Реферат: Программно-технический комплекс 14 Задачи гис 14 гип как проблемно-ориентированные базы данных на территорию исследований 14 > Концепция создания гип с применением гис и дфм-технологий 16 дфм-технологии 16

Разработка и анализ геоинформационного пакета на нефтяной бассейн Квалификационная работа.
(Без сохранения форматирования)
Автор Шилина Е.В.  Руководитель проф. Писецкий В.Б.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 1

1. Описание района работ 2

1.1. Физико-географическое положение 2

1.2. Геологическое строение фундамента РТ 3

1.2.1. Геотектоника и глубинное строение фундамента 3

1.2.2. Структурно-вещественное районирование фундамента 5

1.2.3. Рудная минерализация фундамента 7

1.3. Данные геофизических исследований 9

1.4. Физические свойства пород осадочного чехла и фундамента РТ 10

2. Геоинформационные технологии 11

2.1. Определение ГИС 11

2.2. Информационное обеспечение 12

2.3. Программно-технический комплекс 14

2.4. Задачи ГИС 14

2.5. ГИП как проблемно-ориентированные базы данных на территорию исследований 14

3. Концепция создания ГИП с применением ГИС и ДФМ-технологий 16

3.1. ДФМ-технологии 16

3.2. Формирование ГИП на территорию РТ 20

4.1. Модель геодинамической активизации осадочного чехла и фундамента 23

4.2. Блоковые структуры осадочного чехла и фундамента РТ по кинематическим и динамическим параметрам 24

4.3. Модель блоковой динамики осадочного чехла и фундамента РТ 24

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25

^ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 26



ВВЕДЕНИЕ
В последнее время объем информации в геолого-геофизической отрасли неуклонно возрастает. Возникают проблемы со сбором, обобщением и хранением имеющейся информации, возможностью оперативного доступа, обработки и анализа. Все эти проблемы решаются с помощью компьютерных геоинформационных технологий. Геоинформационные технологии давно и успешно применяются на разных стадиях геолого-геофизических работ. Для интеграции разнородных и разномасштабных данных в едином связном пространстве используются специализированные геоинформационные системы (ГИС). Они позволяют привязывать информацию к картографическим координатам и представить ее в графическом виде для дальнейшего анализа и принятия решений.

Систематизацию исходных данных удобно проводить в геоинформационных пакетах (ГИП). Основной задачей создания ГИП является сбор все имеющийся разнородной информации на территорию исследования для оперативной обработки и анализа, с целью получения новых данных, а так же хранения, пополнения и редактирования новых и исходных данных. Помимо этого, ГИП позволяет компоновать многовариантные и разномасштабные карты, с последующим их выводом на печать.

Целью создания геоинформационного пакета на территорию республики Татарстан является выделение перспективных участков на поиски углеводородов на основе комплексного анализа геолого-геофизической информации по данной территории. Работы по интеграции данных на территорию РТ ведутся кафедрой геоинформатики УГГГА совместно с ОАО ГЕОПЕТРОЦЕНТР с 1999 г. Результатом этих работ стал основной геоинформационный пакет, быстрый и удобный доступ к информации в котором позволяет использовать его как информационно-поисковый. В ходе работы над магистерской диссертацией, исходные данные основного пакета были использованы автором для получения новой информации. Для решения задачи построения карты современной геодинамики по материалам сейсмической и буровой изученности использовались функции пространственного анализа геоинформационных систем. В результате ГИП был пополнен производными данными – структурными картами стратиграфических горизонтов, картами градиентов и их экспозиции по горизонтам, материалами ДФМ. При создании ГИП использовалось программное обеспечение ARCVIEW и встроенный аналитический модуль SPETIAL ANALYST.

Основной целью работы является разработка модели современной блоковой геодинамики по комплексу геолого-геофизических параметров на различных масштабных уровнях с использованием геоинформационных технологий.

В последние годы в качестве основного механизма в теории нефтегазообразования рассматривают процесс тепломассопереноса из нижних этажей бассейна за счет дефлюидизации фундамента. При этом принимается идея блоковых перемещений осадочного чехла и фундамента в виде чередования зон уплотнения и разуплотнения. Сам миграционный процесс флюида управляется двумя основными параметрами – проницаемостью и градиентом общего горного давления. Данная точка зрения лежит в основе динамической концепции, по которой оценка пространственного распределения этих параметров в осадочной толще поможет установить схему движения флюидной смеси и осуществить общий прогноз положения областей наиболее вероятного скопления смеси. В результате этих размышлений была сконструирована модель осадочной толщи (ДФМ), которая оперирует динамическими параметрами среды в единой причинно-следственной цепочке: дискретность – давление – проницаемость – скорость и направление течения флюида. В такой модели признаются основными два связанных между собой процесса:

блоковая динамика осадочного чехла и фундамента,

термодинамика флюидных потоков.

