Вопрос №4. Методы сопротивлений; общие принципы, измерительные установки, различие методов вэз и эп.

Электроразведочный метод – совокупность приемов исследования, объединенных одним типом поля (и способом его генерации), а также определенным способом геологических задач. Разнообразие типов полей, способов их генерации и измерения определяет существование более 50 методов.

Методы сопротивлений(из таблицы): ВЭЗ, ЭП, МЗ(метод заряда), а также ДЭЗ (дипольно-электрическое зондирование), ЭПСГ(Пр. установкой срединного градиента), ДЭП (дипольно-электрическое);

М етоды для определения удельного сопротивления и диэлектрической проницаемости (для расширения кругозора): ЗС (з. становлением), МВЗ(магнито-вариационное З.), ЧЗ(частотное), МЗ(метод заряда), ЕП(метод естественного поля), ВП(вызванной поляризации), СПК(м. поляризац. кривых), ЧИМ(частотное извлечение металлов) и др.

Методы сопротивлений, как и прочие, нацелены для оценки параметров среды: удельное сопротивление.

Генерация электромагнитных полей:

Для методов сопротивлений используется тип возбуждения искусственных поля - поля постоянного тока или сверхнизкочастотные (4-5 Гц). Низкие частоты используют вместо постоянного тока для предотвращения поляризации линии приема, на постоянном токе это достигается использованием неполяризующихся электродов.

Электрическое поле в среде создается с помощью заземлений – металлические штыри или неполяризующиеся электроды. К ним подается ток от батареи галванических элементов, аккумуляторов или генераторов постоянного ли переменного тока. Ток в цепи , состоящей из источника энергии, проводов, заземлений и геоэлектрического разреза, прямо пропорционален ЭДС источника и обратно пропорционален суммарному сопротивлению цепи.

Низкочастотный переменный ток в электроразведке методом сопротивлений создается специальным генератором. Низкие частоты заметно не уменьшают глубину исследований и не допускают поляризацию приемных заземлений, кроме того, не регистрируют блуждающие квазипостоянные токи.

Измерение электромагнитных полей:

Измеряемыми параметрами в электроразведке – разность потенциалов, составяляющие напряженности электрического поля E. Они измеряются в форме электрических сигналов датчиками с различными принципиальными схемами и конструкцией. Простейшим входным преобразователем электрического поля – приемный диполь MN. Эта схема измеряет разность потенциалов, зависящую от разноса заземлений rMN и составляющей напряженности электрического поля в направлении измерительного диполя. В однородном поле(Е=const), U=rMNE.

Определенную сложность представляет исключение поляризационных помех и конечного сопротивления заземлений.

Измерительные установки.

С имметричную четырехэлектродную установку ABMN, у которой расстояние MN<AB/3. Его чаще используют при ВЭЗ(до 1000м.) Для изучения горизонтально неоднородных разрезов лучше применять несимметричные установки (3-х электродные и т.д.). Дипольные установки, в которых измерительная цепь вынесена за пределы установки питания на расстояние R>размеры цепей, применяются для ДЗ(0,5-5км). Дипольные установки характеризуются следующими параметрами: AB и MN – длины питающейr - приемной линии,  - угол между AB и осью зондирования (r),  - угол между MN и r. При =0 радиальная и параллельная установки переходят в осевую, а при  =90 – азимутальные и параллельные установки преобразуются в экваториальную.

Установки взаимного питания основаны на принципе взаимозаменяемости AB и MN.

Сравнительный анализ ВЭЗ и ЭП.

