
- •Конспект лекцій з навчальної дисціпліни “основи геофізики”
- •1. Гравіметрична розвідка (гравірозвідка)
- •1.1 Елементи теорії гравітаційного поля землі
- •1.2. Апаратура для вимірювання сили тяжіння і других похідних потенціалу
- •1.3.Методика гравіметричної зйомки
- •1.3.1. Гравіметрична зйомка
- •1.3.2. Варіометрічная зйомка
- •1.4. Інтерпретація результатів гравітаційної розвідки
- •1.4.1. Якісна інтерпретація результатів
- •1.4.2. Кількісна інтерпретація результатів
- •1.4.3. Геологічне тлумачення гравітаційних аномалій
- •1.5. Області розвідувального застосування гравірозвідки
- •2. Розвідка магнітометрична (магніторозвідка)
- •2.1. Магнітне поле землі, його елементи і їх розподіл на земній поверхні
- •2.2. Апаратура магнітної розвідки
- •2.3. Методика магніторозвідки
- •2.3.1. Методика наземної магнітної зйомки
- •2.3.2. Методика аеромагнітної зйомки
- •2.3.3. Визначення магнітних властивостей зразків гірських порід
- •2.3.4. Основи теорії магніторозвідки
- •2.4 Інтерпретація результатів магніторозвідки
- •2.4.1 Якісна інтерпретація магніторозвідки
- •2.4.2. Кількісна інтерпретація
- •2.4.3. Геологічне тлумачення результатів магніторозвідки
- •2.5. Області застосування магніторозвідки
- •2.5.1 Загальна магнітна зйомка землі і палеомагнітні дослідження
- •2.5.2. Рішення задач регіональної структурної геології
- •2.5.3 Застосування магніторозвідки при геологічному картірованії
- •2.5.4 Застосування магніторозвідки для пошуків корисних копалин
- •3. Електрична розвідка (електророзвідка)
- •3.1. Електромагнітні властивості гірських порід
- •3.2. Апаратура і устаткування електророзвідки
- •3.3. Метод природного електричного поля
- •3.3.1. Причини виникнення природних електричних полів
- •3.3.2. Способи проведення робіт і області застосування методу природного поля
- •3.4 Потенційні методи електророзвідки
- •3.4.1. Метод зарядженого тіла
- •3.4.2. Метод еквіпотенциальних лінії
- •3.5 Методи опору
- •3.5.1. Основи теорії методів опору
- •3.5.2. Методи електропрофілірування
- •3.5.3. Електричне зондування
- •3.6 Методи несталого поля
- •3.7 Методи електророзвідки змінним струмом низької частоти
- •3.7.1 Магнітотелурічні методи
- •3.7.2. Частотні електромагнітні зондування
- •3.7.3. Індуктивні методи електророзвідки
- •3.7.4. Аероелектророзвідка
- •3.8. Високочастотна електророзвідка
- •3.8.1. Метод індукції
- •3.8.2. Радіокомпарацийний метод
- •3.8.3. Метод радіохвильового просвічування
- •4. Сейсмічна розвідка (сейсморозвідка)
- •4.1. Физико-геологічні основи сейсморозвідки
- •4.1.1. Швидкості сейсмічних хвиль
- •4.2. Сейсморозвідувальна апаратура і способи проведення сейсморозвідки
- •4.3. Метод відображених хвиль
- •4.3.1. Інтерпретація mob
- •4.4. Кореляційний метод заломлених хвиль
- •4.5. Різновиди сейсморозвідки і області застосування
- •4.5.1. Метод регульованого спрямованого прийому
- •4.5.2. Види сейсморозвідки
- •4.5.3. Модифікація і області застосування сейсморозвідки
- •5. Геофізичні методи дослідження свердловин (каротаж свердловин)
- •5.1. Електричний каротаж
- •5.1.1. Апаратура для електричного каротажу
- •5.1.2. Каротаж методом природного поля (пс)
- •5.1.3. Каротаж методом уявного опору
- •5.1.4. Методи електрометрії свердловин
- •5.2. Ядерний каротаж
- •Загальні відомості про ядерні явища і апаратуру їх дослідження
- •Каротаж методом вивчення природної радіоактивності (гамма-каротаж)
- •5.2.3. Каротаж методами штучного опромінювання гірських порід
- •5.3. Термічний каротаж
- •5.4. Сєїсмоакустичний каротаж
- •5.5. Магнітний каротаж
- •5.6. Методи контролю технічного стану свердловин
- •5.6.1. Кавернометрія
- •5.6.2. Інклінометрія
- •5.6.3. Прострілочні і вибухові роботи в свердловинах
- •Геологічне тлумачення результатів комплексних геофізичних досліджень свердловин
- •6.1. Геологічне розчленовування розрізів свердловин
- •Оцінка пористості, проникності, колекторських властивостей і нафтагазоносності порід
2.4.3. Геологічне тлумачення результатів магніторозвідки
Геологічне тлумачення результатів магніторозвідки - один з відповідальних етапів інтерпретації. Воно зводиться до рішення тих або інших геологічних задач за допомогою якісної і кількісної інтерпретації результатів магнітної зйомки з використанням всього наявного матеріалу про геологічну будову. При цьому необхідно встановити зв'язки між магнітними аномаліями і літологією, тектонікою, корисними копалинами.