Названные процессы являются следствием общей геодинамики Земли. Общая идея извлечения параметров современной геодинамики заключается в независимой оценке двух параметров:

интегрального кинематического параметра накопления моментов движения толщи осадков по вертикали,

интегрального динамического параметра текущего напряженного состояния блоков.

Интегральный кинематический параметр отражает накопленные процесс движений в осадочном чехле, которые происходили в период спокойного (пликативного) тектонического процесса развития осадочного бассейна. Для получения этого параметра по структурно-стратиграфической базе данным была построены карты по основным структурным горизонтам. Далее с учетом карт потенциальных полей проведен их анализ, в результате которого построена схема предельной блоковой динамики.

Текущее напряженное состояние в пределах каждого блока приводит к изменениям атрибутов сигналов отраженных волн, которые выявляет ДФМ–технология интерпретации сейсмических временных разрезов. В результате оценки параметров ДФМ построена схема современной блоковой динамики, на которой отражены мгновенные движения земной коры.

По результатам анализа интегрального кинематического и динамического параметров построена карта современных геодинамических процессов в системе «осадочный чехол-фундамент».

Личный вклад автора заключался в выборе методики, построение карт стратиграфических горизонтов в соответствии с выбранным алгоритмом, подбор параметров радиуса осреднения полученных структурных карт и построение производных карт в виде градиентов и экспозиций. В результате работ основной геоинформационный пакет был дополнен новой информации, полученной с помощью аналитических функций ГИС.
^ 1. Описание района работ 1.1. Физико-географическое положение
Татарстан расположен на Восточно-Европейской равнине, по среднему течению реки Волги. Общая площадь республики составляет 67 836,2 км2 [31]. Протяженность территории - 290 км с севера на юг и 460 км с запада на восток. В Татарстане насчитывается 43 района, 20 городов, 21 поселка городского типа. Столица Татарстана – г. Казань (рис. 1.1 [29]).

В рельефе выделяются 3 части: Предволжье (на правом берегу Волги), Предкамье (к северу от Камы) и Закамье (к югу и юго-востоку от Камы). Около 90% территории занимают равнины [28]. Наибольшие высоты отмечаются в пределах Бугульминско-Белебеевской (до 343 м) и Приволжской возвышенностей на правобережье Волги. Северная часть (Предкамье), находящаяся в лесной зоне, имеет дерново-подзолистые и серые лесные почвы, Южная часть (Закамье и Предволжье) находится в лесостепной зоне с черноземными почвами; в долинах рек почвы аллювиальные. Более 16% территории Татарстана покрыто лесами, главным образом лиственными (81% всех лесов); основные массивы лесов расположены в бассейне рек Зай, Шешма, Черемшан. Климат умеренно континентальный. Средняя температура января -14 С, июля +19 С. Среднее количество осадков от 460 до 520 мм.

Крупнейшие реки - Волга и Кама, а также два притока Камы - Вятка и Белая. Кроме них, по территории республики протекают еще около 500 малых рек и многочисленные ручьи. Большие запасы водных ресурсов сосредоточены в двух крупнейших водохранилищах - Куйбышевском и Нижнекамском. В республике насчитывается также более 8 тыс. небольших озер и прудов. Общая площадь водоемов составляет около 5,2% всей территории.

Средняя плотность 55,76 человек на 1 км2, наиболее густо заселены западные и юго-западные районы. Общая численность населения 3 782,6 тыс. человек (по данным на 2002 г).

Татарстан входит в Поволжский экономический район. Важнейшие отрасли промышленности: нефтегазодобывающие, нефтеперерабатывающие, нефтехимические, химические, машиностроение и металлообработка. Основные промышленные центры: Казань, Набережные Челны, Зеленодольск, Нижнекамск, Альметьевск, Чистополь, Бугульма, Елабуга.

Нефтедобыча и нефтехимия - ведущие отрасли народного хозяйства республики.


