Гравиметрическая разведка и магниторазведка

8.1. Гравиметрическая разведка и магниторазведка.

Геофизика - прикладная наука, в которой возможности физики и математики применяются для изучения земли. Для исследования земных недр ученые - геофизики, обычно разбирающиеся и в математике и в физике, используют три поверхностных метода: гравитационный, магнитный и сейсми­ческий. Большая часть средств, выделяемых на исследова­ния, тратится на сейсморазведку, где применяются наиболее передовые технологии.

Гравиметрическая разведка - это метод  разведочной  геофизики,  основанный  на изучении гравитационного поля Земли.  Главное условие для применимости гравиметрической разведки - наличие  разности плотностей пород, слагающих геологические структуры,  способной создать  аномальность в наблюдаемом гравитационном  поле Земли.

Гравиметры и магнитометры - портативные приборы, отно­сительно недорогие, простые при использовании. Гравиметр применяется для измерения ускорения свободного падения в конкретной точке земной поверхности. Магнитометр пред­назначен для измерения напряженности магнитного поля Земли в определенной точке поверхности. Оба этих прибора достаточно малы по размерам, и их можно перевозить в ку­зове пикапа. Магнитометром можно пользоваться для изме­рения с помощью летательного аппарата — такие исследо­вания называются аэромагнитной съемкой, а также прикреп­ляя его к корме судна. Гравиметр же нельзя применять ни с воздуха, ни в океане в силу возникающих там вибраций.

(Портативный автоматический гравиметр)

(портативный магнитометр)

 

Гравиметр очень чувствителен к изменению плотности подземных пород. Он определяет ускорение свободного падения в миллигалах. В случае, когда участок земной коры не имеет аномалий и состоит из слоя осадочных пород тол­щиной более 5000 фут. (1500 м), подстилаемых коренной породой, результат измерений гравиметра предсказуем (см, рис. 1).

(рис. 1 Гравиметрические промеры территории)

Толща относительно легких пород, например соля­ной купол или пористый риф, может быть обнаружена с по­мощью гравиметра по значениям силы тяжести ниже сред­него. Соответственно, наличие толщи относительно тяжелых пород, расположенной близко к поверхности, например по­роды фундамента в центре купола или антиклинали, можно определить по значениям силы тяжести выше среднего.

Магнитометр измеряет напряженность магнитного поля Земли в единицах, называемых гауссами и нанотеслами. Он тонко чувствует наличие пород, содержащих с себе магнетит — сильно магнитный минерал. Если близко к поверхности распо­лагается масса магнетитсодержащих пород (т. е. пород фунда­мента), ее можно обнаружить по наличию напряженности маг­нитного поля, превышающей среднюю величину на данной территории (см. рис. 2).

(рис. 2 Магнитометрические измерения на территории)

Магнитометр можно использовать для определения глубины залегания пород и их состава, оцен­ки мощности осадочных пород бассейна, а также определения местоположения сбросов, смещающих породу фундамента.

Чтобы исследовать недра с помощью гравиметра, на дан­ный участок накладывают сетку ключевых точек. В каждой снимают показания гравиметра, затем значения наносят на основную карту и проводят изолинии тем же способом, что и на топографической карте. При аэромагнитной съемке са­молет облетает две системы параллельных линий, пересека­ющихся под прямым углом. По данным измерений магнитного поля также можно провести изолинии. На большей части территории сила тяжести и магнитное поле будут «нормаль­ными». При этом задача состоит в том, чтобы выявить терри­тории с гравитационными или магнитными аномалиями.

Наличие подземного соляного купола можно установить по наземным аномалиям относительно низкой силы тяжести и низкой напряженности магнитного поля, так как соль име­ет относительно низкую плотность и при этом не содержит кристаллов магнетита, в отличие от окружающих осадочных пород (см. рис. 3).

(рис. 3 Гравитационная и магнитная аномалии над соляным куполом)

Именно с использованием гравиметриче­ской съемки вдоль прибрежных территорий Техаса и Луизи­аны были обнаружены многочисленные соляные купола.

Подземные рифы также могут характеризоваться грави­тационными аномалиями в сторону как увеличения, так и уменьшения. Более высокие значения наблюдаются у плотных (неколлекторного типа) известняковых рифов, меньшие - у пористых рифов. Магнитные измерения обычно не исполь­зуют для определения местонахождения рифов. Местонахождение купола или антиклинали можно иден­тифицировать по высоким значениям как силы тяжести, так и магнитного поля. Это связано с наличием плотного магнетитсодержащего фундамента, находящегося близко к поверх­ности в центре структуры (см. рис. 4).

(рис. 4 Гравитационная и магнитная аномалии над куполом или антиклиналью)

Гавар, крупнейшее в мире природное месторождение нефти, было обнаружено в 1948 г. в Саудовской Аравии с помощью гравиметрической съемки. Поверхность была покрыта песчаными дюнами, но при этом наблюдалась обширная аномалия повышенной силы тяжести.

Подземный сброс со смещением по падению может приве­сти к резкому скачку вдоль линии сброса значений и силы тяжести, и магнитного поля, так как порода фундамента на одной стороне сброса лежит выше, чем на другой (см. рис. 5).

(рис. 5 Гравитационная и магнитная аномалии над сбросом)

Незначительные изменения на малых глубинах и сильные на больших дают одинаковые значения гравитационных и магнитных аномалий. Из-за этого сложно определить раз­мер структуры и глубину ее залегания по аномалии.

Литература:

1. Норман Дж. Хайн. Геология, разведка, бурение и добыча нефти. М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2008г. – 752 стр.

Подготовил: Легковский А.А.

Статья создана исключительно в информационно-познавательных целях и может быть удалена по просьбе автора или правообладателя входящих в нее материалов.

Благодарим за внимание!