Характеристики методов	ВЭЗ	ЭП
Тип поля: природа и частотный состав	постоянного или переменного тока разной частоты (до 20 Гц)	Постоянный или переменный ток (1-20Гц).
Задачи	определение мощности и состава покровных и коренных отложений, глубины залегания фундамента, расчленение осадочных толщ, что очень важно для структурно-геологического объемного картирования; б) оценка геометрических параметров и физического состояния массива горных пород, представляющая большой интерес для инженерно-геологического, мерзлотно-гляциологического и гидрогеологического картирования; в) поиски пластовых, как правило, нерудных полезных ископаемых; г) изучение геосфер Земли и глубинной электропроводности.	применяют для решения геологических задач, связанных с картированием крутозалегающих (углы падения больше 10—20°) осадочных, изверженных, метаморфических толщ, рудных и нерудных полезных ископаемых.
Способ генерации полей	Поле постепенно проникает на все большие глубины на счет увеличения разносов. Приемы: дистанционный и частотно-временной.	Постоянность глубины разведки. Постоянные или мало изменяющиеся разносы. Глубина должна обеспечивать получение максимальных аномалий наблюденных или расчетных параметров вдоль профилей.
Геоэлектри ческая модель	Рис.2(а) Горизонтально-слоистая среда	Рис.2 (б,в,г,д,е) 1.Вертикально-слоистая среда, 2.включения простой формы в однородной или в горизонтально-слоистой среде, 3.рельеф поверхности опорного геоэлектрического горизонта
Схемы измерительных установок, расположение их относительно изучаемых объектов	Рис. II.I. Одно- и многоканальные приборы. Симметричная 4-х электродная установка с MN<AB/3. В избранной точке (центре зондирования) устанавливают батарею, 2 катушки с проводом для разноса питающих электродов и на L=1-2м заземляют 2 приемных электрода MN. После окончания зондирования и построения кривой ВЭЗ аппаратуру и оборудование переносят на новую точку вдоль разведочных линий.	Простейшей установкой для ЭП является симметричная AMNB, когда все электроды AMNB с соединяющими их проводами последовательно перемещают вдоль линии наблюдений и через постоянные расстояния измеряют кажущиеся сопротивления. При электропрофилировании любой установкой профили прокладывают вкрест предполагаемого простирания структур или искомых объектов.
Метод	В каждой точке зондирования получить информацию об изменениях электрических свойств с глубиной	Получить информацию в каждой точке профиля примерно на одной глубине.
Физико-геологические условия районов работ	Горизонтально и полого залегающие (10-15) среды. Мощность слоев и толщ превышает глубины залегания. Глубина до 1км.	Условия четко-выраженной дифференциации пород по электрическим свойствам в горизонтальном направлении. крутозалегающих (углы падения больше 10—20°) осадочных, изверженных, метаморфических толщ. Глубина до 500 м.
Результат	Кажущееся сопротивление(k), районирование по типам геоэлектр. Разреза и обосновании выбора моделей для количественной интерпретации., оценке надежности и их геол. Истолкованию.	Кажущееся сопротивление(k). Графики, карты графиков и карты k, вероятно-статистические методы выявления аномалий.
Типы кривых	Кривые зондирования: Двуслойные, трехслойные, четырехслойные. Рис.16

Билет №15.

Средние вулканические породы умеренно-щелочного состава
Трахиандезиты — латиты
Трахиандезит	Банакит	Латит	Кварцевый латит
Вкрапл.: Р1, НЫ, ± В1 О.м.: Р1, Срх, Ат, стекло, ±р8р	Срх, ± О1 О.м.: Рвр, Р1, В1, ± 01г, Ьст, Ма§	Вкрапл.: Срх, О1 О.м.: Срх, Орх сте	Орх, Р1, ± Ркр, ,В1 , 01, Р1, Р8Р, В1, кло С?1г > 5
Бенмореит (богат N320)		Двупироксеновые, оливин-, биотитсодеражщие
Срх- Ti Aug

Вопрос №1. Андезитовые и латитовые серии, их плутонические аналоги.