Рис. 1.1. Обзорная карта республики Татарстан


Наиболее крупными месторождениями нефти и попутного газа являются Ромашкинское, а также Бавлинское, Шугуровское, Ново-Елховское, Акташское, в Прикамье - Бондюжское и Первомайское (рис. 1.2).

Текущие суммарные ресурсы нефти в Татарии на сегодняшний день составляют 1 753,8 млн. тонн, извлекаемые - 894 млн. тонн [30]. Размер прогнозируемых запасов составляет свыше миллиарда тонн. В настоящее время добыча нефти стабилизировалась на уровне 303-305 млн. тонн в год. В 2003 г. в республике добыто 28,2 млн. тонн нефти. Вместе с нефтью добывается попутный газ - около 40 куб.м. на 1 тонну нефти.

Добычу нефти осуществляют 177 организаций, в том числе 33 акционерных общества, входящих в 13 вертикально интегрированных компаний, 75 организаций и акционерные общества (АО) с российским капиталом, 43 организации с иностранным капиталом, 6 дочерних предприятий ОАО «Газпром», 9 организаций «Ростоппрома», 11 организаций министерства природных ресурсов РФ. Крупнейшими промышленными предприятиями республики являются: OАО «Татнефть» (г. Альметьевск), «Татанефтехиминвест-холдинг» (г. Казань), «Казань-оргсинтез» (г. Казань).

Республика располагает также промышленными запасами известняка, доломитов, строительного песка, глины для производства кирпича, строительного камня, гипса, песчано-гравийной смеси, торфа. Имеются перспективные запасы нефтебитумов, бурого и каменного угля, горючих сланцев, цеолитов, меди, бокситов.
^ 1.2. Геологическое строение фундамента РТ 1.2.1. Геотектоника и глубинное строение фундамента
Положение Татарстана в структурах ВЕП. Территория Татарстана располагается на восточном фланге обширной изометрической области архейско-раннепротерозойского кратона, составляющего ядро Восточно-Европейской платформы (ВЕП) [9]. Периметр области равен 2000 км. Восточный фланг платформы представлен Волго-Уральским сегментом. Структура этого сегмента ВЕП включает геоблоки 1-го порядка, представленные Сысольским и Коми-Пермяцким выступами, разделенными Казанско-Кажимским авлакогеном, Татарским и Пермско-Башкирским выступами с Калтасинским авлакогеном между ними, Жигулевско-Оренбургской грядой выступов с ограничивающим ее на севере - субширотным Серноводско-Абдулинским авлакогеном, а на юге - Иргизской и Бузулукской впадинами. Сочетание этих геоблоков вместе с Соль-Илецким выступом, располагающимся на юго-восточном замыкании Оренбургского выступа, получило название «Волго-Уральская антеклиза» (ВУА) кристаллического фундамента ВЕП.

На западе ВУА тектонически ограничивается зоной Казанско-Кажимского авлакогена, на востоке зоной Предуральского прогиба. Тектонической осью территории являются зона Камского разлома и контролируемая им Сарайлинская седловина между южной и северной вершинами Татарского свода.

Одной из важнейших структурных зон ВУА является Пермь-Уральский отрезок концентра радиусом 1600 км. Наиболее рельефно она выражена в среднем, верхнем девоне, карбоне и перми развитием полосовых аномалий слабых, либо повышенных скоростей осадконакопления. Ее трассируют контрастные градиентные зоны изменения мощностей, наиболее уверенно прослеживаемые на участках Пермь-устье Белой, в пределах Южной вершины Татарского свода и Бузулукской впадины. Структурную организацию геосреды ВУА на провинциальном уровне определяют концентрические системы дислокации с радиусом внешних зон до 330 км. К ним, прежде всего, относятся имеющие четкое конседиментационное проявление Верхне-Вятско-Камскую, Верхне-Чепцовскую, Башкирскую, Вятскую, Татарскую, Средне-Волжскую, Мелекесскую и др. Элементы их структурного каркаса трассируются флексурными зонами чехла. Концентрические системы дислокации типа Средне-Волжской, Татарской, были многократно активизированы, что проявляется в их роли в качестве границ областей седиментации с различными скоростями осадконакопления. Татарская система со среднего девона устойчиво развивалась, как в целом сводовое поднятие. Средне-Волжская система в своей эпицентральной области (радиус 150-160 км), начиная со среднего девона, проявлялась как депрессия, наклоненная в сторону Прикаспийской впадины. В верхнем девоне она ограничивается четкой внешней зоной (радиус 220 км), в пределах которой наблюдается резкое сокращение (до 100 м) мощности карбонатных отложений. Она хорошо сопоставляется с основной зоной системы Камско-Кинельских прогибов с ее Усть-Черемшанским, Мухано-Ероховским, Нижнекамским и Чекмагушским звеньями. Усть-Черемшанское и Мухано-Ероховское звенья контролируются также концентрами Татарской и Средне-Волжской систем (радиус 160 км), с наложением на них зоны концентра радиусом 500 км, подчиненной Башкирской системе.

