Перспективы Воронежской антеклизы на обнаружение природного водорода

Аннотация

Введение: В работе рассматриваются актуальные вопросы перспективности Воронежской антеклизы на предмет выявления залежей природного водорода. Приводится краткий обзор истории изучения и проблем фундаментального и прикладного характера, связанных с проявлениями «золотого» водорода, а также его роли как идеального энергоносителя. Приведены общие сведения о строение Воронежской антеклизы (ВА), которая представляет собой крупнейший сегмент Восточно-Европейской платформы и одновременно структуру с очень важными перспективами на водород. Для подобных структур на основе мирового опыта в соответствующих разделах приведен комплексный анализ минерагенических факторов контроля и локализации природного водорода. Факторы локализации природного водорода: Важнейшим фактором является поверхность докембрийского фундамента, изученная по геофизическим данным, бурению и эксплуатируемым карьерам. Поверхность представляет собой гигантский свод, пологий в центральной части и с заглублением к периферии и подчеркивается наличием кор выветривания различной степени сохранности. Свод окружен системой впадин и авлакогенов, что в целом благоприятно для формирования газовых эманаций. Присутствие ультраосновных и основных пород, распространенных на разных структурных и возрастных уровнях, является дополнительным вещественным фактором локализации природного водорода. Роль ультраосновных и основных пород двояка. Во-первых, они представляют собой продукты мантийного происхождения, и их транспортировка к поверхности облегчает дегазацию. Во-вторых, они слагают покровы и субпластовые тела, которые могут надежно закрывать пути транспортировки газов. С этой точки зрения наиболее перспективны тела трапповой формации новогольского комплекса и базальтовые покровы верхнего девона. Литологический фактор особенно выражен для фанерозойского чехла, в котором повсеместно распространены благоприятные для консервации природного водорода породы – глины, известняки и доломиты, а так же эвапориты. Природные газотранспортные системы: Выделяются четыре порядка таких разновозрастных систем. К первому порядку относится Лосевская зона сшивания палеоконтинентов Сарматия и Волго-Уралия, сформировавшаяся за счет закрытия палеопротерозойского океана (именно над ней отмечается максимальное количество циркумментов). Ко второму порядку отнесены Тим-Ястребовская и Белгород-Михайловская палеопротерозойские рифтовые структуры, в пределах которых фиксируются залежи железистых кварцитов. Системы первого и второго порядков «работали» длительное время в интервале 2.5–2.0 млрд лет. Системы третьего порядка (впадины и авлакогены, окружающие ВКМ) заложились в верхнем протерозое, а их активность продолжилась до верхнего палеозоя. К четвертому порядку отнесены структуры, заложившиеся в верхнем девоне. Особая роль как газотранспортной системы отводится поверхности раздела докембрия и фанерозойского чехла. Структурные ловушки и зоны дренирования: Поверхность несогласия докембрия и фанерозоя является транспортной системой и основной мегаловушкой, но «дырявой» из-за множества циркумментов, через которые значительная часть водорода теряется. В этом плане наиболее перспективными являются сопряженные с впадинами положительные структуры второго и третьего порядков, осложняющие периферию свода антеклизы. Кроме того, первоочередной интерес представляют подошвенные части тел новогольского комплекса и покровов девонских долеритов и базальтоидов. Циркумменты, их морфологические особенности и сопровождающие явления: Приводится общая характеристика поверхностных кольцевых и овальных просадочных структур, их возможная генетическая природа и роль в дегазации водорода. К явлениям, сопровождающим циркумменты, относятся: «отбеливание» черноземов, опустынивание и повышение концентраций благородных металлов, прежде всего элементов платиновой группы (ЭПГ). Заключение: Анализ минерагенических факторов, контролирующих транспортировку и накопление природного водорода в пределах ВА, в целом показывает весьма высокие перспективы рассмотренной структуры.