Forecast estimates of hydrocarbon potential areas of Antarctica based on geophysical data measured within the concentric geological-morphological features of the Earth's crust and glacial cover
- Authors: Kharitonov A.L.1
-
Affiliations:
- Issue: No 2 (2025)
- Pages: 117-140
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/2453-8922/article/view/365800
- EDN: https://elibrary.ru/RLYJKU
- ID: 365800
Cite item
Full Text
Abstract
The subject of this article is the concentric geological-morphological features identified in Antarctica in the glacial cover, the seismotectonic structure of the earth's crust, the values of heat flow, and the number of lakes. Previously, the interrelationships of the geographical location of concentric geologic-morphological features and the degassing of methane effluents from the subglacial layers of the earth's crust in the Arctic were revealed. The article examines the concentric features identified by the results of digitized relief maps of various deep surfaces (the surface of glaciers, the "over-cover", the "sole-cover" of the earth's crust), the values of heat flow, the number of lakes in Antarctica based on satellite, ground-based geophysical data used to prospecting of hydrocarbon deposits. The scope of the results is related to probabilistic forecasting of regions that are promising for prospecting and exploration of new hydrocarbon deposits in Antarctica. At the same time, reference statistical data were used on the densities of the distribution of thickness crust and heat flow corresponding to the Gaussian distribution characteristic of the concentric features of the Russian oil and gas basins. It is shown for the first time that the spatial arrangement of the number of subglacial lakes within certain areas of concentric geological-morphological features in Antarctica can be approximated in accordance with the distribution described by Poisson's law. The research methods are based on the principles of probability theory and statistics. Histograms and distribution densities are constructed, the average risk (Bayes criterion) is determined, the decision threshold for heat flow values, and the areas of concentric features normalized to the number of subglacial lakes in them, measured within the location of 48 concentric features. The scientific novelty of the conducted research lies in the fact that for the first time the coordinates of the geographical location, spatial dimensions (diameters of 200-1000 kilometers) were determined and estimates of the probabilities were made to predict the hydrocarbon potential of 48 concentric geological-morphological features identified on the surface of the glacial cover and the upper and lower layers of the earth's crust in Antarctica. The main conclusions of the study are the revealed interrelations of hydrocarbon-perspective concentric geological-morphological features of the seismotectonic structure of the earth's crust (Moho), values of heat flow and density of distribution of subglacial lakes in Antarctica. The practical novelty of the study lies in the fact that, for the first time, mathematical forecasting of the presence of hydrocarbon-promising concentric geological-morphological features on the territory of East and West Antarctica has been performed.
About the authors
Andrey Leonidovich Kharitonov
Email: Haritonov-magnit@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0843-452X
References
Атлас космических снимков "Земля из космоса". Главное управление геодезии и картографии СССР. Государственный научно-исследовательский и производственный центр "Природа". 1985. 300 с. Богоявленский И.В., Богоявленский В.И. Дегазация Земли. Формирование залежей углеводорода в верхней части разреза и кратеров выбросов газа // Деловой журнал "Neftegaz.Ru". 2021. № 1. С. 48-55. Ботт М. Внутреннее строение Земли. М.: Мир, 1974. 373 с. Васильчук Ю.К., Белик А.Д., Буданцеыа Н.А., Геннадиев А.Н., Васильчук А.К., Васильчук Дж.Ю., Завгородняя Ю.А., Гинзбург А.П., Блудушкина А.Б. Полициклические ароматические углеводороды и изотопы углерода в торфе миграционного бугра пучения (Большеземельская тундра) // Почвоведение. 2021. № 7. С. 797-805. doi: 10.31857/S0032180X21070133 EDN: MZJTLF. Деменицкая Р.М. Кора и мантия Земли. М.: Недра, 1975. 253 с. Кац Я.Г., Полетаев А.И., Сулиди-Кондратьев Е.