В верхнепермское время в виде четкой изометричной впадины с кольцевым антиклинальным обрамлением (радиус 70 км) проявилась Мелекесская депрессия. Ее динамическое влияние просматривается и в пределах Токмовского свода. В мезокайнозое область Токмовского свода представляла собой изометричную депрессию (радиус до 100 км). Мощность осадков в ее эпицентральной части достигала 500 м.

Заметную роль с начала герцинского этапа в структурной организации геосреды ВУА играют очаговые геодинамические процессы в Прикаспии. Концентром (радиус 700 км) Центрально-Прикаспийской КСД обусловлено заложение Нижне-Камско-Бельской тектонической зоны, которая была активизирована в среднем девоне и карбоне. Был проанализирован материал сейсмических исследований по профилю «Гранит», пересекшему Южную вершину Татарского свода в северо-восточном направлении. Характер распределения по разрезу локальных отражающих площадок и участков с низкими скоростями однозначно свидетельствует о существовании, отчетливо проявленных сквозь литосферные каналы, возможной гидродинамической связи коровых горизонтов с мантийными. Наилучшим образом они прослеживаются под Ромашкинским и Арланским нефтяными месторождениями. Особенностью разреза по профилю «Гранит» является тектоническая расслоенность и мелкоблоковость. В кровле коры выделяется слабоградиентный низкоскоростной слой, сопоставляемый с осадочным чехлом. Под ним располагается высокоградиентный переходный слой, который может быть идентифицирован как кристаллический фундамент. Он характеризуется по данным МОГТ интенсивной трещиноватостью и высокой проницаемостью.

В средней части коры уверенно выделяется мощный высокоскоростной слой. Он наиболее «монолитен» в области Южной вершины Татарского свода, в зоне Камского разлома. Южный приразломный блок резко падает (под углом до 45°) в сторону зоны разлома. В месте перелома в нижней коре наблюдается «астенолинза» - локальная область разуплотнения. От нее вверх по разрезу прослеживается конформное куполообразное выгибание изолиний скоростной характеристики, вплоть до поверхности кристаллического основания платформы. Выделенная зона носит листрический характер и выполаживается на уровне поверхности Мохо. Под районом Ромашкинского месторождения она смыкается с отмеченной выше астенолинзой.

По данным глубинной МОГТ высокоскоростной слой сильно нарушен: фиксируется множество разнонаправленных отражающих площадок ограниченной протяженности. Интенсивная и глубоко проникающая зона тектонической нарушенности консолидированной коры Татарстана устанавливается на профиле «Гранит» непосредственно под Ромашкинским месторождением. Здесь зона «высокой плотности отражающих площадок» проникает существенно глубже поверхности Мохо. Глубина залегания поверхности фундамента на участках, слабо изученных глубоким бурением, вычисляется по магнитным аномалиям и по данным электроразведки. Применение комплексной геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электромагнитных материалов позволило составить карту кристаллического фундамента.

Структура кристаллического фундамента Татарстана. В рельефе кристаллического фундамента Татарстана выделяется крупнейший структурный элемент восточной части Русской плиты - Татарский мегаблок. На западе он ограничивается Алькеевско-Пичкасским, на востоке - Удмуртским, на севере - Мари-Турекско-Кильмезским, на юге - Бавлинско-Серафимовским глубинными и региональными разломами. Центральную часть мегаблока рассекает Прикамский разлом, разделяющий его на Северный и Южный макроблоки, которые, в свою очередь, дизъюнктивными нарушениями разбиваются на мезо- и микроблоки. По поверхности фундамента Татарский мегаблок обрамляется со всех сторон авлакогенами, заполненными терригенными отложениями рифея. На востоке мегаблок ограничивает Камско-Бельский, на юге - Серноводско-Абдулинский, на северо-западе - Казанско-Кировский авлакогены, на севере - Мари-Турекским и Кильмезским грабенообразными прогибами. По поверхности фундамента Татарский мегаблок очерчивается изогипсой -1760 м., а его склоны, резко погружаясь, местами совпадают с линиями выклинивания рифейско-вендских отложений.

