» » Камеральный анализ геофизических материалов

Камеральный анализ геофизических материалов

Сбор, систематизация и камеральный анализ существующих геофизических материалов рекомендуются на всех стадиях исследований и изысканий. Однако основное значение камеральный анализ геофизических данных имеет на этапе предпроектных региональных исследований в традиционных масштабах 1:200 000 и 1:50 000. При этом производится уточнение тектонического строения района, выявление, прослеживание и оценка активности разломов, разрывов и их систем. Обобщение геофизических материалов приводится в масштабах кондиционных геолого-съемочных работ от 1:500 000 до 1:50 000 и крупнее.
Выделение и трассирование разломов и разрывов различного ранга проводится по результатам комплексных геолого-геофизических исследований.
Анализу подвергаются обычно сейсморазведочные, сейсмологические, магниторазведочные, гравиметрические, электроразведочные, гелиометрические, геотермические материалы.
Сейсморазведочные исследования имеют приоритетное значение при выделении блоковых структур и трассировании разломов и разрывов различного ранга. Основные методы изучения и трассирования разломов включают глубинное сейсмическое зондирование (ГСЗ), метод отраженных волн (МОВ), метод общей глубинной точки (МОГТ), корреляционный метод преломленных волн (КМПВ), метод регулируемого направленного приема (РНП).
По материалам ГСЗ глубинные разломы выделяются с помощью следующих признаков:
— разрыв сейсмических границ с относительным вертикальным перемещением или без него;
— явления дифракции;
— большие углы наклона сейсмических границ или отдельных отражающих площадок;
— резкая смена граничных и средних скоростей сейсмических волн в земной коре.
Одним из наиболее эффективных методов при картировании разрывных нарушений является МОГТ. Основные критерии выделения разрывных нарушений связаны с:
— прослеживанием осей синфазности в поднятом и опущенном крыльях;
— нарушением корреляции отражений;
— появлением дифрагированных волн;
— снижением скоростей волн в разрывных зонах и др.
По данным МОГТ на временных и динамических глубинных разрезах разломы и разрывы, особенно со смещениями по ним, наглядно выделяются по ряду названных выше признаков, как в осадочном чехле, так и в кристаллическом фундаменте.
По данным КМПВ наиболее четко выделяются крупные тектонические разрывы, развитые в фундаменте и платформенном чехле, с амплитудой перемещения разрывных крыльев свыше 200-300 м. Основными критериями их выделения являются:
— регистрация дифрагированных волн;
— смещение фаз осей синфазности во времени;
— резкие аномальные затухания амплитуд преломленных волн;
— зоны резкого понижения граничных скоростей и др.
Работы по КМПВ являются, как правило, региональными, преследующими цель изучения структурного плана крупных структурных элементов.
Работы MOB проводятся для изучения верхней части осадочного чехла. Эти работы в масштабе 1:200 000 и 1:100 000 проведены практически во всех нефтегазоносных и перспективных в этом отношении районах. Критерии выделения глубинных разломов и разрывов являются обычными для других модификаций сейсморазведки.
Метод РНП основан на определении количественных параметров волнового поля, обусловленных физическими, литолого-фациальными и другими неоднородностями среды, благодаря чему устанавливаются закономерности в положении точек дифракции, спектральные характеристики отражений, затухания волн в горизонтах перед поверхностью сместителя разрыва и другие признаки.
Анализ сейсмологических данных позволяет использовать сейсмологические критерии выделения приповерхностных разрывов. Комплексный анализ профильных, площадных и стационарных сейсмологических наблюдений дает представление о пространственном положении разрыва или нескольких разрывов, и, по изменению мощности отдельных комплексов отложений в приразрывной зоне, о примерном времени их заложения и активизации.
Метод обменных волн землетрясений (МОВЗ) использует кинематические и динамические характеристики обменных преломленных (проходящих) волн и монотипных волн. Анализ продольных (P), поперечных (S), обменных (PS) и релеевских (R) волн показал, что разрывные зоны выделяются по следующим особенностям:
а) резкому уменьшению амплитуды волн PS до полного исчезновения над разрывной зоной;
б) наличию сдвига во временах регистрации волн PS;
в) появлению дифрагированных волн P и PS от контактов пород различного петрографического состава и физического состояния;
г) изменения полярности вступления волн PS;
д) ослабления интенсивности волн P и S при прохождении через разрывные зоны.
Высокая точность определения местоположения очагов землетрясений малых энергетических классов позволила методу МОВЗ в условиях слабоизученных или же густонаселенных территорий стать ведущим методом выделения разрывов и блоковых структур. Важным критерием выделения современных активных разрывных структур является наличие анизотропии в распространении скоростей, изменение их в разных направлениях. Ценную информацию о наличии трещинных зон и разрывных структур дает поляризационный анализ записей P- и S-волн. Материалы регистрации землетрясений, в том числе МОВЗ, следует использовать в разных масштабах на стадии предварительной оценки положения и активности разрывных и блоковых структур.
