IV) наиболее широко развиты на юге полуострова, преимущественно в низовьях рек, впадающих в Обь и Обскую губу. На севере полуострова в долинах некоторых рек встречаются небольшие по площади ее участки.

Разрез первой надпойменной террасы сложен в основном мелкими и пылеватыми песками. Песок часто имеет желтоватую окраску. В разрезах присутствует супесчаный материал, растительный детрит, а местами и торф в виде прослоев и линз. Иногда в самой верхней части разрезов вскрываются оторфованные суглинки. Мощность отложений первой надпойменной террасы составляет 10-15 м.

Голоценовые отложения

Среди голоценовых отложений в пределах полуострова Ямал выделяют осадки современной морской лайды, лагунно-морской лайды, отложения пойм рек, озер и болотные образования.

Морские отложения лайды (mQIV) развиты вдоль побережья Карского моря. Эти отложения изучены по разрезам скважин в районе р. Сядоръяха, в районе фактории Харасавэй и на островах Шараповы Кошки. Южнее они вскрыты скважинами в окрестностях фактории Мордыяха, в устье р. Юрибей, а также на самом юге территории на побережье Байдарацкой губы.

Описываемые отложения в большинстве районов представлены супесчано-суглинистыми и глинистыми породами с подчиненными прослоями пылеватых песков, и только на юге западного Ямала скважиной вскрыт разрез современных морских отложений, где наблюдается примерно равное содержание песчаных и суглинистых прослоев. Суглинки обычно тяжелые, темно-серого цвета, слоистые. Слоистость четкая, горизонтальная, плойчатая, нередко подчеркивается сменой окраски прослойков. Часто в суглинке наблюдаются включения тонких прослоев или прослои и линзы органики, мощность которых составляет доли сантиметров. Песчаные разности представлены пылеватыми песками, имеющими четкую слоистость. Пески часто заилены. Мелкозернистые пески встречаются реже. Следует также отметить, что вдоль всего побережья Карского моря в настоящее время происходит формирование осадков на пляже, сложенном в верхней части песком, иногда с гравием и галькой, вымытых из более древних пород.

Подошва современных морских отложений залегает ниже уровня моря и в устье р. Харасавэй вскрыта на отметке – 2,5 м. Мощность их здесь составляет 7,5 м. Максимальные ее величины, по-видимому, не превышают 12-15 м.

Лагунно-морские отложения лайды (mlQIV) развиты по восточному побережью Ямала. Они в отличие от современных морских осадков имеют более грубый состав. Это обычно пески с прослоями супесей и реже суглинков. В песках, особенно в нижней части разреза, иногда наблюдаются включения гравия и гальки. Включения органики наблюдаются по всему разрезу. Слоистость в песках четкая, горизонтальная, прослеживается повсеместно. Пляж, как и на западном побережье, сложен песками. Разрезы на всю мощность современных лагунно-морских отложений нигде не вскрыты. Судя по материалам сопредельных районов, их мощность не превышает 15 м.

Современные озерные отложения (lQIV) распространены на всей территории полуострова. Они занимают часто значительные площади на побережьях озер, где формируют озерную пойму. Эти отложения вскрыты в различных районах скважинами. Они представлены мелкими и пылеватыми, часто оторфованными песками с прослоями и линзами суглинков, суглинками и супесями. В целом, они аналогичны описанным выше отложениям первой озерной террасы. Общая мощность голоценовых озерных отложений обычно составляет 5-8 м.

Голоценовые аллювиальные отложения (aQIV), слагающие поймы рек, широко развиты в пределах полуострова Ямал. Они описаны по целому ряду береговых обнажений в долинах наиболее крупных рек  в разных частях полуострова, а также вскрыты во многих местах скважинами.

Описываемые отложения в целом представлены суглинистыми, супесчаными, песчаными и гравийно-галечниковыми породами. Пески в разрезах пойм в основном мелкие и пылеватые, изредка более крупные, серые и светло-серые, часто с растительным детритом. Суглинки имеют сизые и серые тона, иногда буроватые, оторфованные. Кроме того, в разрезах встречается большое количество прослоев и линз торфа, как правило, небольшой мощности (от десятых долей сантиметра до 1-5 см), редко встречаются прослои мощностью 20-40 см. Все эти отложения характеризуются четкой горизонтальной, косой или плойчатой слоистостью. 