В пределах Северного (Кукморского) макроблока фундамент располагается на абсолютных отметках -1500-1600 м. Амплитуда превышения макроблока относительно наиболее погруженных участков составляет 700 м. Южная граница прослеживается в зоне Прикамского разлома. Западная граница трассируется по уступу поверхности фундамента, с которым связано резкое сокращение мощности терригенных отложений девона. Восточной границей следует считать Мамадышский прогиб. В пределах макроблока выделяются Кабык-Куперский, Ковалинский, Ципьинско-Кукморский и Державинско-Красновский горстовые микроблоки или структурные зоны. Их ограничениями являются опущенные зоны или прогибы, из которых наиболее значительны - Тюлячинский, Ямашевский, Ветровский и Мамадышский.

Южный (Альметьевский) макроблок состоит из Альметьевского и Акташ-Новоелховского мезоблоков, разделенных узким меридиональным Алтунино-Шунакским грабенообразным прогибом. Поверхность фундамента Альметьевского блока довольно сложна. Абсолютные отметки изменяются от -1600 до -1540 м. Формирование блока связано с движениями земной коры по зонам разломов северо-восточного, северо-западного и меридионального направлений, благодаря которым сформировались куполовидные поднятия в его приподнятой части и меридиональный Сакловский выступ на севере.

^ Акташско-Новоелховский блок, имеющий общее меридиональное простирание, погружен по поверхности фундамента на 25-30 м относительно Альметьевского. Разнонаправленные движения блоков фундамента по зонам разломов обусловили его ступенчатое погружение микроблоков на юг и их грабенообразное опускание по субмеридиональным расколам. Наиболее высокими абсолютными отметками характеризуются Акташский и Ново-Елховский блоки (1600 м). В целом поверхность фундамента довольно плоская, осложненная узкими грабенообразными прогибами субмеридионального и диагонального простирания - Кузайкинским и Алтунино-Шунакским.

В формировании морфологии поверхности фундамента западного склона Южного макроблока принимали участие меридиональные и северо-западные дислокации. Северный склон Южного макроблока осложняется небольшими по амплитуде локальными поднятиями северо-западного простирания. Этот склон характеризуется четко выраженной кольцевой тектоникой, с которой связано образование целого ряда интерферирующих морфоструктур. В целом поверхность северного склона Южного макроблока представляет собой «пенеплен», осложненный глубокими тектоническими разнонаправленными грабенообразными «врезами». К северо-востоку от Тлянчи-Тамакской морфоструктуры располагается южная часть Бахчисарайской, имеющая аналогичное строение.

Южный и юго-восточный склоны Южного макроблока ступенчато погружаются в юго-восточном направлении по субширотным разломам, а на юго-западе - по субмеридиональным. Поверхность фундамента пологая, осложненная узкими прогибами субмеридионального и субширотного простирания. Эти грабенообразные прогибы отделены друг от друга горстовидными микроблоками Крым-Сарайского, Ново-Бавлинского и других поднятий. К западу от Крым-Сарайского и Ново-Бавлинского поднятий выделяются горстовидные микроблоки (Наратлыкский, Спасский, Анненковский, Николаевский и др.). Западный и северный склоны Южного макроблока отделяются от Нижнекамской зоны поднятий линейным Сарайлинским прогибом.

Нижнекамская мобильная межблоковая зона располагается в секторе между Белогорско-Дигитлинско-Можгинским на северо-западе и Прикамским на востоке разломами. Формирование ее структурных элементов происходило на участке сочленения Прикамского и Дигитлинско-Можгинского разломов и оперяющих их дизъюнктивных нарушений. Поэтому она характеризуется сложной сеткой блоков и флексур. В пределах зоны развились структурные элементы северо-восточного простирания с крутыми, резкими уступчатыми склонами амплитудой до 80-100 м.

