Основные направления научных исследований сводятся к решению фундаментальных геологических проблем непосредственно связанных с поисками новых месторождений нефти и газа.

Научной основой исследований является теория шарьяжно-надвигового строения литосферы (М.А. Камалетдинов, Т.Т. Казанцева и Ю.В. Казанцев).

Согласно данной теории считается, что литосфера Земли имеет дискретное строение, состоит из множества тектонических пластин испытывающих горизонтальные перемещения и вызывая основные геологические явления и процессы: складчатость, горообразование, осадконакопление, сейсмичность, магматизм, метаморфизм, тепловые аномалии, образование полезных ископаемых: нефти и газа, руд металлов, алмазов и других минералов.

Теория официально признана крупнейшими учеными страны, а Институт геологии Башкирского филиала АН СССР в 1983 г. был объявлен головной научной организацией АН СССР по изучению шарьяжно-надвиговой геологии.

Содружеством стран Европы в соответствии с Международной программой в 1995 году был проложен сейсмический профиль «Урсейс-95» через весь Южный Урал, стоимостью в сотни миллионов долларов. Сейсмические исследования полностью подтвердили шарьяжное строение Урала и верность составленных нами карт и профильных разрезов вплоть до мелких деталей. Это явилось подтверждением и оптимистических прогнозов в отношении поисков полезных ископаемых, включая нефть и газ, которые вытекают из геологических построений.

Новые научные знания и закономерности полученые по фундаментальным исследованиям:

Происхождение складчатости

Проблема происхождения складчатости в земной коре и осадочном чехле долгое время считалась одной из самых сложных нерешенных проблем. Существовало более сорока моделей складкообразования. Правильному пониманию вопроса мешало заблуждение в понимании процесса складкообразования. Считалось, что вначале формируется пликативная дислокация, по мере роста осложняющаяся разрывом, на более крутом крыле. Так объясняли образование складок все учебники по геотектонике.

Детальное изучение происхождения складок в горных областях и моделирование их в лабораторных условиях показали существование обратной последовательности: вначале возникает разрывное, надвиговое нарушение, вслед за которым образуется пликативная складчатая деформация (Камалетдинов, Казанцев, Казанцева 1981).

Иными словами, смятие слоев подчинено разрывным нарушениям, а не предшествует им. Это открытие поставило тектонические представления с головы на ноги, объяснив происхождение складчатости как результат сжатия земной коры и ее осадочного чехла, а не вертикальных и иных движений. Важность этого открытия состоит еще в том, что доказывает, что без шарьяжно-надвиговых нарушений не может возникнуть ни одно горно-складчатое сооружение, все они представляют пакеты шарьяжей, тектонически скученных в результате сжатия земной коры. Иными словами шарьяжи и надвиги являются главными формами дислокаций всех складчатых зон и поясов Земли.

О шарьяжно-надвиговом строении платформ

Платформенные области всегда считались жесткими, не подверженными надвиговым нарушениям структурами с пологим залеганием в их пределах осадочного чехла. Между анализ строения Восточно-Европейской, Сибирской, Северо-Американской, Африканской и других древних платформ, а также молодых платформ (Западно-Европейской, Западно-Сибирской и других), позволил прийти к заключению, что фундаменты всех платформ представляют собой массы тектонически скученных сиалических пород, имеющих шарьяжно-надвиговое строение. Причем надвиги фундамента очень часто переходят в осадочный чехол. Ошибочно считалось, что надвиги разрушают нефтяные месторождения и поэтому их старались не замечать и не показывать на геологических картах. Между тем надвиги имеют важное значение, как генерирующие нефть и газ структуры.

Впервые данные о шарьяжно-надвиговой структуре гранито-гнейсового фундамента Восточно-Европейской платформы были приведены в 1974 г. М.А. Камалетдиновым, а затем подтверждены сверхглубокой скважиной №100, пробуренной в Туймазах (Камалетдинов, Постников 1979).