Анализ материалов показывает, что современный аллювий рек полуострова Ямал характеризуется в большинстве районов существенно супесчано-песчаным составом. В целом в восточных районах он менее дисперсный (в основном песчаный) по сравнению с западными, где достаточно широко развиты супесчаные и суглинистые породы, слагающие пойменный аллювий. Современный аллювий рек южного Ямала характеризуется преобладанием песчаных пород, пылеватые разности которых слагают и пойменную фацию. Для рек, текущих с Полярного Урала, например, в долинах р. Щучья, Лонготъеган и др., характерно содержание в русловом аллювии большого количества крупнообломочного материала – гравия, гальки и валунов, которые формируют здесь каменистые русловые отмели и косы.

Разрез описываемых отложений в долинах всех рек постепенно изменяется от верховий к их низовьям. Это выражается, прежде всего, в постепенном увеличении дисперсности пород, появлении среди них супесчаных и суглинистых разностей, которые в самом нижнем течении рек, особенно по западному побережью Ямала, слагают практически всю верхнюю часть разреза поймы. Кроме того, современный аллювий обогащен органикой.

Современные аллювиальные отложения долины р. Обь в пределах исследованной территории они представлены преимущественно песчано-глинистыми отложениями с преобладанием суглинистых пород в верхней, пойменной части разреза. Эти отложения вскрыты на полную их мощность в различных районах территории. Их подошва в среднем и верхнем течении небольших рек иногда вскрывается на небольшой глубине.  Так, в среднем течении р. Тирвыяха мощность аллювия составила около 3 м, в верхнем течении р. Сабеттаяха – около 8 м, в среднем течении р. Ляккатосё – около 7 м. В низовьях же и в большинстве случаев в среднем течении рек все 10-метровые скважины не вышли из современных аллювиальных пород.

Болотные отложения (bQIV) распространены на всей территории полуострова Ямал. Они вскрыты скважинами и описаны в естественных обнажениях в различных его районах. Эти образования представлены, как правило, плохо разложившимся торфом (содержащим местами тонкие минеральные прослои), мощность которого и площадь развития закономерно увеличивается с севера на юг.

На севере полуострова Ямал, примерно до широты озера Нейто, мощность болотных отложений, вскрытых в различных местах в пределах разных геоморфологических уровней, колеблется в основном в пределах 0,3-0,5 м, хотя местами достигает 1,0 м. Южнее широты озера Нейто мощность болотных отложений в целом возрастает и в большинстве районов составляет 0,5-1,0 м. Максимальная мощность торфа, отмеченная торфа, отмеченная на широте мыса Каменного, равна 2,1 м (район озера Юсередето). Максимальная мощность болотных отложений в пределах в пределах изученной территории зафиксирована на левом берегу р. Обь в районе пос. Панаевск в пределах поймы. Здесь скважиной толща торфа темно-коричневого цвета вскрыта на глубину до 5,1 м, причем подошва толщи не пройдена. Толща торфа мощностью 4,5 м прослежена в обнаженном склоне первой озерной террасы у южной оконечности оз. Яррото.

Эоловые песчаные отложения (QIV) в пределах полуострова Ямал занимают очень небольшую площадь, хотя и распространены от северных его границ до крайне южных  районов. Они приурочены к участкам развития песчаных отложений, по каким-либо причинам оказавшиеся лишенными растительного покрова. Нами они наблюдались как на современных, молодых геоморфологических уровнях, так и на древних – в районах развития казанцевских и салехардских морских равнин. Мощность их составляет 1-2 м.

2.2           Геоморфология

Территория полуострова Ямал располагается на северо-востоке крупной морфоструктуры – Западно-Сибирской равнины и входит в состав Ямало-Ненецкой крупной впадины. Последней в новейшем структурном плане соответствует Ямало-Гыданская крупная ступень.