^ Мелекесская впадина простирается к югу от Северного макроблока Татарского мегаблока. Северная и северо-западная границы впадины прослеживаются по зоне Прикамского разлома. Восточная граница протягивается вдоль западного борта Баганинского грабенообразного прогиба. Формирование впадины происходило по системам северо-западных и северо-восточных разрывных нарушений, обусловивших крутые северный, северо-западный и более пологий восточный борта. Амплитуда впадины достигает 400 м. Бортовые части осложнены ступенеобразными опусканиями и локальными поднятиями. Серноводско-Абдулинская впадина, заполненная рифейскими отложениями, возникла в зоне глубинных разломов фундамента, разделивших Волго-Уральскую антеклизу на Татарский, Жигулевско-Пугачевский и Оренбургский мегаблоки. Современный структурный план авлакогена обусловлен уступообразным погружением отдельных блоков фундамента к осевой части по зонам глубинных разломов. С севера прогиб ограничен Исаклинско-Бавлинско-Серафимовским, а с юга Серноводским разломами. Осевая часть впадины представляет собой плоское дно с отдельными углублениями в рельефе.

Бавлинский грабен-прогиб, образованный радиальными перемещениями блоков фундамента в процессе тангенциального растяжения (раздвига) по субширотным разломам, располагается на крайнем юго-востоке Татарстана. Южный борт прогиба положе, чем северный, что обусловлено надвиганием с севера пластины фундамента на симметричный Палеобавлинский грабен.

Казанско-Кировский прогиб обрамляет Северный макроблок фундамента с запада и отделяет его от Токмовского мегаблока. К северу от Казанской седловины располагается предполагаемый по данным геофизики Зеленодольский выступ северо-восточного простирания и Казанско-Кажимский авлакоген.

Камско-Бельский (Калтасинский) авлакоген на территорию Татарстана заходит своим юго-западным бортом, имеющим форму резкого уступа северо-западного, а на севере, субмеридионального простирания. К восточной части Токмовского мегаблока относится расположенный на территории Татарстана Ульяновско-Канашский макроблок субмеридионального простирания, склон которого ступенчато погружается в сторону Казанской седловины от -1570 м. до -1834 м. Восточный склон Токмовского мегаблока осложняется по фундаменту Улеминской и Кильнинской приподнятыми зонами. Токмовскому мегаблоку и Токмовский свод окружают Казанско-Кировская, Мелекесская и Верхнекамская впадины, соответствующие по поверхности кристаллического фундамента Казанско-Кировскому (Кажимскому), Серноводско-Абдулинскому, Камско-Бельскому (Калтасинскому) авлакогенам и Мелекесской впадине.

К югу от Уржумско-Кукморской располагается Шенталинско-Черемшанская кольцевая структура (диаметр 250 км), четко проявляющаяся в гравитационном и магнитном полях в виде кольцевого расположения аномалий.

В пределах Шенталинско-Черемшанской морфоструктуры по фундаменту выделяются внутрикольцевое пространство, кольцевое обрамление, радиальные и секущие разломы. Внутрикольцевое пространство (зона внутренних кольцевых блоков) представляет собой опущенный участок фундамента. Кольцевое обрамление - это система резко приподнятых блоков (Бугульминского, Ромашкинского, Акташско-Ново-Елховского, Ямашинско-Шешминского, Ульяновского, Нурлатско-Аксубаевского и др.). Их поверхность осложняется системой кольцевых грабенов, заполненных элювиальными отложениями увеличенной мощности.

Фиксирующийся в настоящее время рельеф фундамента в основном сформировался в результате разнонаправленных субвертикальных движений блоков, начиная с позднего девона, после полного перекрытия его осадочными толщами. Поверхность фундамента по всей вероятности осложнена многочисленными нарушениями различной амплитуды и лишь условно может рассматриваться как плавная и непрерывная.
^ 1.2.2. Структурно-вещественное районирование фундамента
Территория Татарстана в общей структуре Волго-Уральского сегмента приурочена к области сочленения двух крупных структур первого порядка - Средневолжского мегаблока и Камско-Вятской линейной зоны (рис. 1.3) [20].

Средневолжский мегаблок занимает почти всю территорию междуречья Волги, Камы, Белой и Урала. В строении слагающих его докембрийских образований выделяется «гранулитовое» ядро, окаймленное «амфиболитовой» периферией. Северной половине мегаблока соответствует южная часть территории Татарстана. Камско-Вятская зона, протяженностью в сотню километров в северо-восточном направлении вдоль среднего и нижнего Прикамья, разделяет Средневолжский и Верхневятский мегаблоки. Ее средняя часть занимает север Татарстана.