Данные геофизических исследований и глубоководного бурения свидетельствуют о широком распространении шарьяжно-надвиговых нарушений в коре морей и океанов, сопровождающихся подводными и надводными горными хребтами, в частности, островными дугами. Вместе с тем количество таких нарушений в коре океанов уступает масштабу развития их на континентах.

О происхождении полезных ископаемых

С шарьяжными структурами генетически связаны не только складчатость, но также горообразование, осадконакопление, сейсмичность, вулканизм, метаморфизм, формирование важнейших полезных ископаемых: нефти и газа, руд металлов, алмазов и других минералов.

О происхождении нефти и газа

В связи с большой актуальностью поисков нефти и газа большое внимание уделяется проблеме генезиса углеводородов, дискуссия по поводу которого длится более 200 лет.

Данные планетологии последних лет показали широкое распространение углеводородов в космосе, доказывая, что данное химическое соединение имеет не только земное происхождение. На спутнике Юпитера Титане, зонд «Гюйгенс», спущенный в  2007 году с американской ракеты «Кассини» обнаружил метановые моря, существующие там при температуре -180°С.

Поскольку Титан отвечает стадии развития Земли в эпоху отдаленную от нас на 3,5 млрд. лет, можно считать, что и на нашей планете некогда господствовали скопления углеводородов, являющиеся составной частью планеты.

Подтверждением сказанному является поступление углеводородов из глубоких недр Земли по срединноокеаническим разломам, в которых обнажаются мантийные серпентиниты (Исмагилов, Фархутдинов 2007).

Сверхглубокие скважины в Башкортостане и Татарстане, углубившиеся в породы кристаллического фундамента архей-раннепротерозойского возраста на 2 – 3 км, показали присутствие здесь в милонитизированных зонах шарьяжей метана и их гомологов.

Сказанное, однако, не исключает образование углеводородов в результате органического синтеза.

Благодаря своей химической активности и широкому распространению природе, углерод постоянно участвует в круговороте молекулярных соединений, включая органическую жизнь. По этой причине синтез нефти не ограничивается каким-либо одним химическим процессом, а способен образоваться как органическим, так и абиогенным путем. Нефть может быть очень древней, соизмеримой с возрастом Земли, и очень молодой, мезозойской или кайнозойской. Она может содержаться в горных породах, любого возраста и литологического состава, обладающих коллекторскими свойствами от песчаников и известняков до гранитов и серпентинитов.

Нефть и газ поступают в осадочную оболочку Земли из различных источников разными путями: при дегазации ее глубоких недр, генерируясь в осадках древних и современных морей и океанов, образуясь в толщах пород богатых углеродом, например, в известняках и доломитах, в результате шарьяжно-надвиговых движений в сейсмически активных зонах.

Мигрируя по многочисленным надвиговым нарушениям и разломам растяжения, нефть и газ заполняют природные ловушки, в которые постоянно поступают по мере их разгрузки.

Эти сведения расширяют возможности поисков рассматриваемого полезного ископаемого и, по-существу, свидетельствуют о неисчерпаемости его запасов.

В Башкортостане бурением на глубину 2-3 км, изучена лишь западная равнинная часть республики. Слабо исследованными остаются залегающие под палеозоем мощные толщи рифейвендских образований и складчатый Урал, занимающий 1/3 часть территории Башкортостана. Все эти объекты высоко перспективны на поиски углеводородов.

Сравнительный анализ

Сравнительный анализ геологии Восточной Сибири и Башкортостана показал высокую перспективность последнего на поиски нефти и газа в рифейских отложениях. Дело в том, что на Куюмбо-Юрубчено-Тайгинском месторождении Преденисейской зоны – супергиганте, обладающем запасами углеводородов до 2 млрд. тонн, нефть содержится в карбонатных коллекторах верхнего докембрия, аналогами которых в Башкортостане являются известняки шиханской свиты верхнего рифея, где и следует искать в первую очередь скопления этого полезного ископаемого. При этом важная роль принадлежит процессам денудации и выщелачивания карбонатных пород в погребенных корах выветривания, создающих благоприятные коллекторы для скоплений нефти и газа.