Средние вулканические породы 53<SiO2<64; петрохимический ряд нормальный 3<Na2O + K2O<6
Андезиты
Андезит	Магнезиальный андезит	Исландит	Дациандезит
Вкрапл-: Pl(An40-50), Срх, Орх, Hbl, Bt ОМ: Pl, Срх, Орх, Нbl, gl, ±Fsp, Q	Вкрап.: Рl, Срх ±О1 Орх ОМ: Pl, Срх, Орх, Q, стекло	Вкрапл.: Рl, Срх, ±Орх, OI ОМ: Pl(An30-50), Mt<20, Hbl, стекло, ±Q	Вкрап. Pl(An30-45), Hbl, Bt, ±Cpx, Орх, Q ОМ: Pl, Hbl, Bt, I стекло, ±Срх, Орх, Q, Fsp
		Повышенное содержание Mt в основной массе	Структура порфировидная с андезитовой, переходящей в микропойкилитовую в основной массе

Средние плутонические породы нормального ряда
Семейства горных пород	Диориты
Виды горных пород	Габбродиорит	Диорит	Кварцевый диорит
Модальный минеральный состав, об. %	Р1 (Ап 40-бо) 50-60, НЫ 0-20, Срх 20-30, О1 0-10	Р1 (Ап 25-50) 60-80, НЫ 0-40, Срх 5-20, В1 0-30, 012 редко 0-5	Р1 (Ап 20-45) 50-70, НЫ 0-30, В1 0-30, 01г 5-15, Срх и Орх редки
Некоторые разновидности	Роговообманковый (уралитовый)	Двупироксеновый, биотит-гиперстеновый, ро-говообманковый, биотит-роговообманковый	Биотитовый, авгитовый, биотит-роговообманковый
Характерные особенности	Отсутствие Рвр, зональность Р1, уралитизация Срх (Аи§, В1)

Гипотезы происхождения андезитов (подробнее есть в 24б.)

1. Первичный расплав из лерцолитов при высоком содержании воды,

2. Плавление кварцевых эклогитов и амфиболитов,

3. Дифференциация высокоглинозёмистой базальтовой магмы

4. Взаимодействие (смешение) базальтов и кислых расплавов, за счет плавления корового материала;

5. Результат ассимиляции без плавления корового материала

Набор пород - базальты, плагиобазальты, андезибазальты, андезиты, дациты, риодациты, риолиты

Геодинамические обстановки - островные дуги, АКО

Вопрос №2. Главные эпохи складчатости, с чем связаны. Формирование и типы орогенных поясов.

Складчатость – понимается геологический интервал времени, насыщенный геологическими событиями, приведшими в итоге, к консолидации того или иного участка земной коры(Метелкин).процесс интенсивной эпизодической необратимой деформации в узких поясах на границах литосферных плит.(Словарь Борукаев)

На территории России можно выявить большинство основных эпох тектогенеза.

Тектоническое районирование Земли.

Докембрийские эпохи складчатости, эпохи повышенной тектоно-магматической активности, проявившиеся в течение докембрийской истории Земли. Охватывали интервал времени от 570 до 3500 млн. лет назад. На разных континентах Докембрийские эпохи складчатости получили разные наименования.

Наиболее древняя из них:

1. кольская (саамская; Балтийский щит), или трансваальская (Южная Африка), проявилась на рубеже около 3000 млн. лет назад и выразилась формированием древнейших ядер континентов. Реликты этих ядер встречены на всех древних платформах (пока кроме Китайско-Корейской и Южно-Китайской).

2. беломорской, ещё более широко распространены ее проявления, на Канадском — кеноранской и в Африке — родезийской; она проявилась 2500 млн. лет назад, с ней связано образование крупных ядер щитов древних платформ.

3. раннекарельская (Балтийский щит). Имела большое значение. Еще одно название - эбурнейская (Западная Африка), эпоха (около 2000 млн. лет назад), которая вместе с последующей позднекарельской эпохой (гудзонской для Канадского щита и майомбской для Африки), протекавшей около 1700 млн. лет назад, сыграла решающую роль в формировании фундаментов всех древних платформ. Тектоно-магматические эпохи в интервале 1700—1400 млн. лет (например, лаксфордская в Шотландии — около 1550 млн. лет) установлены лишь на отдельных континентах.

4. готская (Балтийский щит). Имеет планетарное значение. Еще одно ее название - эльсонская (Канадский щит), эпоха — около 1400 млн. лет назад, но она выразилась не столько в складчатости геосинклинальных образований, сколько в повторном метаморфизме и гранитизации отдельных зон в пределах фундамента древних платформ.

