Новая модель тектонического районирования литосферы Западно-Сибирского бассейна, получена из совместного анализа нескольких независимых геофизических параметров с применением методов машинного обучения без учителя (K-means).

На рисунке 1 представлены исходные данные для тектонического районирования: мощность литосферы (Hl), мощность коры (Hc), мощность осадочного чехла (Hs), поверхностный тепловой поток (Q), аномалии скоростей S-волн на глубине 100 км (dVs_100) и топография (topo).
Эти слои приводятся к единому представлению так, что каждой точке соответствует вектор со значениями всех параметров, который затем используется в кластеризации. Эти параметры отобраны так, чтобы одновременно описывать термическое состояние литосферы, особенности строения коры, историю накопления осадков и другие особенности глубинных и поверхностных процессов. Важно, что авторы специально гармонизируют данные в единый набор (единая решётка, единая привязка), иначе сравнение пространственных паттернов и статистическая классификация теряют смысл.

В результате комплексного кластерного анализа всех параметров была создана карта районирования литосферы (рисунок 2). Было выделено шесть кластеров (k = 6), которые формируют преимущественно связные области и интерпретируются как литосферные домены, различающиеся характерными комбинациями Hl, Hc, Hs и Q.

Выделенные кластеры позволяют связать наблюдаемую неоднородность литосферы с этапностью развития бассейна (аккреционные события палеозоя, мезозойский рифтогенез и последующее погружение бассейна) и выделить домены с различными структурно-тепловыми характеристиками.

В частности, кластер 1 соответствует области с наиболее мощной литосферой и умеренным тепловым потоком (средние значения порядка Hl ≈ 161 км и Q ≈ 59 мВт/м²) и занимает центральные и северные части бассейна; кластер 3 характеризуется максимальной мощностью осадочного чехла при сравнительно тонкой коре (Hs ≈ 7,7 км, Hc ≈ 33,7 км) при умеренных Hl и Q (Hl ≈ 140 км, Q ≈ 54 мВт/м²) и представлен в северных и северо-восточных районах. Именно эти два домена содержат наибольшую концентрацию отмеченных на карте крупных нефтегазовых объектов, что согласуется с идеей о диагностической роли совокупности структурных и тепловых параметров для регионального выделения благоприятных областей в пределах Западно-Сибирского бассейна.

Область исследования простирается от 50,8° до 73,6° северной широты и от 60° до 93,8° восточной долготы, охватывая Западно-Сибирскую низменность.

Рисунок 1. Пространственное распределение толщины литосферы (Hl), коры (Hc) и осадочных пород (Hs)
на Западно-Сибирской низменности (WSL), полученное на основе моделей LITHO1.0 и CRUST 1.0
[Pasyanos et al., 2014; Laske et al., 2013], тепловой поток (Q) [Fuchs et al., 2023; Neumann et al., 2025;
Duchkov et al., 2012], аномалии скорости S-волн на глубине 100 км (dVs_100) модель REVEAL
[Thrastarson et al., 2024] и топография (topo) [Tozer et al., 2019]



Рисунок 2. Пространственное распределение шести кластеров по Западно-Сибирскому бассейну (ограниченному толстой черной линией). Каждый кластер обозначен цветом, представляющим отдельные области, полученные на основе интегрированного набора геофизических данных. Красные треугольники обозначают местоположения гигантских месторождений углеводородов
в пределах Западно-Сибирского бассейна [Khafizov et al., 2022]

       В 2025 году для Западно-Сибирского бассейна сформированы новые карты теплового потока Q для глубин 10 км и 20 км (рисунок 3), а также карты температуры для тех же глубин (рисунок 4) на основе актуализированного международного массива теплового потока Global Heat Flow Database [Neumann et al., 2025] и национальных источников (в т. ч. Geothermal Atlas of Siberia and the Far East) [Duchkov et al., 2012],
с последующей гармонизацией и приведением к единой регулярной сетке методом ordinary Kriging на сфере (Python/pykrige) [Murphy et al., 2022].

В пределах Западно-Сибирского бассейна тепловой поток демонстрирует выраженную латеральную неоднородность: повышенные значения (до ∼80 мВт/м²) приурочены к структурам Уральского складчатого пояса и центральным поднятиям бассейна, тогда как минимумы (< 25 мВт/м²) характерны для северо-восточной части (Енисей-Хатангский прогиб), что интерпретируется как проявление влияния холодной и стабильной литосферы прилегающего Сибирского кратона на тепловой режим бассейна.

Область исследования простирается от 50,8° до 73,6° северной широты и от 60° до 93,8° восточной долготы, охватывая Западно-Сибирскую низменность.

Значения теплового потока представлены в мВт/м², значения температуры – в °C.

Шаг всех параметров по широте составляет 0,2°, по долготе – 0,2°.

Данные имеют следующие обозначения:

WSB_Q_10km.grd — данные по тепловому потоку на глубине 10 км для Западно-Сибирской низменности.

WSB_Q_20km.grd — данные по тепловому потоку на глубине 20 км для Западно-Сибирской низменности.

WSB_temperature_10km.grd — данные по температуре на глубине 10 км для Западно-Сибирской низменности.

WSB_temperature_20km.grd — данные по температуре на глубине 20 км для Западно-Сибирской низменности.

Описание формата данных.

Рисунок 3. Карта теплового потока на глубине a) 10 км и b) 20 км

-->

Рисунок 4. Карта температуры на глубине a) 10 км и b) 20 км