Разработаны признаки выделения разрывных нарушений по данным магниторазведки, различные для условий мощного осадочного чехла и близкого залегания кристаллического фундамента. Характер магнитного поля определяется дифференциацией пород по содержанию магнитных минералов. Аномалии магнитного поля часто связаны с дизъюнктивными нарушениями, со смещениями по разрыву, с внедрением по разрывам магнитоактивных тел типа даек, трубок взрыва и т.д. На щитах платформ используются те же признаки, что и при выделении разрывов фундамента. Крупные разрывы, разделяющие поля с различным рисунком магнитного поля, могут соответствовать границам блоков с различной глубиной эродированности, являться долгоживущими, сохраняющими тектоническую активность. В складчатых областях магниторазведочные материалы могут использоваться: для определения наиболее значительных разрывов, которые смещают структуры, сложенные магнитными породами или определяющие локализацию магнитных интрузий, и для установления “слепых”, т.е. погребенных, разрывов.
В целом по магнитным данным намечается сеть линеаментов, разрывная природа и современная тектоническая активность которых должны быть подтверждены данными других геолого-геофизических методов.
По гравиметрическим признакам выделяются разрывы на границе между двумя разнородными блоками, имеющими разную плотность, и разрывные зоны, в которых находятся породы аномальной плотности. Универсальным и часто встречающимся признаком разрыва является “гравитационная ступень”. “Гравитационные ступени” могут соответствовать разрывным нарушениям разных порядков — от самых мелких до планетарных с амплитудами от первых десятков мГал до сотен мГал. Критерии выделения тектонических разрывных нарушений по гравиметрическим данным в условиях платформ, покрытых осадочными отложениями, следующие:
— “цепочки” интенсивных максимумов силы тяжести, объединенных в линейные протяженные зоны;
— линейные зоны интенсивного градиента силы тяжести, прослеживаемые на расстоянии в сотни километров, как правило, отражающие разрывные зоны глубокого заложения;
— резкая смена простираний аномальных зон; когда зоны прослеживаются в виде отдельных звеньев, они отображают участки разрывов разной ориентировки, в том числе их сопряженные системы;
— резкая смена характера гравитационного поля и другие.
Многие из тектонических блоков и разрывных структур выделяются по совокупности методов.
Совпадение линейно-вытянутых зон в поле силы тяжести и аномальном магнитном поле указывает на значительное вертикальное смещение пластов и внедрение интрузивных пород по тектонически ослабленной разрывной зоне.
Выделение и картирование разрывов по материалам различных модификаций электроразведки основано на различиях электрических свойств пород, разделяемых разрывными нарушениями, и проводящих свойств самих зон нарушений. Обычно используются материалы вертикального электрического зондирования (ВЭЗ), электропрофилирования (ЭП) естественного поля (ЕП), магнито-теллурическое зондирование и профилирование (МТЗ и МТП), радиоволновые и другие методы. Разрывные нарушения устанавливаются как на картах изолиний сопротивлений, так и вдоль профилей на вертикальных разрезах.
По проницаемым разрывным зонам часто происходит вынос тепла конвективным путем. На этом основаны геотермические признаки предположительной активности разрывов. Фиксируемые в тепловом поле области нестационарного режима дают информацию о геологическом строении и современных геодинамических процессах. Глубинные термодинамические условия определяют не только активизацию разрывных и блоковых структур, но и их напряженное состояние и сейсмичность. Тип разрыва и его проницаемость, часто зависят от его возраста. Главными факторами, влияющими на величину теплового потока, считаются:
— ориентировка аномалий локального и регионального теплового поля, которая обычно хорошо коррелируется с расположением проницаемых разновозрастных разрывных зон;
— области с залеченными древними разрывами и слабой активностью в новейшее время характеризуются низкими значениями теплового потока;
— высокие тепловые потоки обычно наблюдаются вдоль разрывных зон в областях новейшего растяжения.
Рациональная методика изучения и выделения разрывных структур комплексом геолого-геофизических методов должна предусматривать предварительный этап — изучение разрывно-блоковой тектоники региона в масштабе на порядок мельче определенного поставленной задачей. Так, изучению разрывно-блоковой тектоники региона в масштабе 1:50 000 должны предшествовать исследования в масштабе 1:200 000.
Для выявления и изучения разрывных структур комплексом геофизических методов в масштабе 1:50 000 наряду с геологическими, тектоническими, геоморфологическими и другими картами масштаба 1:200 000 и 1:50 000 и геологическими разрезами вдоль характерных линий требуются следующие геофизические материалы:
— карта изоаномал ?ga масштаба 1:200 000;
— карта изо динам ?Ta масштаба 1:200 000;
— схемы профилей ГСЗ, КМПВ, МОВ, МОВЗ и вертикальные разрезы по ним в рабочем масштабе их получения;
— набор карт и разрезов по результатам электроразведочных работ;
— карта изономал ?ga участка исследований по результатам гравиметрической съемки масштаба 1:50 000 или 1:25 000;
— карта изодинам ?Ta участка исследований по результатам магнитных съемок масштаба 1:50 000 или 1:25 000;
— графики изменения физических полей вдоль характерных линий, совмещенные с геологическими разрезами;
— карты геохимических и радиоактивных аномалий района масштаба 1:50 000;
— карты распределения температур на площади исследований и на различных глуби-
— атлас карт глубинного строения земной коры и верхней мантии территории СССР.

title-icon Подобные новости