С развитием космических исследований среди геологических объектов, кроме линейных, обнаружилось множество кольцевых структур разного размера и генезиса, достаточно широко описанных в литературе. По происхождению кольцевые структуры подразделяются на магматогенные, метаморфогенные, тектоногенные (эндогенные), астроблемы и экзогенные (Кац Я.Г., Авдеев В.Л., Белов В.П., 1980). По размерам выделяются следующие типы кольцевых структур: мегаструктуры (многие сотни и первые тысячи километров) , макроструктуры (первые сотни километров) , мезоструктуры (от многих десятков километров до 150 км), министруктуры (первые десятки километров) и микроструктуры (до 10-15 км).

В последние годы развитие учения о кольцевых структурах акцентируется на расшифровке тектоники докембрийских щитов в аспекте изучения металлогении, а также исследования астроблем. В 70-80-х гг. было опубликовано множество работ о связи кольцевых структур с нефтегазоносностью. Общие вопросы были освещены в работах В.Ю. Зайченко, ОЛ. Кузнецова, Г.П. Попсуй-Шапко (1980); И.М. Жукова, Б.В. Муравьева, И.П. Жабрева (1985); В.А.Буша (1986); М.З. Глуховского (1987); В.Г. Петрова (1994) и др. Кольцевые структуры Западно-Сибирской плиты описаны в работах В.И. Астахова, В.Я. Еременко (1976); Л.И. Соловьевой (1982) и др.; Волго-Уральской нефтеносной области -В.П. Степанова (1982); Г.А.Габриэлянца и др. (1984); Прикаспийской впадины-Г.П. Попсуй-Шапко и др. (1986). В США выделены нефтегазоносные кольцевые структуры Вьюфилд, Ньюпорт, Рэд-Уин-Крик (Donofrio, 1981 и et. al), в Китае -Ляохэ, Бихай (Ling H.C., 1975; Megerhoft A.A., 1976).

В 90-х гг. возникли новые предпосылки изучения нефтегазоносных кольцевых структур в связи с установлением вертикальной тектонической и петрографической расслоенности земной коры и мантии, физически выражающейся в чередовании зон уплотнения и разуплотнения. Зоны разуплотнения насыщены флюидами, которые при неотектонических движениях способны к вертикальной миграции и тепломассопереносу. Такие скопления были названы "флюидизированными очагами" (Валяев Б.М., 1976; Дмитриевский А.Н., Валяев Б.М., Володин И.А., 1994), "очагами разуплотнения, насыщенными флюидами" или вместилищами природных породных растворов и расплавов (ППРР) (Соколов Б.М., 1982), "геодинамическими узлами с повышенной флюидопроводимостыо" (Перерва В.М., Лялько В.И.,Шпак П.Ф„ 1996). При этом величина тепломассофлюидоперетока по каналам вторжения настолько велика, что высказывается мнение о возобновляемости запасов нефти и газа.

В качестве наиболее реальных структурных объектов для выявления крупных каналов вторжения рассматриваются кольцевые структуры различного генезиса. В нефтегазоносном отношении среди них приемлемы лишь эндогенные структуры, хотя имеется тенденция относить к перспективным и астроблемы, которые возникают в результате "прицельного" попадания метеоритов, иногда дважды в одно место (Седбери) (Бескровный Н.С., Кучерук Е.В., 1989; Зейлик Б.С., Зозуля А. В., 1991). Выполненные ударно-обломочным материалом, расположенные в зонах разломов астроблемы в ряде случаев инициируют магматизм.

Все эти факты либо поддаются объяснению за счет эндогенного генезиса, на что указывали П.Н. Кропоткин и А.А. Маракушев, либо эти структуры не являются нефтегазоносными. В пределах Сильянской кольцевой структуры на Балтийском щите (Швеция), относимой некоторыми исследователями к астроблемам, в скважине получена смесь диспергированного магнетита с примесью легкой нефти (Голд Т., 1991). Эти проявления являются раритетом. Говоря о нефтегазоносных кольцевых структурах, мы имеем в виду промышленные скопления УВ. Исходя из основного закона нефтегазонакопления (Брод И.О., 1947) нефтегазоносные кольцевые структуры следует искать в глубоких впадинах: краевых прогибах, межгорных впадинах, синеклизах, выполненных мощным осадочным чехлом.

При дешифрировании космофотоснимков выделяются крупные кольцевые структуры диаметром 300-1500 км, осложненные мелкими кольцевыми структурами, в которые хорошо вписываются многие месторождения. Если этого не наблюдается, то месторождения попадают в узлы интерференции колец, что также служит диагностическим признаком. Настораживает правильная форма колец, поскольку в таком живом организме, как Земля, при действии эндогенных и экзогенных геологических процессов любая совершенно правильная субстанция обязательно деформируется. Однако методы дешифрирования не раскрывают внутреннего строения кольцевых структур.