Более детальное тектоническое районирование фундамента основывается на выделении элементов, различающихся по структурно-вещественным характеристикам, сформированным в конце раннего протерозоя. Основная роль отводится геолого-петрографическим данным, полученным в результате обработки кернового материала. Для слабо разбуренных территорий западного Татарстана существенную роль играют гравимагнитные геофизические материалы, интерпретация которых основывается на петрофизических параметрах известных структурно-вещественных комплексов.

Участки развития гранулитового субстрата - фрагменты ядра Средневолжского мегаблока, представлены гранулито-гнейсовыми блоками. Другие тектонические элементы различаются степенью и характером переработки гранулитового субстрата. Среди них выделены следующие подразделения:

гранулит-зеленокаменная область, в пределах которой отмечается полосчатое чередование зон развития гранулитовых и амфиболитовых комплексов с обширными полями распространения пород переходного типа,

складчатая зона - характерны пликативные деформации заключительных этапов развития фундамента, обусловившие скученный характер соотношений разновозрастных образований,

амфиболито-гнейсовая зона, где процессы переработки практически не сопровождались ультраметагенным гранитообразованием,

мигматитовые поля и гранитоидные массивы, различающиеся соотношением участков развития гомогенизированных гранитоидов и мигматитов, сохраняющих реликты древнего субстрата.

Средневолжский мегаблок. В пределах Средневолжского мегаблока выделены четыре гранулито-гнейсовых блока: Нурлатский, Ново-Елховский, Сугушлинский и Сулеевский.

^ Нурлатский гранулито-гнейсовый блок (75х45 км) вытянут в северо-восточном направлении. Блок имеет четко выраженные почти прямолинейные границы. С севера и запада блок ограничен зонами диафторической переработки, на востоке и юге граничит с Ново-Елховским и Сугушлинским гранулито-гнейсовыми блоками. Нурлатский блок подразделяется на северную и южную части, различающиеся по вещественному составу. Северная часть блока сложена породами архейского Нурлатского комплекса. В его пределах выделяется система линейно-складчатых элементов северо-восточного простирания, трассирующихся главным образом по распространению пород основного состава. Фиксируются также фрагменты складчатых структур, сложенных Большечеремшанской серией. Рудная минерализация представлена тонкополосчатыми пироксен-магнетитовыми кварцитами метасоматической природы.

Граница южной части блока проводится по системе кулисообразных структур северо-восточного простирания, сложенных гнейсами Большечеремшанской серии и сопутствующими гранитоидами Рахмановского комплекса. Протяженность их 30 км при ширине до 10 км. В пределах блока развиты небольшие по площади зоны диафторитов. Прослеживаются все последовательные стадии перекристаллизации: от частичной биотитизации и амфиболизации пироксенов до ранних этапов гранитообразования.

^ Ново-Елховский гранулито-гнейсовый блок (30х25 км) с севера и востока четко ограничен зонами диафтореза. На западе и юге он граничит с Нурлатским и Сугушлинским блоками. Для блока характерен широкий спектр пород, относящихся преимущественно к гранулитовому метаморфическому комплексу, а стратиграфически - к Отрадненской и Большечеремшанской сериям. В пределах блока намечены три структуры, подчиненные северо-восточному простиранию, выполненные Большечеремшанской серией. С полосами гнейсов сопряжены протяженные массивы гранитоидов Рахмановского комплекса (скв. 20009). Породы, относимые к отрадненской серии, довольно разнообразны по составу и представлены основными кристаллосланцами, габброидами, эндербитоидами «нурлатского» типа, биотит-пироксеновыми гнейсами. В геодинамическом аспекте Ново-Елховский блок представляет структурный элемент, формирование которого определяли процессы сжатия, скучивания толщ и несколько этапов растяжения, что обусловило появление таких интрузивных образований как габбро-анортозиты, шпинелевые перидотиты, многочисленных малых тел гранитоидов различного состава, включая своеобразные пироксенсодержащие плагиограниты (скв. 20009), рифейские габбро-диабазы, субвулканические интрузии.

^ Сугушлинский гранулито-гнейсовый блок (100х40 км) вытянут в северо-восточном направлении, и граничит с Нурлатским, Ново-Елховским, Сулеевским и другими гранулито-гнейсовыми блоками.