5. дальсландская (Балтийский щит), гренвильская (Канадский щит), или сатпурская (Индостан), протекавшая около 1000 млн. лет назад, явилась первой крупной эпохой складчатости геосинклинальных поясов неогея.

6. байкальская (ассинтская в Шотландии, кадомская в Нормандии и катангская в Африке) Заключительная из Докембрийских эпох складчатости — очень широко проявилась на всех континентах, включая Антарктиду, и привела к консолидации значительных площадей в пределах геосинклинальных поясов неогея. Байкальские движения начались около 800 млн. лет назад, основной их импульс происходил около 680 млн. лет назад (перед отложением вендского комплекса), заключительный — в начале или в середине кембрия. К числу байкальских складчатых систем на территории СССР относятся системы Тимана, Енисейского кряжа, части Восточного Саяна, Патомского нагорья

Общая черта Докембрийских эпох складчатости — значительное развитие регионального метаморфизма и гранитизации, по интенсивности убывающих от древних эпох к более поздним; напротив, масштабы горообразования и самой складчатости, видимо, были слабее фанерозойских; характерными структурными формами, особенно для раннего докембрия, являлись гранитогнейсовые купола.

Палеозойская эра характеризуется двумя главными эпохами складчатости.

1. каледонская складчатость – с наибольшей интенсивностью проявилась в начале и особенно в середине палеозойской эры; главные её фазы отмечаются между ордовиком и силуром и в начале девона, после чего на широких площадях началось формирование горных цепей и накопление красноцветных обломочных отложений молассовой формации. К областям каледонской складчатости (каледонидам) относятся: в Европе – каледониды Ирландии, Шотландии, Уэльса, Азии – каледониды Западного Саяна, Горного Алтая, Монгольского. К каледонидам относятся также складчатые сооружения Ньюфаундленда и Северных Аппалачей. Кроме того, проявления этой складчатости установлены на Урале, в северо-восточной части Верхояно- Чукотской области, на востоке Аляски. Наиболее ранние фазы каледонской складчатости относятся к середине – концу кембрия (салаирская, или сардинская), основные фазы захватывают конец ордовика – начало силура (таконская) и конец силура – начало девона (позднекаледонская), а заключительные – середину девона (оркадская, или свальбардская). Каледонская складчатость особенно отчётливо проявилась в Великобритании, на Скандинавском полуострове.

2. Герцинская складчатость охватывает конец палеозоя; наиболее интенсивные её проявления отмечаются во второй половине каменноугольного периода и в пермском периоде.

Эпохи интенсивного проявления складчатости, горообразования и гранитоидного интрузивного магматизма, происходившие в течение мезозойской эры. Наиболее интенсивно проявились по периферии Тихого океана (в Восточной Азии, в Кордильерах и Андах), где носят название Тихоокеанской складчатости.

1. раннекиммерийская (индосинийская) Начальная тектоническая эпоха мезозойской эры — относится к концу триаса — началу юры; её проявления отмечены в Индокитае, на С.—В. Иранского нагорья, на полуостровах Мангышлак и Таймыр, в северной Добрудже и некоторых районах Кордильер Северной Америки.

2. андийской, невадийской, колымской, арауканской, является главной эпохой формирования структур Верхояно-Чукотской области, Монголо-Охотской складчатой системы, центральной части Кордильер Северной и Южной Америки и некоторых др. областей. Она проявилась в конце юры — начале мела.—

3. ларамийская эпоха. Новое оживление тектонических движений приходится на середину и особенно на конец мела — начало палеогена. В этот период формировалась структура Скалистых гор, западной части Корякского нагорья, полуострова Камчатка, Сихотэ-Алиня, о. Суматра и др. Вне геосинклинальных систем мезозойский тектогенез проявился поднятиями окраинных частей платформ (особенно Сибирской и Южно-Китайской), возобновлением магматической деятельности (кислый вулканизм, интрузии гранитоидов на В. Азии).

Складчатый (подвижный) пояс – глобальная тектоническая единица, характеризующаяся в течение всей ее эволюции высокой тектонической активностью, формированием магматических и осадочных комплексов.