Приморское положение рассматриваемой суши обусловило яркое отражение здесь плиоцен-четвертичных эвстатических колебаний уровня моря в процессах осадко- и рельефообразования. Повсеместно отчетливо проявлено воздействие позднекайнозойского и современного криоморфогенеза. Новейшие движения, большая часть которых приходится на позднеплиоценовое время, лишь в общих чертах оказали влияние на формирование современного рельефа.

Наиболее важной чертой рельефа севера Западной Сибири является его ярусность, отражающая этапы осадко- и рельефообразования в позднеплиоцен-четвертичное время. В результате деятельности трансгрессий Полярного бассейна возникли генетически однородные разновозрастные аккумулятивные морские террасы разных уровней. В рельефе современной дневной поверхности наблюдаются в основном уровни регрессивных рядов, так как террасы трансгрессивных фаз либо погребены под осадками, либо переработаны абразией при последующем наступлении и отступлении бассейна. В пределах Ямала выделяют восемь геоморфологических уровней (включая голоценовые поймы и лайды) преимущественно морского и аллювиально-морского генезиса.

Формирование современного рельефа Ямала началось главным образом в конце среднего плейстоцена, когда море стало покидать север Западно-Сибирской плиты. В его создании наряду с эндогенными факторами решающую роль играли: морская аккумуляция и абразия, речная эрозия и аккумуляция, а также, хотя и в несравненно меньшей степени, ледниковая и водно-ледниковая аккумуляция, озерная абразия и аккумуляция. Особенности развития рельефа во многом были обусловлены положением кровли дочетвертичных пород, которая в свою очередь в общих чертах отражает тектонический план осадочного мезокайнозойского чехла. Рельеф территории в значительной степени унаследовал черты, сформировавшиеся в олигоцен-плиоценовое время, когда уровень моря был значительно ниже современного.

Рис. 3. Схема геоморфологического районирования листа R(40)-42.

Как видно на рис.3, практически вся территория полуострова Ямал, попадающая в расположение листа R(40)-42, однородна по геоморфологическим признакам, представляя собой низкую террасированную равнину (0-90 м абс.).

Характерной особенностью современного рельефа полуострова является ступенчатое строение поверхности. Эта основная его черта сформировалась в позднечетвертичное время в регрессивный этап  развития существовавшего на севере Западной Сибири морского бассейна и в последующем была осложнена воздействием различных экзогенных факторов, степень активности которых в различных местах территории во многом определяется ее неотектоническими особенностями.

Аккумулятивный тип рельефа является преобладающим на Ямале. Он представлен различными по возрасту и генезису геоморфологическими уровнями, среди которых выделяются среднеплейстоценовая (салехардская) и верхнеплейстоценовая (казанцевская) морские равнины, комплексы позднечетвертичных  морских, лагунно-морских, озерных и аллювиальных террас, а также ледниковые и водно-ледниковые равнины, образовавшиеся в эпоху зырянского оледенения.

Морские аккумулятивные равнины и террасы

Морские аккумулятивные равнины средне- и верхнечетвертич­ного возраста являются наиболее древними элементами рельефа. Они занимают большие площади и приурочены к внутренней, наи­более возвышенной части полуострова.

Морская равнина среднеплейстоценового возраста (салехардская) занимает обширные водораздельные про­странства с абсолютными отметками от 65—70 до 85—95 м. Она сформировалась на ранней стадии регрессии морского бассейна в конце среднечетвертичного времени. Наличие верхней толщи пес­чаных отложений мощностью до 10 м и более, соответствующих регрессивному циклу осадкообразования, свидетельствует о мед­ленном отступании береговой линии.

По характеру рельефа поверхность равнины неодинакова на всей территории. К северу от широты оз. Нейто часто отмечаются почти плоские ее участки, интенсивно расчлененные густой сетью молодых речных долин, ручьев и оврагов с резкими каньонообразными очертаниями. К югу поверхность морской равнины приобре­тает ярко выраженный холмистый характер. Эрозионная сеть во многих районах, особенно на севере, часто ориентирована и отли­чается прямолинейностью русел, что обусловлено не только тек­тоническими особенностями того или иного района, но и широким развитием полигонально-жильных льдов.