Д. Кольцевые структуры лика планеты. М.: Знание, 1989. 48 с. Коган А.А. Глубинное сейсмическое зондирование земной коры в Восточной Антарктиде // Сб. "Антарктика", вып. 13. М.: Наука, 1974. С. 85-104. Корякин Е.Д. Строение земной коры моря и дуги Скоша по геофизическим данным // Сб. "Антарктика", вып. 12. М.: Наука, 1973. С. 30-57. Кузякин Л.П., Белова Н.Г., Васильчук Ю.К. и др. Метан в пластовых льдах Восточной Камчатки, как индикатор их генезиса // Лед и снег. 2024. Т. 64. № 3. С. 447-463. doi: 10.31857/S2076673424030106 EDN: INGZDK. Равич М.Г., Каменев Е.Н. Кристаллический фундамент Антарктической платформы. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 150 с. Строев П.А. Мощность и некоторые черты строения земной коры в Южном океане и в прибрежной зоне Антарктиды // Сб. "Антарктика", вып. 12. М.: Наука, 1973. С. 42-59. Сывороткин В.Л. Глубинная дегазация Земли и глобадьные катастрофы. М.: Геоинформцентр, 2002. 250 с. Тектоническая карта Антарктиды. Масштаб 1:40 000 000. Под ред. Равич М.Г., Грикуров Г.Э. Л.: НИИГА, 1976. 1 л. Тимурзиев А.И. Миф "энергетического голода" от Хабберта и пути воспроизводства ресурсной базы России на основе реализации проекта "Глубинная нефть" // Бурение и нефть. 2019. № 1. С. 12-20. EDN: YZHFNJ. Фролов А.И., Строев П.А., Корякин Е.Д. Гравитационное поле и строение земной коры земли Уилкса и земли Виктории (Восточная Антарктида) // Сб. "Морские гравиметрические исследования", вып. 6. М.: МГУ, 1970. С. 104-113. Харитонов А.Л. Прогнозирование углеводородоперспективных структур кольцевого вида в Баренцевоморском регионе по результатам применения стохастического метода при использовании совокупности геопараметров // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Науки о Земле. 2024. Т. 24. № 2. С. 130-137. doi: 10.18500/1819-7663-2024-24-2-130-138 EDN: ORAMII. Харитонов А.Л., Харитонова Г.П., Труонг К.Х. Сопоставление спутниковых геомагнитных данных с наземным измерением концентрации радона для выявления предвестников землетрясений (на примере Калифорнийского сейсмоактивного района) // Вестник Камчатской региональной организации Учебно-научный центр. Серия: Науки о Земле. 2009. № 13. С. 170-177. EDN: KTZTBF. Bendat J.S., Pierol A.G. Random data: analysis and measurement procedures. New York: Wiley-Interscience, 1972. 464 p. Bentley C.R. Crustal structure of Antarctic // Tectonophysic. 1973. Vol. 20. N 1-4. P. 229-240. Ebbing J. и др. Earth tectonics as seen by GOCE - enhanced satellite gravity gradient imaging // Scientific Reports. 2018. Vol. 8. N 1. P. doi: 10.1038/s41598-018-34733-9 EDN: AWYWZM. Henricson S.W. National Geodetic Satellite Program. NASA, 1977. IHFC. Global Heat Flow Database of the International Heat Flow Commission, 2012. Langel R.A. и др. MAGSAT data processing: a report for investigators // Technical memorandum 82160: NASA, 1981. 329 p. LANDSAT.usgp.gov/documents/DFCB_Vol_IV.L.pdf. Ebook LANDSAT 7 SYSTEM. Li L., Aitken A.R.A. Crustal heterogeneity of Antarctica signals spatially variable radiogenic heat production // Geophysical Research Letter. 2024. Vol. 51. N 2. doi: 10.1029/2023GL106201 EDN: EFIPQI. Lloyd A.J. и др. Seismic structure of the Antarctic upper mantle imaged with adjoint tomography // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2020. Vol. 125. N 3. doi: 10.1029/2019jB017823 EDN: UZPPQH. Reading A.M. и др. Antarctic geothermal heat flow and its implications for tectonics and ice sheets // Nature Reviews Earth & Environment. 2022. Vol. 3. N 12. P. 814-831. doi: 10.1038/s43017-022-00348-y EDN: PSPYLZ. Risk G.F., Hochstein M.P. Heat flow at arrival heights, Ross Island, Antarctica, New Zeal // Journal of Glaciology. 1974. Vol. 46. N 155. P. 665-674. https://doi.org/10.3189/172756500781832701. Seroussi H. и др. InitMIP-Antarctica: an ice sheet model initialization experiment of ISMIP6 // The cryosphere. 2019. N 13. P. 1441-1471. doi: 10.5194/tc-13-1441-2019 EDN: XNQGDK. Shen W. и др. A geothermal heat flux map of Antarctica empirically constrained by seismic structure // Geophysical Research Letters. 2020. Vol. 47. N 14. doi: 10.1029/2020GL086955 EDN: LOUZMC. Steinberger B., Steinberger A. Mantle plumes and their interactions // Dynamics of Plate Tectonics and mantle convection. 2023. P. 407-426. doi: 10.1016/B978-0-323-85733-8.00021-4.
Supplementary files