Главными складчатыми поясами планеты:

1. Тихоокеанский пояс, обрамляющий впадину Тихого океана и отделяющий ее от древних платформ (кратонов): Гиперборейской на севере, Сибирской, Китайско-Корейской, Южно-Китайской, Австралийской на западе, Антарктической на юге и Северо - и Южно-Американской на востоке. Этот пояс нередко делится на два – Западно- и Восточно-Тихоокеанский; последний называется еще Кордильерско-Андский, а австралийскую часть называют Восточно-Австралийскую, а антарктической части называют Западно-Антарктический.

2. Урало-Монгольский пояс, простирающийся от Баренцева и Карского до Охотского и Японского морей и отделяющий Восточно-Европейскую и Сибирскую древние платформы от Таримской и Китайско-Корейской. Имеет дугообразную форму с выпуклостью к юго-западу. Северная часть пояса простирается субмеридионально и именуется Урало-Сибирским поясом, южная простирается субширотно и называется Центрально-Азиатским поясом. На севере сочленяется с Северо-Атлантическим и Арктическим поясами, на востоке – с Западно-Тихоокеанским. Иногда Урало-Монгольский пояс называют Центрально-Азиатский, а иногда называют Монголо-Охотская.

Урало-Монгольском пояс делится на участки по различным этапам складчатости:

• Байкальские - вокруг озера Байкал, Тимано-Печорский область, Северный Таймыр, Енисейский кряж

• Каледонские - центральная часть Казахстан а и по реке Иртыш

• Герцинские - Урал с Новой Землей, Южный Тянь-Шань (Согдиана), от озера Балхаш до Северо-Западного Китай

В Урало-Монгольском поясе имеется эпигерцинские плиты:

Западно-Сибирская

Туранская (Северная и центральная часть)

Таймырская (Северо-Сибирская)

3. Средиземноморский пояс пересекает земной шар в широтном направлении от Карибского до Южно-Китайского моря, отделяя южную группу древних платформ, до середины юры составлявшую суперконтинент Гондвану, от северной группы: Северо-Американской, Восточно-Европейской, Таримской, Китайско-Корейской. На западе сочленяется с Восточно-Тихоокеанским (Кордильерским), на востоке – с Западно-Тихоокеанским поясами. После полного раскрытия в середине мела Атлантического океана пояс замкнулся на западе, упираясь в последний. Иногда называют Альпийско-Гималайский, а в Центральной Америке называют Карибским.

4. Атлантический пояс (Северо-Атлантический) отделяет Северо-Американский кратон от Восточно-Европейского и на юге сочленяется со Средиземноморским поясом и Урало-Монгольским на востоке. Иногда в Норвегии называют Феннмаркский, а в Шотландии и Ирландии называют Грампианский, а американскую часть называют Ньюфаундленд о-Аппалачский.

В Атлантическом встречаются:

Каледонские - Норвегия, Шотландия, Ирландия, восточная часть Гренландии, Северные Аппалачи и Ньюфауленд

Герцинские - Южные Аппалачи

Альпийские – Исландия

5. Арктический пояс.

Формирование орогенных поясов.

Все перечисленные складчатые пояса возникли в своей основной части в пределах древних океанских бассейнов или на их периферии (Тихий океан). Предшественником Урало-Монгольского пояса был Палеоазиатский океан, Средиземноморского пояса – океан Тетис, Северо-Атлантического пояса – океан Япетус, Арктического пояса – Бореальный океан. Все пояса (кроме Тихоокеанского) образовались в результате распада супер-континента Родиния (Pz2).

Широкие временные промежутки образования складчатых поясов (1.ранне до Э

Ж; 2. PR3; 3. Pz-Mz; 4. Mz-Kz) объясняются тем, что для формирования складчатых поясов необходимо:

1. наличие или новое заложение океанического бассейна;

2. формирование островных дуг;

3. закрытие этих или ранее существовавших дуг;

4. столкновение континента или микроконтинента с континентальными блоками или островными дугами.

Ц иклы Уилсона.