Расчлененность территории равнины и глубина эрозионного вреза водотоков различны в разных районах. Глубина вертикаль­ной расчлененности большей части территории составляет 30—50 м. Менее расчленены (всего до 20—30) лишь са­мые внутренние районы равнины, приуроченные к верховьям рек Тырвияха, Матюйяха, Сабеттаяха, значительно удаленные от современного базиса эрозии. В целом для всей территории сале­хардской равнины прослеживается закономерная приуроченность наиболее глубоко расчлененных территорий к площадям развития положительных тектонических структур.

Поверхность салехардской равнины характеризуется широким развитием мерзлотных форм рельефа, в частности полигональных форм, которые по своему морфологическому облику, характерно­му для различных по широтному положению районов, отражают различные стадии этого мерзлотного процесса. На севере терри­тории (примерно до широты оз. Нейто) преобла­дают четко выраженные полигональные формы рельефа, связан­ные со сформировавшимися или растущими жильными льдами. К югу указанные формы постепенно сменяются полигонально-термокарстовыми, отражающими стадию деградации полигонально-жильных льдов. На местности они прослеживаются часто в виде канав, в плане повторяющих очертания полигональной сетки.

Характерной особенностью поверхности салехардской равни­ны южных районов полуострова Ямал является широкое разви­тие термокарстовых форм, как древних (хасыреев), так и совре­менных— озер и заболоченных понижений. Хасыреи прослежива­ются в виде неглубоких плоских понижений с четко выраженным контуром береговой линии. Эти территории представляют собой днища осушенных термокарстовых озер. Размеры хасыреев часто превышают 5 км в поперечнике. Современный термокарст имеет ярко выраженную широтную зональность.

Заозеренность территории равнины в целом находится в обрат­ной зависимости от степени ее расчлененности и отличается срав­нительно низкими значениями на общем фоне всего полуострова. На большей части территории равнины в пределах северного и центрального Ямала она обычно не превышает 2,5%. К югу заозеренность возрастает, достигая 10% и более в пределах плоских внутренних районов равнины. Следует отметить, что территория положительных тектонических структур характеризуется сущест­венно меньшей заозеренностью по сравнению со слабо расчленен­ными районами, которые обычно приурочены к тектоническим де­прессиям. Плоские, слабо расчлененные территории отличаются также интенсивной заболоченностью.

Салехардскую морскую равнину отделяет от более молодых геоморфологических уровней уступ, который местами сильно выположен и прослеживается с трудом. Однако во многих районах он имеет четко выраженный характер. Высота его в различных мес­тах составляет 6—10 м.

Морская равнина верхнеплейстоценового воз­раста (казанцевская) обрамляет со всех сторон более древнюю, среднеплейстоценовую морскую равнину. Она имеет абсолютные отметки 45—65 м, а в отдельных местах до 70 м. Эта равнина сформировалась в первой половине верхнего плей­стоцена в эпоху казанцевской морской трансгрессии. Облик ее по­верхности на протяжении всего последующего этапа геологическо­го развития претерпел изменения под воздействием экзогенных про­цессов, интенсивность которых зависела в основном от неотекто­нических особенностей территории и ее климатических условий.

Поверхность равнины в большинстве районов центрального и южного Ямала имеет пологохолмистый рельеф. Борта долин здесь достаточно «мягкие» по форме. На севере же эрозионная сеть отличается крутыми бортами, она интенсивно развивается в настоящее время. В пределах большей части территории равнины глубина эрозионного вреза составляет 20—30 м. Лишь районы, прилегающие к прибровочным частям равнины, а также к круп­ным озерным бассейнам, имеют более значительную расчленен­ность. Они отличаются интенсивно развивающейся овражной се­тью. Глубина эрозионного вреза здесь составляет 30—40 м. На участках же, совпадающих с площадью положи­тельных структур мезокайнозойского чехла (например, Ямальско­го свода, Нурминского мегавала и др.), глубина эрозионного вре­за достигает 50 м.