Складність проблеми геологічного тлумачення даних магніторозвідки пояснюється неоднозначністю і наближеністю рішення зворотної задачі, оскільки прямі задачі вирішені для намагнічених тіл правильної форми (стовп, куля, пласт циліндр і багато ін.), тоді як реальні тіла можуть істотно відрізнятися від них. Другим ускладненням при інтерпретації є необхідність визначення інтенсивності намагнічення порід по зразках що не завжди можна зробити навіть приблизно. Нарешті, неоднорідність і похилий характер намагнічення порід, вплив залишкового намагнічення стародавніх епох і ряд інших причин також знижують точність інтерпретації. Все це призводить до того що часто обмежуються лише якісною інтерпретацією, а на отримані кількісні параметри дивляться як на наближені, даючи можливість лише оцінити глибину і розміри намагнічених тел.
Раціональний комплекс магніторозвідки з гравірозвідкою і іншими геофізичними методами (залежно від геолого-геофізичних особливостей району досліджень) дозволяє провести геологічне тлумачення результатів більш точно і достовірно.
2.5. Області застосування магніторозвідки
Магніторозвідка застосовується для: 1) проведення загальної магнітної зйомки всієї Землі і палеомагнітних досліджень; 2) рішення задач регіональної структурної геології; 3) геологічного картування різних масштабів; 4) пошуків і розвідки залізорудних родовищ; 5) пошуків родовищ рудних і нерудних копалин; 6) вивчення геолого-петрографічних особливостей порід.
2.5.1 Загальна магнітна зйомка землі і палеомагнітні дослідження
Поверхня суші і океанів покривається загальними, як правимо, аеромагнітними, зйомками різних масштабів. За даними них зйомок будуються карти аномалій магнітного поля крупних регіонів і всієї Землі. Для виділення магнітних аномалій, зв'язаних з неоднорідністю будови кристалічної оболонки Землі, із зміряних аномалій Т віднімається нормальне геомагнітне поле яке є сумою поля однорідного намагніченої Землі і поля континентальних аномалій.
Основне призначення загальних магнітних зйомок - проведення тектонічного районування, що дозволяє визначити контури крупних структурних елементів земної кори: платформ, геосинклінальних областей, окремих блоків, глибинних розломів тектонічно активних областей. Рішення перерахованих задач проводиться в комплексі з гравірозвідкою і уточнюється сейсморозвідкою.
Таким чином, загальні магнітні зйомки дозволяють вирішувати задачі, пов'язані з будовою земної кори, а також служать для вирішення таких загальнотеоретичних задач, як походження і розвиток Землі і її структурних елементів вивчення характеру магнітного поля на поверхні і ряду інших задач. Зв'язані загальними магнітними зйомками всієї Землі і палеомагнітні дослідження.
Палеомагнітні дослідження (визначення магнітного поля у віддалені геологічні епохи) засновані на вивченні залишкового намагнічення порід. Породи, феромагнітні мінерали (магнетит, титаномагнетит, гематит, піротин), що містять володіють феромагнітними властивостями, намагнітившись у момент своєї освіти, вони здатні зберегти магнетизм довгий час, не дивлячись на зміну інтенсивності і навіть знака вектора напруженості магнітного поля в районі, де вони залягають.
Вивчаючи палеомагнітні властивості породи, ми можемо судити про характер, інтенсивність магнітного поля Землі і напрям магнітної осі у момент їх освіти, якщо є докази того, що залишкова намагніченість порід не змінилася (наприклад через зміну складу, перегріву) або не порушено їх залягання (наприклад, через тектонічні рухи). Методи палеомагнітних досліджень полягають у відборі зразків у корінному їх заляганні з точною маркіровкою, вказуючою на їх просторове положення і вік (по палеонтологічних або інших даних).
Далі визначається залишкова намагніченість зразка, оцінюється стійкість цієї намагніченості і розраховується положення вектора напруженості магнітного поля при намагнічені порід під час їх освіти. Якщо подібні вимірювання провести по великій кількості одновікових зразків, можливо визначити найвірогідніше положення магнітних полюсів Землі.
Теоретичні і експериментальні дослідження показують, що середнє положення геомагнітного полюса для проміжків часу, обчислюваних сотнями тисяч літ, повинне відповідати положенню географічного полюса, тобто указує на положення осі обертання Землі. