Structural, tectonic and fluid-dynamic aspects of deep degassing of the black sea megatrench

Abstract

Purpose. The problematical and controversial issues related to active gassing, deep structure, formation and evolution of the Black Sea are discussed. Methods. Geological and geophysical data (sonar, seismic and seismological research, involving potential fields’ modelling results), obtained in recent years in the Azov-Black Sea region, were subjected to complex interpretation. Findings. It is proved that there is a significant difference in the formation mechanisms of the main structural units of the Black Sea megatrench – the Western and Eastern trenches. Thermodynamic conditions, a limited amount of biomass in the sedimentary filling of the Black Sea megatrench and the confinedness of the gas seeps to the consolidated crust split testify to the abiogenic nature of methane. Interaction of powerful rising hydrocarbon flow with different structures of the sedimentary mantle and basement led to the formation of numerous hydrocarbon deposits in the Black Sea megatrench. Originality. Analysis of the plume-tectonic mechanism of deep degassing made it possible to assess the role of geodynamic factors related both to the evolution of the Black Sea megatrench and the genesis of hydrocarbons from a new perspective. Practical implications. Analysis of deep fluids migration routes and deep energy unloading zones will allow to develop a new strategy for oil and gas deposits exploration and to work out a non-standard approach to the evaluation of hydrocarbon reserves in the Black Sea oil and gas megabasin.

Цель. Обсуждение проблемных и дискуссионных вопросов активного газовыделения, глубинного строения, формирования и эволюции Черного моря. Методика. Комплексная интерпретация геолого-геофизических материалов (гидроакустических, сейсмических и сейсмологических исследований, с привлечением результатов моделирования потенциальных полей), полученных в последние годы в Азово-Черноморском регионе. Результаты. Обосновано существенное различие в механизмах образования главных структурных единиц Черноморской мегавпадины – западной и восточной впадин. Термодинамический режим, ограниченное количество биомассы в осадочном выполнении мегавпадины Черного моря и приуроченность газовых выходов к разломам консолидированной коры свидетельствуют в пользу абиогенной природы метана. Взаимодействие мощного восходящего углеводородного потока с различными структурами осадочного чехла и фундамента обусловило формирование множества месторождений углеводородов Черноморской мегавпадины. Научная новизна. Привлечение механизма плюм-тектонической глубинной дегазации позволило с новых позиций оценить роль геодинамических факторов, связанных как с эволюцией Черноморской мегавпадины, так и с генезисом углеводородов. Практическая значимость. Анализ путей миграции глубинных флюидов, зон разгрузки глубинной энергии позволит разработать новую стратегию поиска залежей нефти и газа и нестандартно подойти к оценке запасов углеводородного сырья Черноморского нефтегазоносного мегабассейна.

Мета. Обговорення проблемних та дискусійних питань активного газовиділення, глибинної будови, формування та еволюції Чорного моря. Методика. Комплексна інтерпретація геолого-геофізичних матеріалів (гідроакустичних, сейсмічних і сейсмологічних досліджень із залученням результатів моделювання потенційних полів), отриманих останніми роками в Азово-Чорноморському регіоні. Результати. Обґрунтована істотна відмінність у механізмах утворення головних структурних одиниць Чорноморської мегазападини – західної та східної западин. Термодинамічний режим, обмежена кількість біомаси в осадовому виконанні мегазападини Чорного моря й приуроченість газових виходів до розломів консолідованої кори свідчать на користь абіогенної природи метану. Взаємодія потужного висхідного вуглеводневого потоку з різними структурами осадового чохла і фундаменту зумовила формування безлічі родовищ вуглеводнів Чорноморської мегазападини. Наукова новизна. Залучення механізму плюм-тектонічної глибинної дегазації дозволило з нових позицій оцінити роль геодинамічних факторів, пов’язаних як з еволюцією Чорноморської мегазападини, так і з генезисом вуглеводнів. Практична значимість. Аналіз шляхів міграції глибинних флюїдів, зон розвантаження глибинної енергії дозволить розробити нову стратегію пошуку покладів нафти й газу та нестандартно підійти до оцінки запасів вуглеводневої сировини Чорноморського нафтогазоносного мегабассейну.