Во многих районах полуострова речная сеть в пределах ка­занцевской равнины имеет линейно-ориентированный характер, который выражается в виде системы множества параллельно ориен­тированных прямолинейных водотоков. Прямолинейный характер имеют часто и отдельные участки речных долин. Все эти формы обусловлены характером неотектоники данного района.

Наиболее ярко указанные формы на севере Ямала проявля­ются в рельефе районов, приуроченных к площади Тиутейяхинского, Тамбейского и Венуйеуояхинского поднятий в пределах Ямаль­ского свода. На юге полуострова подобные формы распростране­ны в районах Еркутинского поднятия и Верхореченского горста. Кроме того, спрямленные участки долин южных рек очень отчет­ливо подчеркивают Байдарацкую зону глубинных разломов.

Полигональные формы рельефа в пределах равнины наиболее широко развиты на самом севере полуострова, а южнее оз. Нейто их распространение несколько уже. Здесь же приобретают широ­кое развитие термокарстовые формы рельефа. Подобные формы наиболее широко распространены на территории к югу от оз. Яррото, особенно в пределах массивов плоскобугристых торфяни­ков.

В районах с широким развитием крупных озерных бассейнов или их систем заозеренность поверхности казанцевской морской равнины аномально высокая. К числу таких территорий относят­ся район системы озер Нейто и расположенные к югу от нее райо­ны озер Ямбуто, Ясавейто, Яднето, Пеунто и др. Южнее выделяет­ся система озер Яррото. Необходимо отметить, что все наиболее крупные озера Ямала расположены именно в пределах казанцев­ской морской равнины, причем большая их часть приурочена к районам, непосредственно прилегающим к более древней морской салехардской равнине. Это, по-видимому, не случайно, и такое раз­витие озер геологически обусловлено.

Поверхность казанцевской равнины отделена от более моло­дых геоморфологических уровней в большинстве районов четким абразионным уступом.

Морские аккумулятивные террасы распространены в северной и западной частях полуострова Ямал по его периферии. Здесь уверенно прослеживаются четыре террасовых уровня, сформировавшиеся в течение второй половины верхнеплей­стоценового и голоценового времени в позднюю стадию регрессии полярного морского бассейна.

Третья морская терраса занимает в западных и север­ных районах Ямала большие пространства с аб­солютными отметками 25—35(40) м. Ее поверхность сформирова­лась в зырянско-каргинское время в период относительно кратко­временного стабильного стояния уровня моря в послеказанцевский регрессивный этап развития морского бассейна. Поверхность этой террасы отделена от более молодых морских уровней в боль­шинстве районов четким абразионным уступом.

Вторая морская терраса занимает сравнительно не­большие площади в пределах северной и западной окраин полу­острова. Характерные высотные отметки ее по­верхности 14—20 м. Формирование второй морской террасы шло в каргинско-сартанское время, главным образом в условиях не­больших заливов, аналогичных существующим здесь в настоящее время. Поверхность второй террасы сменяется пер­вой морской террасой в ряде районов, например в низовьях реки Харасавэй, плавно, без видимого уступа. В других районах Ямала, например, на крайнем севере на правобережье р. Яхадыяха в ниж­нем ее течении, а также в северо-восточной окраинной части прос­леживается четкий, в разной степени выположенный абразионный уступ.

Первая морская терраса в пределах исследованной тер­ритории имеет ограниченное развитие. На крайнем севере она прослеживается в пределах междуречья рек Яхадыяха и Холеяха, а также в районе залива Преображения, где она неширокой полосой вытянута вдоль побережья. Кроме того, небольшие участ­ки первой морской террасы распространены на западном побе­режье полуострова в низовьях бассейнов рек Харасавэй, Мордыяха, Юрибей. Абсолютные отметки поверхности этой террасы, сформировавшейся в позднесартанское-раннеголоценовое время, составляют в основном 7—12 м. Она ограничена от более низкого геоморфологического уровня четким абразионным уступом высотой 4—6 м.