Особенностью блока является то, что он представляет собой обширную территорию площадного распространения Большечеремшанской серии. Здесь отмечаются практически все разности, характерные для первично терригенно-осадочных образований Большечеремшанской серии и генетически связанных с ними гранитоидов Рахмановского комплекса. Фиксируются отдельные линейно-складчатые формы, представленные полосами развития пироксен- и амфиболсодержащих пород, одна из которых уверенно трассируется в северной части блока на протяжении 40 км при ширине около 5 км.

Диафторические процессы в пределах Сугушлинского блока, проявленные в периферийных частях, формируют протяженные зоны северо-восточного и северо-западного простирания и представлены в основном биотит-гранатовыми гнейсами, реже гранитоидами.

^ Туймазинский анортозитовый массив. К югу от Сугушлинского блока выделяется Туймазинская линейная зона 2-го порядка, разделяющая Средневолжский мегаблок на северную и южную части, в пределах которой вскрывается ряд специфических образований и геологических тел, не имеющих полных аналогов в пределах всего региона. К числу таких образований относится Туймазинский анортозитовый массив.

Протяженность массива в северо-восточном направлении превышает 70 км при ширине около 30 км. Большая его часть с севера, востока и юга четко ограничена зонами глубокой диафторической и ультраметагенной переработки. Западная граница тянется в пределах Туймазинской зоны и не фиксируется в связи со слабой разбуренностью, северо-западное ограничение несколько условно, поскольку аналогичные образования вскрываются в ряде участков южной части Сулеевского блока.

Главной особенностью Туймазинского массива, позволяющей выделить его в структуре фундамента, является однотипность пород на значительной площади, представленных анортозитами и габбро-анортозитами, сохраняющими даже в зонах бластокатаклаза и окварцевания специфические структурные особенности, свойственные типично плутоногенным образованиям. Опорными для Туймазинского комплекса считаются разрезы двух скважин - 2000 и 20011, приуроченные к южной краевой зоне массива. Разрез скв. 2000, прошедший по фундаменту более 2 км, неоднороден и характеризует краевую часть массива. Значительную роль в строении играют разности основного состава, что не характерно для всего массива в целом. В результате наложенных диафторических преобразований первичные особенности пород существенно изменены. Более типичен для массива разрез скв. 20011 мощностью более 1600 м. В его верхней части вскрыта толща рассланцованных габброидов, а ниже - чередование однородных тел анортозитов мощностью 100-600 м, различающихся по минеральному составу, химизму, физическим свойствам. Такой тип строения достаточно уверенно интерпретируется как единое, слабо дифференцированное тело, что в частности отличает его от опорных разрезов Нурлатского комплекса. По петрографическим и петрохимическим данным в структуре Туймазинского массива устанавливается полосовидная латеральная зональность, выраженная в приуроченности габброидов и габбро-анортозитов к его периферии при преобладании в центральной части лейкократовых разностей. Структура массива осложнена полосами развития эндербитоидов и кристаллосланцев, разделяющими отдельные интрузивы более низкого порядка. Соотношения анортозитов и эндербитов недостаточно ясны. Диафторические процессы в пределах массива проявлены слабо - в его периферических частях и в двух наложенных четко обособленных зонах северо-восточного и северо-западного простирания.

^ Сулеевский гранулито-гнейсовый блок имеет протяженность в северо-западном направлении 95 км при ширине 50 - 5 км. Его границы имеют прихотливые очертания, поскольку блок окружен зонами интенсивного диафтореза, сопровождавшегося процессами ультраметаморфизма. В средней части блока преобладают чарнокитоиды и эндербитоиды. Кроме того, выделяется несколько узких полос развития пород Большечеремшанской серии преимущественно северо-восточного простирания. Помимо пород, типичных для архейских образований в целом - основных кристаллосланцев и габброидов, эндербитоидов и чарнокитоидов, гнейсов и сопутствующих им гранитоидов, в составе блока широко развиты анортозиты и габбро-анортозиты, пироксен-магнетитовые кварциты и другие высокожелезистые разности, пироксеновые плагиограниты. Диафторические процессы блока разнообразны, проявлены довольно широко, особенно в краевых частях, и связаны со структурами преимущественно линейного характера различных простираний.

В северо-западной периферической части Средневолжского мегаблока выделяется Степноозерская амфиболито-гнейсовая зона, протяженностью 200 км в северо-восточном простирании при ширине более 25 км. Она имеет сложные очертания: далекое (более 30 км) ответвление в юго-восточном направлении. Зона разделяе