Полные циклы эволюции складчатых поясов от возникновения океана до его закрытия, которые могут быть завершены эпохами орогенеза (600-700 млн. лет). От Пангеи0 до Пангеи I. На рисунке представлен цикл Вилсона, которые отражает последовательные стадии эволюции складчатого пояса.

Вопрос №3. Палеогеографическая карта и ее особенности. Методические основы палеогеографических реконструкций. Ареал, космополиты, эндемики.

Палеогеография (от гр. палео… (древний) и география) — наука, изучающая физико-географические обстановки на поверхности Земли в геологическом прошлом.

Палеогеография является:

Частью исторической геологии, которая дает материал для изучения истории развития земной коры и Земли в целом. Частью общей физической географии, изучающей физико-географические условия прошлого для понимания современной природы Земли.

Основными задачами палеогеографии являются:

1. выяснение физико-географических условий прошлого, особенно зон древнего осадконакопления,

2. реконструкция распространения по площади вещественных и генетических разностей пород.

3. выяснить на основании комплексного изучения горных пород физико-географические условия прошлого для того, чтобы на основе полученных данных можно было судить о вероятном распространениии определенных осадочных пород и полезных ископаемых в недоступных для наблюдения участках земной коры. Примеры из нефтяной геологии.

Палеогеографические карты

Одним из основных результатов палеогеографических исследований являются палеогеографические карты. Однако не существует единого мнения о том, что и как изображать на этих картах, и что следует понимать под этими картами. Отсутствуют кондиции. Слабо освещена методика составления карт.

Детальность как возрастная, так и по масштабу определяется задачами исследований. По масштабу выделяют:

1. обзорные (1:5000000),

2. мелкомасштабные (1:2500000),

3. среднемасштабные (1:5000000, 1:1000000),

4. крупномасштабные (1:200000, 1:100000).

В связи со всеми этими сложностями и для того, чтобы палеогеографические карты являлись геологическим документом, необходимо, чтобы на таких картах в максимальном виде были отражены основные исходные фактические данные. Этим требованиям наиболее отвечают принципы и методы, разработанные при составлении Атласа литолого-палеогеографических карт СССР. Рассмотрен пример одной из карт атласа, составленной для турнейского яруса карбона.

Процедура палеогеграфических реконструкций может быть условно подразделена на два этапа.

Первый или подготовительный этап включает: 1) комплекс стандартных геологических исследований (или анализ имеющихся данных), направленных на выяснение истории геологического развития региона; 2) проведение детальных литолого-фациальных исследований на основании изучения текстурно-структурных особенностей и вещественного состава пород, органических остатков с привлечением данных геофизических исследований скважин и сейсмических работ

Второй этап, или собственно построение палеогеографических карт сводится к следующим операциям.

1. Выбор объекта - одновозрастной толщи, отвечающей различным стратиграфическим единицам (пояснения). При этом наиболее предпочтительны узкие временные интервалы или периоды относительно устойчивого и однотипного развития территории. В общем, выбор объекта зависит от целей исследования, условий формирования изучаемых осадочных комплексов и степени их охарактеризованности фактическим материалом.

2. Выбор наиболее представительных разрезов скважин и обнажений и нанесение их на карту с указанием мощностей.

3)Построение карты палеорельефа с использованием методических приемов палеогеоморфологического анализа (однако на практике применяется редко.

4)Построение карты мощностей картируемого интервала разреза (применяется обычно для крупномасштабных карт).

5)Выделение и прослеживание фациальных зон.

6)Определение положения источников сноса.

7)Обозначение зон распространения полезных ископаемых

Таким образом, наиболее широко применяемые на практике литолого-палеогеографические карты должны содержать информацию о:

• литологическом составе и мощностях отложений, образовавшихся за время, отвечающее картируемуму интервалу;

• ландшафтах, об известных полезных ископаемых.

Литологический состав показывается штриховыми значками, мощности - изопахитами или значениями на разрезах, ландшафты - цветом, а полезные ископаемые - особыми цветными значками. Одновременно указываются места расположения и колонки опорных (для данного интервала) разрезов.