По характеру рельефа вся огромная территория, занятая мор­скими террасами, представляет собой плоскую или слегка волни­стую равнину, в различной степени расчлененную эрозионной се­тью. Поверхность третьей морской террасы в большинстве мест слабоволнистая. Вторая терраса имеет преимущественно плоский рельеф и реже слегка волнистый. Первая терраса отличается иде­ально плоским рельефом. На самом севере Ямала обширная тер­ритория третьей террасы с плоским рельефом расчленена доста­точно густой речной и овражной сетью. В пределах же второй террасы интенсивно изрезаны густой овражной сетью только участки, прилегающие непосредственно к морю. Первая терраса прорезана лишь небольшими ручьями, однако прибрежные районы ее изре­заны достаточно густой молодой овражной сетью. Следует отме­тить, что молодая эрозионная сеть развивается по полигональным формам рельефа, что особенно характерно для северных районов Ямала.

Глубина эрозионного вреза в пределах третьей террасы сос­тавляет 10—20 м. На западном побережье она достигает 20—30 м. В пределах второй террасы этот показатель не превышает обыч­но 10—15 м, за исключением прибрежных районов, где изредка достигает 20 м. На первой террасе глубина эрозионного вреза обычно меньше 10 м даже непосредственно в прибрежных районах.

На поверхности морских террас развит термокарст, при­чем на севере он развивается локально по полигонально-жильным льдам, а южнее широты устья р. Мордыяха интенсивность процес­са заметно усиливается, что проявляется в  повышенной заболо­ченности и заозеренности территории. В северных расчлененных районах третьей и второй террас заозеренность обычно составляет 2—3%, а к югу увеличивается до 5—10 и даже 15%. Территории с повышенной заозеренностью приурочены здесь обычно к районам крупных тектонических депрессий. Первая терраса заозерена бо­лее интенсивно: заозеренность составляет в основном 10—15%, на юге в отдельных местах достигает 20%.

Морская лайда занимает окраины полуострова Ямал. Она прослеживается вдоль всего его побережья. На участках, где бо­лее древняя поверхность уступом обрывается к морю, всюду про­слеживается неширокая полоса пляжа, которая в разных местах частично или полностью заливается во время приливов или наго­нов. В ряде мест прослеживаются бары, значительная часть ко­торых также заливается во время приливов. Наиболее крупным из них является формирующийся бар, представленный широкой полосой дугообразно вытянутых островов «Шараповы Кошки». На­иболее обширные площади лайды приурочены к устьевым участ­кам рек полуострова.

Поверхность лайды плоская, иногда прорезана небольшими ручьями. Абсолютные высотные отметки колеблются в пределах 1—5 м. Поверхность лайды на севере часто осложнена полиго­нальными формами, причем они прослеживаются только в пределах незаливаемых ее участков. К югу полигональные формы сменяются полигонально-термокарстовыми. В устье Байдараты и Еркутаяхи лайда интенсивно изрезана густой сетью нешироких, но глубоких ручьев, заложившихся, по-видимому, по жильному льду. Поверхность лайды отличается значительной заозерен­ностью, которая колеблется в пределах 10—20% и в устьевых районах крупных рек часто составляет 20—30%.

Лагунно-морские аккумулятивные террасы

Комплекс лагунно-морских позднечетвертичных аккумулятив­ных террас, одновозрастных с охарактеризованными выше морски­ми террасами, занимает восточные и юго-восточные области полу­острова, прилегающие к Обской губе и низовьям р. Обь. Их формирование происходило в условиях огромной морской лагуны, своеобразным «реликтом» которой является сов­ременная Обская губа.

Третья лагунно-морская терраса занимает наи­большие площади среди всех лагунно-морских террас. Она рас­пространена в обрамлении водораздельных равнин восточной и юго-восточной части полуострова. Значительные ее площади при­урочены также к центральным его районам (в верховьях бассейна рек Ясавейяха и Сявтасё). Образовалась она в условиях мелководного внутреннего моря (лагуны) в зырянско-каргинское время. Поверхность террасы в основном плоская и сла­боволнистая с абсолютными отметками 25—35 м.

Вторая лагунно-морская терраса прослеживается довольно широкой полосой практически вдоль всего восточного и юго-восточного побережья Ямала. Во многих местах ее поверхность подходит непосредственно к берегу Обской губы. Поверх­ность этой террасы, сформировавшейся в каргинско-сартанское время в основном плоская, в отдельных местах, например в бас­сейне реки Сабъяха, Сёяха и других, пологоволнистая с абсолют­ными высотными отметками 14—20 м (местами до 25 м). Прибреж­ные районы террасы, а также участки, прилегающие к эрози­онным уступам, изрезаны развивающейся овражной сетью. Глуби­на эрозионного вреза составляет 10—20 м.

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.

Платообразный рельеф Приуральской части территории, характеризующийся высокими отметками и общим наклоном к юго-востоку, востоку и северо-востоку, также структурно обусловлен. Этот район приурочен к Северо-Уральской крупной структурной ступени и характеризуется суммарной амплитудой новейших движений от 100 до 200 м. Можно сказать, что именно такой характер новейших движений обусловил морфоструктуру этого района, а ледниковая деятельность придала ему лишь своеобразные морфоструктурные особенности.

2.4          Полезные ископаемые

Изучаемая территория богата, прежде всего, углеводородами. Ямальская нефтегазовая область занимает площадь 107 тыс. км2. Здесь открыто 28 газовых, газоконденсатных, нефтегазоконденсатных месторождений, часть из которых являются прибрежно-акваториальными (Харасавейское, Каменномысское-море и др.). В целом область преимущественно газоносная, концентрирующая 21% ресурсов газа Западной Сибири.

Рис. 5 Схема расположения месторождений углеводородов на территории полуострова Ямал.

На рис.5 схематично представлено распределение месторождений углеводородов на территории полуострова. В пределах Ямальской НГО продуктивны нижне-среднеюрский, неокомский и апт-сеноманский НГК, кроме того, на Новопортовском месторождении обнаружена залежь газоконденсата в палеозое (O2-D1).

Территория Среднего и Северного Ямала благодаря своей специфической тектонической позиции выгодно отличается от других областей главной газоносной зоны Западной Сибири более благоприятным формационным составом юрских отложений, в котором сравнительно четко проявляются трансгрессивные и регрессивные ритмы. После того как значительная часть запасов, содержащихся в отложениях сеномана и апта, на этой территории была выявлена, юрские отложения наряду с нижненеокомскими стали основным объектом нефтегазопоисковых работ.

На полуострове Ямал также выявлена угленосность континентальной толщи апт-альб-сеноманского и верхне-альб-сеноманского возраста (покурская серия). Число угольных пластов в большинстве пластов достигает 10-30, а их суммарная  мощность – десятков метров (на Бованенковской площади). Угли отвечают I стадии катагенеза (позднебуроугольная – начало длиннопламенной). В толще комплекса также содержится огромная масса рассеянного угольного вещества в виде прослоек, линз и мельчайщего  угольного детрита в различных литологических разностях пород.

Также потенциально интересны толщи торфа кайнозойского возраста, повсеместно распространенные на территории.

Глава 3. Гидрогеологические условия

Рассматриваемая территория в гидрогеологическом отношении расположена в северной части Западно-Сибирского сложного бассейна пластовых безнапорных и напорных вод. В его разрезе выделяются два гидрогеодинамических этажа, разделенные мощной (до 700 м) водоупорной глинистой толщей верхнемеловых – палеоценовых отложений. Кайнозойский водоносный этаж (400-500 м) сложен породами морского и континентального палеогена, неогена и квартера. Его гидрогеологические особенности связаны с практически сплошным по площади распространением многолетнемерзлых пород (ММП) мощностью до 300м. Наличие мощной сложно построенной толщи ММП исключило из водообмена большую часть подземных вод и в значительной мере определило условия их формирования и существования. По этой причине скопления подземных вод могут залегать над мерзлой толщей, под ней и, возможно, внутри нее. В связи с этим в составе рассматриваемого водоносного этажа нами выделяются две гидродинамические зоны: верхняя - безнапорно-субнапорных пресных вод верхненеоплейстоцен-голоценовых отложений и нижняя – напорных соленых вод нижнепалеоценовых образований, разделенных водоупорной толщей ММП палеоцен-четвертичного возраста.

Страницы: 1, 2, 3, 4