Geological and geophysical studies for assessing the energy potential of transitional (land-sea) zones of the Azov-Black Sea region

А.А. Толкунов; Д.М. Гринь; А.С. Чулков

Автор(и)

А.А. Толкунов Інститут геології Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Київ, Україна, Україна
Д.М. Гринь Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Київ, Україна, Україна
А.С. Чулков Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Київ, Україна, Україна

Анотація

Стаття присвячена необхідності комплексних геолого-геофізичних досліджень у перехідних зонах (суходіл-море) Південного регіону України (Західне Причорномор’я та Керченський півострів), осуільки ці території мають високоий енергетичний потенціал. Ці зони, що охоплюють понад 30 000 км², є стратегічно важливими для пошуку вуглеводнів, але є вкрай складними для стандартних сейсморозвідувальних робіт через особливі фізико-географічні та техногенні умови. Дослідження мають вирішальне значення для зниження ризику "сухого" буріння та залучення інвестицій, а також для вирішення інженерних та безпекових питань у контексті післявоєнної відбудови.

Проведено детальний аналіз двох ключових регіонів - Західного Причорномор’я та Керченського півостріва. Так, у Західному Причорномор’ї виділено три ділянки. Найперспективнішою є ділянка від оз. Сасик до оз. Алібей з прогнозною щільністю нерозвіданих запасів 20-30 тис. т.у.п. на 1 км², де основні перспективи пов'язані з палеозойськими (силур, девон, карбон) та мезозойськими відкладами. Керченський півострів, приурочений до Індоло-Кубанського рифту, є однією з найбільш перспективних ділянеок (20-30 тис. т.у.п. на 1 км²). Нафтогазоносність доведена у відкладах неогену (тортон) та олігоцену, а також прогнозується у більш древніх комплексах (крейда, юра).

В умовах перехідних зон Північно-Східної частини Керченського півострова (Керченська затока – Азовське море) ДГП «Укргеофізика» були успішно виконані пошукові сейсморозвідувальні роботи МСГТ 2D (2009-2011 рр.). Було досліджено 5 профілів загальною довжиною 43,64 км, які перетинають антиклінальні структури, зокрема, Велико-Тарханський та Баксинський грязьові вулкани. Отримані мігровані часові розрізи дозволили детально відтворити геологічну будову перехідної зони та структуру грязьових вулканів, підтвердивши їх зв'язок з антиклінальними складками. Грязьовий вулканізм є ключовою ознакою ймовірних родовищ вуглеводнів, оскільки сопкові гази (до 96% метану) свідчать про міграцію вуглеводнів з глибинних шарів.

Сейсмічні методи (особливо 3D сейсморозвідка) є єдиним ефективним інструментом для виявлення та оконтурення перспективних структур у перехідних зонах. Комплексне геофізичне вивчення цих ділянок є критично важливим не лише для реалізації енергетичного потенціалу України, але й для інженерної геофізики (картування слабких ґрунтів, проєктування протизсувних споруд) та сейсмічного мікрорайонування (через активність зони Вранча), забезпечуючи основу для стійкої розбудови транспортної інфраструктури та безпеки прибережних територій.

Посилання

Dill H.G., Kaufhold S. The Totumo mud volcano and its near-shore marine sedimentological setting (North Colombia) — From sedimentary volcanism to epithermal mineralization. Sedimentary Geology,Volume 366, April 2018, Pages 14-31

Gryn, D. M., & Verbytskyi, S. T. (2019a). Autonomous digital seismic stations SV. Geophysical Journal, 41(4), 125–144. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i4.2019.177376

Gryn, D. M., Verbytskyi, S. T., & Dmytrenko, O. V. (2019b). Adaptive seismic complex for engineering geophysics. Geoinformatika, (4), 65–73. [in Ukrainian]

Komatsu G., Feyzullayev A. A.. Geomorphology of subaerial mud volcanoes in Azerbaijan: Issues about edifice construction and degradation. Geomorphology 463 (2024) 109352.

Mazzini, A., and Etiope, G. (2017). Mud volcanism: An updated review. Earth-Sci. Rev. 168, 81–112. doi:10.1016/j.earscirev.2017.03.001

Morozova O. Report on the implementation of seismic exploration works (CDP) in the Karam, Burasivska and Yurkynska areas of the Kerch Peninsula and transitional zones of the Azov Sea. (2016). Novomoskovsk: SE “UkrGeofizyka”, Prydniprovska Geophysical Expedition. [in Ukrainian, unpublished report]

Napoli S., Spatola D.,. Casalbore D, Lombardo L., Tanyas H., Latino Chiocci F.. Comprehensive global inventory of submarine mud volcanoes. Scientific Data, (2025) 12:382, https://doi.org/10.1038/s41597-025-04726-1

Nesterovskyi, V. A., Hryshchenko, N. O., & Deyak, M. A. (2021). Genetic model of mud volcanism of the Kerch Peninsula (scientific and applied aspects). Geology and Mineral Resources of the World Ocean, 17(1), 57–74. https://doi.org/10.15407/gpimo2021.01.057

Pashkevych, I. K., Rusakov, O. M., Kutas, R. I., Hryn, D. M., Starostenko, V. I., & Yanyk, E. (2018). Lithospheric structure based on a comprehensive analysis of geological and geophysical data along the DOBREfraction’99 / DOBRE-2 profile (East European Platform – Eastern Black Sea Basin). Geophysical Journal, 40(5). https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i5.2018.147476

Pobedash M. S., Voynytskyi Z. Ya., Parkhomenko T. V., etc. Regional geophysical studies on the “DOBRE-2” profile (Feodosia - Starobesheve): Report of the State Geophysical Enterprise “Ukrgeofizika”. - Kyiv, 2008. - 337 p.

Shnyukov E., Yanko-Hombach V. .Mud Volcanoes of the Black Sea Region and their Environmental Significance. Springer Cham, 2020, https://doi.org/10.1007/978-3-030-40316-4

Shnyukov, E. F., & Kobolev, V. P. (2018). Gas hydrates and volcanism of the Black Sea: Methane hydrate deposits in mud volcanoes of the Black Sea. Geology and Mineral Resources of the World Ocean, (1). [in Ukrainian/Russian]

Shnyukov, E. F., Pasynkov, A. A., Lyubitsky, A. A., Inozemtsev, Yu. I., Rybak, E. N., & Kuznetsov, A. S. (2010). Mud volcanoes in the Kerch sector of the shelf and continental slope of the Black Sea. Geology and Mineral Resources of the World Ocean, (3), 28–36. [in Russian]

Shnyukov, E. F., Sheremetyev, V. M., Maslakov, N. A., et al. (2006). Mud volcanoes of the Kerch–Taman region. Krasnodar: GlavMedia. 176 p. [in Russian]

Sydorenko G., Stephenson R., Yegorova T.,V. Starostenko, A.Tolkunova, T. Janik, Majdanski M., Voitsitskiy Z., Rusakov O., and Omelchenko V.. Geological Society, London, Special Publications, Volume 428. 2017, Pages 307 – 321,https://doi.org/10.1144/SP428.15

Tanaka, K. et al. (2020). Mud Volcanoes and Human Geoscience. In: Himiyama, Y., Satake, K., Oki, T. (eds) Human Geoscience. Advances in Geological Science. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007 /978-981-32-9224-6_14