Региональная геология .Лекция (Методы региональных геологических

исследований)

1.Геологическое картирование:

1.1.Наземная геологическая съемка

1.2.Аэрогеологическая съемка

1.3.Околоземное дистанционное геологическое зондирование

Геологические карты представляют собой графические изображения на топографической основе, в определенном масштабе, с помощью условных

знаков состава, возраста и условий залегания обнаженных на земной

поверхности горных пород.

Геологическое картирование проводится комплексно с производством

наземной и аэровизуальной геологических съемок.

Геологические карты в зависимости от масштаба подразделяются на :

1. Обзорные, составляющиеся на значительные по площади

территории, в масштабах от 1:10000000 до 1:1000000 ;

2. Региональные, отображающие строение определенного

геологического региона , в масштабах от 1:1000000 до 1: 200000;

3. Детальные, составляющиеся в масштабах от 1:200000 до 1:50000 ;

4.Специальные ( крупномасштабные ), в масштабах 1:50000 и крупнее.

Космические снимки получают в результате зондирования земной поверхности с разнообразных космических носителей

( ИСЗ, АМС, ПКК и ДОС ) при высоте орбит от 150 до 1000 км, разрешении изображения от 10 до 300 м. и ширине полосы захвата от 100 до 1000 км.

Принципиальная схема дистанционного геологического зондирования (ДГЗ) состоит из ряда взаимосвязанных элементов (блоков):

- сцена,

- идентификация модели и сцены,

- высотный комплекс,

- наземный комплекс (прием, обработка, регистрация),

- пользователь,

- геологическая модель сцены.

Материалы космических съемок по уровням генерализации, степени

обзорности и величине разрешающей способности подразделяются на :

- глобальные,

- региональные,

- зональные,

- локальные ,

- детальные.

В настоящее время техника наблюдений и измерений из околоземного

пространства имеет широкий спектр высокотехнологичных исследований

земной поверхности , видов съемок:

- визуальная,

- фото,

- сканерная,

- радиолокационная,

- инфракрасная,

- спектрометрическая,

- магнитная ,

- лазерная .

Разработаны и совершенствуются методы геологического дешифрирования

в структурно геологических исследованиях и геологическом картировании.

На глобальном уровне генерализации изучаются границы и геодинамика литосферных плит, линейные планетарные структуры (линеаменты) платформенных и складчатых областей, кольцевые структуры современного структурного плана и древнейшие кольцевые структуры Земли – нуклеары.

Особый интерес представляет выявление относительных смещений литосферных плит. В последние годы используются достаточно точные методы повторного измерения расстояния между отдельными наземными пунктами континентов и океанов :

- с помощью лазерных отражателей, установленных на Луне и искусственных спутниках Земли (ИСЗ);

- с помощью регистрации радиосигналов от квазаров (длиннобазовый радиоинтерферометрический метод).

2.Геофизические методы:

2.1.Магниторазведка

2.1.1.Наблюденное поле

2.1.2.Трансформированное поле

2.2.Гравиразведка

2.2.1.Наблюденное поле

2.2.2.Трансформированное поле

2.3.Электроразведка (методы МТТ,МТЗ,ВСП и др.)

2.4.Сейсморазведка

2.4.1.Региональная (методы КМПВ,ГСП,ГСЗ и др.)

2.4.2.Рекогносцировочная, детальная

(методы МОВ,МРНП,МОГТ и др.)

2.4.3.Локальная, площадная

(методы МОГТ,2D,3D,4D и др.)

Геофизические методы исследований широко применяются на всех этапах и стадиях поисков и разведки нефтегазовых месторождений.

Геофизическая информация служит часто основой при изучении структурных

элементов закрытых регионов,структуры земной коры, литосферы и

внутреннего строения Земли. При этом наиболее эффективно достоверность и

информативность материалов геофизических методов достигается только

при их комплексировании.

Основными геофизическими методами , с помощью которых наиболее эффективно изучаются недра Земли являются: магниторазведка, гравиразведка, электроразведка и сейсморазведка.

Магниторазведка – геофизический метод разведки, основанный на изучении

различных магнитных свойств горных пород и земных недр. Магниторазведку исрользую для изучения планетарной геотектоники ( палеомагнетизм ),

при геологическом картировании ( аэромагнитная съемка ), поисках

железорудных месторождений ( магнетитовые руды, джеспилиты ) и др.

На планетарном уровне изучается характер распределения глобальных магнитных аномалий, который вероятно отражает сложные

глубинные ( мантийные ) процессы в земных недрах.

В региональном плане магниторазведка помогает уточнить границы крупных струтурных элементов, зоны разломов, глубину залегания

и рельефа поверхности кристаллического фундамента докембрийских

платформ ( Восточно – Европейская, Сибирская и др. ).

Гравиразведка – геофизический метод разведки, основанный на изучении аномального гравитационного поля, обусловленного геологическим

строением и разной плотностью пород земной коры и недр Земли.