Следовательно, запасы нефти и газа в Башкортостане не исчерпаны, а даже превышают количество добытой ее к сегодняшнему дню.

Для открытия новых скоплений необходимы наукоемкие исследования, которыми в настоящее время занимается Научный совет по геологии нефти и газа Отделения наук о Земле и природных ресурсов Академии наук Республики Башкортостан.

О геологии и перспективах Зилаирского синклинория

1. По данным геологических съемок, бурения глубоких скважин и сейсморазведки составлены оригинальная структурно-геологическая карта и разрезы, пересекающие в широтном направлении весь Зилаирский синклинорий и зону его сочленения с Предуральским краевым прогибом. Платформенные формации последнего впервые прослежены к востоку под аллохтонами на 20 км в виде меридиональной полосы от левобережья р. Белой до южной границы Республики Башкортостан на протяжении более 120 км. Данная зона выделена под названием Сакмаро-Икской (рис.1).

В ее пределах выявлены антиклинальные складки, по форме и размерам тождественные структурам Предуральского прогиба и перспективные на поиски нефти и газа в отложениях карбона, девона, силура и ордовика (рис.2). Здесь рекомендуется комплекс геологоразведочных работ, включающий сейсморазведку и бурение поисково-разведочных скважин.

2. Методом изучения зеркала мелкой складчатости в зилаирской свите по р. Б.Ик выделена крупная Южно-Кургасская структура, располагающаяся на продолжении к югу оси древней (байкальской) Кургасской антиклинали Башкирского антиклинория, сложенной породами докембрия. Здесь ожидается развитие отложений палеозоя платформенного (субплатформенного) типа, подобных тем, которые обнажаются в разрезах широтного течения р. Белой.

3. Впервые выделены положительные структурные формы, приуроченные к тектоническим полуокнам (Южно-Кракинскому, Западно-Сакмарскому, Восточно-Сакмарскому), на которых рекомендуются дальнейшие сейсморазведочные и поисковые работы на нефть и газ.

4. В качестве новых объектов для поисков нефти и газа в Зилаирском синклинории предлагаются рифогенные известняки нижнего и среднего девона и прогнозируются зоны их развития под отложениями зилаирской свиты.

5. Впервые введены в сферу интересов нефтяников мощные массивы  серпентинитов зон меланжа, в трещиноватых разностях которых могут содержаться скопления углеводородов, подобные североамериканским и кубинским.

6. Прогнозируются возможные ареалы распространения под палеозоем рифейских пород, испытавших длительную предордовикскую денудацию, способствующую образованию благоприятных коллекторов. Докембрийские образования, могут быть вскрыты на глубинах от 5 до 7-8 км на Южно-Кургасской, Аль-Бакарской, Назаровской и других антиклиналях.

7. Впервые в Зилаирском синклинории выявлены две генерации герцинской складчатости. Первая связана с крупномасштабным шарьированием аллохтонных масс с формированием интенсивной мелкой складчатости и кливажа в флишоидах зилаирской свиты верхнего девона, вторая выражена совместным смятием пород аллохтона и автохтона с образованием крупных и в целом согласованных структурных форм. Знание подобной согласованности позволяет применить более эффективную методику поисков здесь поднадвиговых нефтегазоносных антиклиналей.

О коллекторах нефти и газа

Анализ площадного распространения коллекторских свойств палеозойских пород показал, что первично-поровые коллекторы распространены в пределах платформенной области, где проявление герцинской (варисской) складчатости было существенно ослаблено, а трещинные коллекторы свойственны складчатому Уралу и Предуральскому краевому прогибу, испытавшим в герцинское время интенсивное тектоническое сжатие с образованием контрастных структурных форм (Р.А. Исмагилов).

