Метод касательных

В магниторазведке для решения прямых и обратных задач для тел простой геометрической формы разработан ряд графических и палеточных способов интерпретации. Способ касательных относится к графическим способам. Сущность метода касательных заключается в следующем.

Выбирается аномалия на профиле. Проводятся касательные параллельные оси ,через и (если они есть),проводят также касательные через точки перегиба боковых сторон аномалий. Далее находятся точки пересечения всех касательных и определяются абсциссы точек пересечения .

Если на кривой минимумов нет (аномалии одного знака), то за точки и берутся точки пересечения наклонных касательных с осью . Далее можно по приближенной формуле рассчитывать глубину залегания верхней кромки тела, создавшего данную аномалию.

и

Потом определяют среднеарифметическое значение, которое служит для оценки глубины до верхней кромки тела.

В зависимости от формы и отношения поперечных размеров к глубине, истинная глубина залегания может меняться от 0,5 , когда размеры тел больше глубины их залегания, до 1,5 ,если размеры тел меньше глубины их залегания.

Для обработки магнитных аномалий над телами известной формы можно применять логарифмические палетки.

Области применения магниторазведки

Магниторазведка также как и гравиразведка в результате качественной и количественной интерпретации с полным использованием геологического материала может решать различные задачи. Комплексирование магниторазведки с другими медами позволяет более точно провести геологическое истолкование аномалий.

Конкретно магниторазведка применяется для проведения:

1. для проведения общей магнитной съемки всей Земли в целях изучения литосферы и земной коры;

2. решения геологических задач региональной структурной геологии и геологического картирования разных масштабов;

3. поисков месторождений нефти и газа;

4. поисков и разведки руд черных металлов;

5. поисков алюминиевых руд;

6. поиски месторождений цветных металлов;

7. поиски месторождений редких благородных металлов;

8. поиски алмазов;

9. поиски и разведка месторождений пьезооптических минералов.

Общая магнитная съемка

Мелко- и среднемасштабное геологическое картирование выполняется планомерно на стадии «Региональное геологическое изучение». Первое относится к подстадии «Региональное геолого-геофизические исследования масштаба 1:500 000 - 1:1 000 000», второе - к подстадии «Региональное геолого-геофизические исследования масштаба 1:200 000 - 1:100 000». В комплексе мелкомасштабного геологического картирования магниторазведка представлена тремя основными технологическими видами работ - спутниковой магнитной съемкой, аэромагнитной и магнитными исследованиями в глубоких и сверхглубоких скважинах. Спутниковые съемки осуществляются с помощью спутников и орбитальных космических кораблей и позволяют изучать структуру магнитного поля Земли в пространстве и во времени. Выявлению и исследованию подвергаются мировые и региональные аномалии магнитного поля Земли, обусловленные системой электрических токов в ядре и мантии. Установлено, что ряд региональных аномалий связан с хорошо проводящими зонами , располагающими на глубине 15-30 км, т.е. в земной коре.

Аэромагнитными съемками масштабов 1:500 000 - 1:1 000 000 покрыта практически вся территория нашей страны. Надобность в них может возникнуть при изучении высокогорных и морских акваторий, при увязке разнородных съемок прошлых лет.

В комплексе среднемасштабного геологического картирования магниторазведка представлена аэромагнитной съемкой, наземной детализацией аэромагнитных аномалий и магнитным каротажем картировочных скважин. Ведущим видом является аэромагнитная съемка масштабов 1:200 000 - 1:100 000. Основная часть площади покрыта этим видом съемок. В задачу аэромагнитных съемок входит: изучение состава пород, их расчленение под осадочным чехлом рыхлых отложений , уточнение структурных условий ,выяснение степени и характера регионального метаморфизма, выделение и исследование рудных поясов. В обязательном порядке аэромагнитные съемки сопровождаются наземными детализационно-оценочными работами. Они необходимы для опознания аэроаномалий на местности, уточнения геологической ситуации в пределах аномалий, установления проявлений рудной минерализации. Эти работы носят преимущественно профильный характер, охватывающий аномальную зону и выходят на сопредельную площадь.

Магнитным каротажем охватываются почти все картировочные скважины. Главное их назначение - определение магнитных свойств пород для геологической интерпретации магнитных карт, данные определений могут быть использованы для построения петромагнитных карт и разрезов. В числе геологических задач можно указать литологическое расчленение разреза, выделение в разрезе кор выветривания, а по возможности и установление слоистости кор выветривания, обнаружение ферромагнитной минерализации. Все это может дать ключ к правильной расшифровке геологической природы магнитных аномалий.

В итоге магниторазведочных работ на рассматриваемой стадии исследований могут быть построены следующие карты и разрезы: глобальные карты магнитных аномалий и кругосветные графики магнитного поля; карты графиков и изодинам наблюденного и трансформированного магнитных полей; карты элементов магнитного поля, геомагнитные и петромагнитные разрезы; карты результатов геологической интерпретации материалов - литолого-структурных элементов, элементов магматизма и тектоники, метаморфизма и металлогении, регионального и среднемасштабного прогноза полезных ископаемы и т.д.

На стадии регионального изучения магниторазведочные работы решают следующие геологические объекты, элементы их строения

Вулканические, осадочные и метаморфические комплексы. Определяется состав, условия развития, площадь распространения, элементы залегания, магнитные характеристики. Для эффузивных комплексов характерны сложные, сильно дифференцированные магнитные поля, наиболее интенсивные (æ равна (650-800)·10^-5 ед.СИ), как правило, положительные, над основными менее интенсивные (æ равна (0-150)·10^-5 ед.СИ) над средними, мозаичные над породами смешанного состава и слабые или пониженные над кислыми породами (æ равна (0-650)·10^-5 ед.СИ). Вулканические аппараты фиксируются аномалиями кольцевого строения или изометричными. На характер поля влияет остаточная намагниченность. Осадочным образованиям соответствует спокойное, слабо пониженное или слабо повышенное поле. Для метаморфических пород характерно сильно магнитное поле над породами основного состава, спокойное - над образованиями среднего и кислого составов.