К наземным методам выделения кольцевых структур относится в первую очередь сейсмо- и гравиразведка. Региональные профили ОГГ, КМПВ, МОВЗ, ГСЗ и особенно геотраверсы с глубиной исследования 400-700 км дают возможность выделить эндогенные кольцевые структуры, детализировать их глубинное строение и положение в коре, в том числе в осадочном чехле.

Существует наземный метод выделения мелких кольцевых структур путем нестандартной обработки гравиметрических данных (М.Н.Смирнова, В.М.Бражник, В.В.Чуприн, С.Г.Дадашев, 1982). Наблюденное поле в редукции Буге трансформируется в поле полного горизонтального градиента силы тяжести. Совместное использование модульного и векторного вариантов обеспечивает выделение различных линейных структурных элементов: линейных разломов и разрывных нарушений, осей антиклиналей, синклиналей и кольцевых структур с информацией об их внутреннем строении в осадочном чехле.

Сравнение размеров кольцевых структур, выделенных космическими и наземными методами, свидетельствует о том, что размеры кольцевых структур на космофотоснимках в 5-10 раз превышают таковые, выделенные методами разведочной геофизики.

1. Форма, размеры, структурные особенности, выраженность в рельефе.

2. Глубинное строение, глубинные разломы.

3. Проявление эндодинамики: механической, тепловой, химической и др. (вулканизм, сейсмичность, метасоматоз, флюидизация, в том числе УВ).

4. Нефтепромысловые данные: пластовые давления, температуры, газовый фактор, физико-химические свойства нефти и газа, их сравнительная характеристика в кольцевой структуре и за ее пределами.

В качестве примера приведем анализ двух кольцевых структур: Грозненской (Терско-Каспийский прогиб), в которой локализуются старейшие в России нефтяные месторождения, и Уренгойской (Западно-Сибирская плита), с которой связаны крупнейшие газовые месторождения.

Грозненская кольцевая структура расположена в восточной части Терско-Сунженской нефтеносной области, где линейность, присущая Передовым хребтам, нарушается. Ее размеры 36х27 км, форма эллипсоидальная субширотной ориентировки, в рельефе выражается Петропавловской впадиной. По данным ГСЗ на профиле Волгоград - Нахичевань (Краснопевцева Г.В., 1970) и геологической интерпретации поля силы тяжести и его трансформантов в кольцевой структуре наблюдаются подъем верхней мантии и утонение "гранитного" слоя (рис. 1). Ее пространственное положение определяется узлом пересечения глубинных разломов: широтных - Срединного и Сунженского, меридиональных - Западного и Восточного Грозненских, северозападных - Бенойско-Эльдаровского и Гудермесско-Моздокского. Грозненская кольцевая структура обладает центральной симметрией и состоит из центрального поднятия — Ханкальского — и двух кольцевых валов: внешнего и внутреннего, ограниченных кольцевыми разломами.

Подъем верхней мантии связан с потерей энергии, в результате чего местность проседает и образуется плоская чаша, заполненная осадочными породами с постоянным "газовым дыханием" мантии. По системе кольцевых и линейных разломов обеспечивается максимальная связь поверхности с глубинами Земли, что выражается поступлением эндогенной энергии: значительной дислоцированностью пород, сейсмичностью, диффузионно-фильтрационным движением. Антиклинали в Грозненской кольцевой структуре дислоцированы интенсивнее, нежели в линейных структурах. Углы наклона среднего и верхнего плиоцена достигают 40-50° против 10-30° в линейных структурах. На Старогрозненском и Октябрьском нефтяных месторождениях известны очаги б-7-балльных землетрясений (1971, 1986, М= 4,1). Грозненская кольцевая структура практически "истекает" флюидами. Со времен Петра I здесь были известны знаменитые горячеводские и брагунские минеральные источники. Дебит источников был столь огромен, что горячая вода мощными потоками устремлялась в долину и доходила до Терека. Наполненные ею пруды были так горячи ( Т = 87-90 °С ), что скот не мог пить воду. Горячеводские источники иссякли в связи с разработкой Октябрьского нефтяного месторождения. Температура Брагунского горячего источника перед чеченской войной составляла 83 °С. Множество горячих источников было в Старогрозненском месторождении, радоновые воды выведены скважиной на окраине Грозного и др.

В Грозненской кольцевой структуре эксплуатируется множество нефтяных месторождений, среди которых Старогрозненское и Октябрьское являются наиболее "долгоживущими", наиболее продуктивными, наиболее прогретыми, с наиболее высокими пластовыми давлениями (таблица).

Уренгойская кольцевая структура расположена в северной части Западно-Сибирской плиты. Ее размеры 325х375 км, форма округлая, несколько сплющенная с северо-востока, субмеридиональной ориентировки. В рельефе выражена Пурской и Тазовской низменностями, между которыми расположена слабо проявленная Таз-Пуровская возвышенность. Строение территории изучено до глубины 250 км региональными профилями ГСЗ Уренгой - о-в Шокальского и Воркута - Норильск (Чернышев Н.М., Егоркин А.В. и др., 1978), геотраверсом ГСЗ Березово - Усть-Мая (Егоркин А.В., Зюганов С.К. и др., 1984). В мантии выделяются три волновода на глубине 110-120, 136-161 и 190-220 км, обладающих пониженной скоростью продольных сейсмических волн. Верхний из них образует крупный астенолит, вторгшийся в верхнюю мантию до глубины 50-36 км с расчетной температурой 800-900 °С (рис. 2).

Пространственное положение кольцевой структуры определяется сближением Колтогоро-Уренгойского и Хаддутейского рифтов, рассеченных поперечными разломами, среди которых доминируют пологие северо-восточные. Уренгойская кольцевая структура обладает центральной симметрией и состоит из центрального поднятия - Уренгойского и двух кольцевых валов: внешнего и внутреннего, с которыми связаны такие крупнейшие газовые месторождения, как Медвежье, Ямбургское и др.

Поступление эндогенной энергии проявляется в виде механической, тепловой, химической, флюидодинамической и других форм. Механическая структурообразующая роль выражается в амплитудах поднятий. В Уренгойской кольцевой структуре амплитуда локальных поднятий достигает 200-232 м (месторождения Уренгойское, Заполярное, Ямбургское), тогда как за ее пределами обычно не превышает 100-130 м (месторождения Комсомольское, Губкинское, Вынгапуровское).

На этой территории развиты газовые и газоконденсатные залежи с нефтяными оторочками, приуроченные к сеноманскому, неокомскому и юрскому комплексам. Газовые месторождения в неокомском ярусе - в Уренгойской кольцевой структуре — представлены в основном метаном (95,0-99,09 %), тогда как за ее пределами содержание метана снижается до 90-87 %. Начальные пластовые давление и температура в сеноманских залежах в кольцевой структуре составляют соответственно 13,3-11,5 МПа и 37-30 °С, а за ее пределами снижаются соответственно до 10-8 МПа и 30-20 °С [2].

Анализ двух хорошо изученных нефтегазоносных кольцевых структур предполагает, что решающими для них являются "возбужденная" мантия и утонение "гранитного" слоя. "Возбуждение" мантии в меньшей мере вызывается ее подъемом, а в идеальном случае внедрением астенолита. Во всех случаях она оказывает механическое, химическое, тепловое, флюидодинамическое и другие воздействия. Внедряющийся "раскаленный" астенолит вызывает частичное разрушение верхней мантии и потерю устойчивости окружающих и покрывающих пород. В результате этого процесса крупные блоки мантийных пород выдавливаются в кору и не менее крупные блоки корового вещества погружаются в мантию. Этот процесс имеет "поршневой" характер и способствует, с одной стороны, миграции флюидов, с другой -ведет к потере массы и энергии, благодаря чему местность опускается и образуется мощный осадочный бассейн кольцевой формы с "живой" тектоникой и флюидодинамикой. Основной канал вторжения располагается, по нашему мнению, под центральным поднятием. От него расходятся сложные пути миграции, ограниченные внешним валом кольцевой структуры. Эти пути могут быть выявлены комплексированием методов геологии, геофизики и геохимии.

1. Кондратьев В.Ф., Камкина Л.С. Пластовые нефти и газы мезозойских отложений Терско-Сунженской нефтегазоносной области. - Грозный: Чеч.-Инг. кн. изд-во, 1981.

2. Каталог физико-химических и структурпо-хромотогрпфических характеристик нсфтей и конденсатов Западной Сибири. Под ред. О. В. Барташевич . - М.: Недра, 1995.

New grounds for studying oil and gas structures in connection with establishing vertical tectonic and petrographic stratification of the Earth's crust and mantle came to light in the 90ies. From the basic law of oil and gas accumulation, oil and gas ring structures should be explored in deep basins:

foredeeps, intermontane areas, synclises filled in by the thick sedimentary cover. The article recommends a complex of methods for studying of the above structures. Two ring structures are being analysed: Groznensky (Tersko-Caspian basin) where the oldest oil fields in Russia are located and Urengoisky (West Siberian plate) which the largest gas fields are associated with.

1 - верхняя мантия; 2 - "базальтовый" слой; 3 - "гранитный" слой и палеозойский фундамент; 4 - осадочный чехол; 5 — внешний вал; б — внутренний вал; 7 — разломы; 8 — нефтяные месторождения; 9 — предполагаемые структуры

1 - астенолит; 2 - траппы; 3 - нефть; 4 - газоконденсат; 5 - газ; 6 - граничные скорости, км/с. Остальные усл. обозначения см. на рис. 1