О Челябинском грабене

Подробно рассмотрены геология и выявлены перспективы нефтегазоносности Челябинского грабена, южная ветвь которого продолжается в Башкортостан. Установлено, что в Челябинском грабене, выполненном мезозойскими осадками, выделяются антиклинальные складки, способные служить ловушками нефти и газа, нефтепроявления, свидетельствующие о нефтегазоносности ее недр, песчаные пласты – коллекторы, в которых могут аккумулироваться залежи углеводородов, а так же глинистые пачки пород, способные играть роль нефтегазоупоров. Даны рекомендации дальнейших поисково-разведочных работ и предложены конкретные точки для постановки бурения скважин глубиной от 3 до 5 – 7 км (М.А. Камалетдинов, Р.А. Исмагилов).

О методике поисков нефти и газа и результатах ее внедрения в производство

Важнейшим для нефтяной геологии является выявление генетической связи шарьяжных и надвиговых дислокаций с антиклинальными ловушками нефти и газа. Антиклинальные складки образуются во взброшенных крыльях надвигов и словно бусы нанизанные на нить, сопровождают их на всем протяжении, достигающем 100 – 200 км и более. Данная генетическая связь, позволила разработать более рациональную методику поисково-разведочных работ от общего (надвиг) к частному (складка), которая во многих регионах нашла свое применение.

По такой методике были открыты Тейрукское, Архангельское, Воскресенское, Бакракское, Рамадановское и другие месторождения нефти и газа Предуральского прогиба. Также прогнозируется открытие новых нефтегазоносных структур на юге Предуральского прогиба, в Юрюзано-Сылвенской депрессии, ряде районов Восточно-Европейской платформы и в складчатом Урале (Камалетдинов, Казанцев, Казанцева, Исмагилов).

Одним из перспективных прямых методов поисков нефтяных месторождений является высокоточная гравиметрия, которая находится на стадии разработки.

К истории науки

С использованием новых данных рассмотрен вклад в изучение геологии Башкортостана крупных ученых страны, работавших в сложных условиях авторитарного режима. Показана недопустимость подчинения науки политике, имевшее место в СССР, и означающее замену здравого смысла произволом. Отрицание мобилизма, как и отрицание генетики, кибернетики, теории относительности и других учений, названных буржуазными и вредными, привело к пагубному искажению истины, ущербности фундаментальных положений советской геологии. Показана драматичность истории изучения тектоники Урала в 30-40е гг., когда были запрещены шарьяжные структуры, объявленные западными лжедислокациями не существующими в природе. В те годы были расстреляны, как враги народа, выдающиеся геологи - шарьяжисты Г.Н. Фредерикс, Н.А. Зенченко, О.Л. Абакумова, Н.Н. Дингельштедт и многие другие, множество крупных специалистов не возвратились из мест заключения. В условиях всеобщей подозрительности не у всех хватило сил сохранить свою нравственность в охватившей страну истерии поиска мнимых врагов народа и пережить сталинские репрессии и красный террор.

Лишь после смерти Сталина в 1953 году прекратилось преследование за изучение шарьяжей. Но возникла другая беда: геологи, за многие годы привыкшие к запрету и поверившие в отсутствие шарьяжей, продолжали решительно их отвергать.

В 1954 г. первый высокоамплитудный пологий надвиг (шарьяж) на Урале (Каратау) был открыт М.А. Камалетдиновым в результате геологической съемки 50000 масштаба, вызвав тогда недоумение и возражения геологов. В последующие годы башкирские нефтяники, как отмечалось выше,  доказали шарьяжно-надвиговое строение всего Уральского хребта, и других горных сооружений Земли, а также всей литосферы нашей планеты.

Запрещенные в советское время шарьяжные структуры оказались главными структурными элементами земной коры, без учета которых развитие геологии, как науки немыслимо.