Основные геологические задачи и объекты гравиразведки:

- исследования региональных территорий с целью оценки мощности

земной коры и ее изостатической системы;

- тектоническое районирование геосинклинальных и платформенны

областей, с уточнением строения структурных элементов;

- поиски и изучение структурных элементов в нефтегазоносных,

угленосных, соленосных областях и артезианских бассейнах.

Гравитационные аномалии широко используются при качественной геологической интерпретаци, особенно при тектоническом районировании,

выявлении пликативных, дизъюнктивных и диапировых структур разного порядка. С этой целью проводится анализ и геологическая интерпретация

как наблюденного гравитационного поля ( в редукции Буге ), представляющего

суммарное поле региональной и локальной составляющей, так и исследования

с разделением этих полей путем их трансформации.

С целью усиления регионального фона проводят трансформацию гравитационного поля в верхнее полупространство на заданные

уровни ( например на 5, 10, 20, и 30 км.). Если необходимо детализировать

зональный ( локальный ) фон, осуществляют расчеты второй производной

на нулевом уровне пересчета или третьей производной. Поскольку расчеты производятся в больших объемах, необходимо производить трансформации

с использованием компьютерных технологий и соответствующего программного обеспечения.

Электроразведка – геофизический метод разведки, основанный на изучении естественных и искусственно созданных в земной коре электрических

( электроиагнитных ) полей постоянного и переменного тока.

Основой применения электроразведки является дифференциация горных пород по их электрическим свойствам ( электрическому сопротивлению,

диэлектрической проницаемости и др. )

Существует несколько методов электроразведки, отличающиеся по роду используемого электрического тока, естественных или искусственных

электрических полей, а также техники и методики проведения полевых работ.

Методы искусственных полей – вертикальные электрозондирования ( ВЭЗ ), дипольные электро –зондирования ( ДЭЗ ), зондирования становлением поля ( ЗСП ), метод частотного зондирования ( ЧЗ ),требуют использования мощных источников постоянного или переменного тока.

.

Методы естественных полей – метод теллурических токов ( МТТ ). магнитотеллурическое профилирование ( МТП ) и магнитотеллурическое

зондирование ( МТЗ ) регистрируют напряжение коротко – периодных компонентов земных ( магнитотеллурических ) токов.

Методы электроразведки применяются для решения широкого круга задач

геологического картирования и структурной геологии, поисков и разведки ряда полезных ископаемых, в том числе нефти и газа.

Глубинность методов электроразведки повышается в последовательности применения ВЭЗ. ДЭЗ, ТТ, МТП, ЗСП. ЧЗ, МТЗ, и достигает нередко

многих километров.

Наиболее производительными являются методы ЗСП и МТЗ, применяющиеся для изучения поверхности опорных горизонтов осадочного

чехла и фундамента платформенных областей. Метод МТЗ достаточно успешно

используется для установления положения кровли астеносферы.

Сейсморазведка – геофизический метод разведки, основанный на изучении

распространения в земных недрах упругих волн, вызванных естественными

( землетрясения ) или искусственными ( взрывы, удары и др. ) источниками возбуждения упругих колебаний.

Сейсмические методы широко применяются при изучении региональных, зональных и локальных структурных элементов земной коры, литосферы и

глубинных недр Земли.

Различают два основных метода сейсморазведки : метод отраженных волн ( МОВ ) и метод преломленных волн ( МПВ ). На их основе появились различные

модификации: МОГТ, МСС, МРНП, КМПВ, ГСЗ,ГСП, ВЧС, ВСП идр.

Сейсморазведка является ведущим геофизическим методом, применяемым как на континентальных, так и морских ( шельфовых ) территориях. Она имеет

широкий спектр применения ( региональный, зональный, локальный ) и уровни

освещения глубинных недр Земли.

Степень информативности сейсморазведки значительно возрасла с переходом на цифровую технику и компьютерную технологию обработки результатов

полевых работ ( 2D, 3D, 4D ).

Региональные сейсморазведочные работы по методам ГСЗ, ГСП, проведенные в пределах Восточно – Европейской, Сибирской,

Западно – Сибирской платформ существенно уточнили их глубинное строение.

Зональные ( рекогносцировочные ) и локальные ( площадные ) исследования

сейсморазведкой КМПВ и МОГТ практически во всех нефтегазоносных регионах предшествуют постановке геолого – разведочных работ,

включая опорное, параметрическое и разведочное бурение скважин.

В последние годы опробывается новое направление – сейсмотомография. Этот метод, основанный на анализе компьютерной обработки обобщенных

материалов регистрации сейсмических волн от многих тысяч землетрясений,

позволяет сканировать поверхность геосфер, вплоть до ядра Земли.

По данным сейсмотомографии были установлены уникальные области повышенных и пониженных скоростей сейсмических волн, которым соответствуют области уплотнения и разуплотнения мантии, ее охлаждения и

разогрева, что подтверждает версию проявления конвекции в мантии.

Также, впервые по данным сейсмотомографии были получены данные о

рельефе поверхности ядра Земли.