Интрузивные образования. Определяемые элементы: интрузивные пояса, крупные плутоны, их петрохимический состав, время внедрения, морфология; глубинные подвижные зоны с интенсивным проявлением интрузивного и эффузивного магматизма. Над интрузивными поясами наблюдаются полосовые аномальные зоны с преобладанием локальных аномалий положительного знака. Ширина таких зон до 100-120 км, протяженность до 500-700 км. Например, массивам гипербазитов Войкаро-Сынинскому, Рай-Изскому, Сыум-Кеускому на Полярном Урале соответствуют протяженные интенсивные положительные аномалии, нередко в виде протяженных поясов. Массивы габброидов, массивы среднего состава (гранодиоритов, диоритов и т.д.), а также массивов щелочного состава (гранитов) характеризуются спокойным, умеренным магнитным полем. Возраст интрузий определяется методом аналогий по сумме характерных признаков.

Глубинные разломы. Определяемые элементы: местоположение, протяженность, глубина проникновения в земную кору, направление падения плоскости нарушения и угол наклона, амплитуда смещения. Разломам поднятий, консолидированных глыб и антиклинориев, выполненных магнитными разностями интрузивных образований, соответствуют полосовые линейные аномальные зоны с преобладанием интенсивных положительных магнитных аномалий. Разломам молодых, современных поднятий, претерпевших полный геосинклинальный цикл изменений, выполненных слабо- и немагнитными разностями гранитных интрузий, - полосовые линейные зоны мозаичного поля. Линейные аномальные отрицательные зоны наблюдаются над зонами дробления и смятия.

Срединные массивы (жесткие глыбы) - жесткие. Стабилизированные структуры, более древние, чем окружающие или прилегающие складчатые сооружения. Определяются контуры массива, его интрудированность, нарушенность разломами, состав слагающих формаций, сопряженность с сопредельными складчатыми структурами. Наиболее распространенный признак - обтекание магнитными аномалиями участков поля, соответствующих глыб. Для неинтрудированных глыб характерно слабое положительное поле, для интрудированных - дифференцированное по интенсивности.

Поднятия - складчатые, складчато-глыбовые, антиклинории и антиклинали внутрискладчатых систем. По данным магниторазведки определяются; местоположение, контуры, простирание, размеры поднятий; особенности их внутреннего строения, состав слагающих формаций; элементы залегания, положение сводовых частей, крыльев, замков. Простирание магнитных аномалий согласуется с общей ориентировкой всей складчатой системой. Характер поля зависит от слагающих формаций: пониженное поле отмечается над поднятиями, ядра которых сложены немагнитными метаморфическими породами, повышенное - над поднятиями, ядра которых сложены магнитными магматическими породами.

Прогибы - синклинории и синклинали, грабен синклинали, опущенные блоки, межгорные и краевые прогибы. Определяемые элементы: местоположение, размеры, ось структуры, направление и угол падения крыльев, состав пород фундамента и подстилающих структур. Синклинальные структуры, выполненные осадочными породами, кислыми эффузивами, их метаморфическими аналогами, характеризуются пониженными магнитными полями; структуры, сложенные эффузивами и метаморфическими породами основного состава - повышенными, сильно дифференцированными магнитными полями. Направленность изодинам магнитного поля, как правило, совпадает с простиранием складчатых комплексов.

Зоны проявления регионального метаморфизма. При изучении регионального метаморфизма по данным магниторазведки выделяют площади его проявления, выясняется связь изменений горных пород с давлением и температурой, определяется характер изменений состава и строения исходных пород, развитие метаморфических и кристаллических сланцев и гнейсов. Пониженное поле наблюдается над базальтовыми, андезитобазальтовыми, андезитовыми порфирами (за счет разложения магнетита) гнейсы, метаморфические сланцы также немагнитные.

Платформенный чехол. Магниторазведка может способствовать определению мощности платформенных отложений; а также проведению районирования территории на поданных магниторазведки, в процессе которого выделяют структуры разных порядков, изучению структурно-тектонических элементов фундамента. Для платформенных областей характерны спокойные или пониженные поля , аномалии внутри областей связаны , как правило, магнитными образованиями фундамента. Линейные зоны отрицательного знака можно наблюдать над разломами глубокого заложения, положительного знака - над разломами в фундаменте. За поверхность фундамента принимается граница верхних кромок магнитных масс.

Металлогенические зоны, рудные пояса. В магнитных полях находят отражение: протяженность и ширина зон и поясов; рудоносные структуры и формации; положение рудных районов.

Геологическая съемка масштаба 1:50 000 с общими поисками. Магниторазведка на этой стадии помогает:

а) выделять и картировать вулканиты разных фаций, вулканотектонические структуры, проводить их реконструкцию;

б) выделять и оконтуривать интрузивы, изучать зональность морфологию;

в) проводить стратиграфическое расчленение и прослеживание метаморфических комплексов, изучать структуры метаморфических толщ;

г) картировать зоны метасоматических и контактово-измененных пород;

д) изучать стратиграфический разрез;

е) определять общий структурный план района, картировать разломы;

ж) определять рельеф погребенных образований, их состав и структуру;

и) изучать и картировать коры выветривания и т.д.

Магниторазведка на этом этапе является методом опережающих работ, а также выполняется в процессе геологической съемки.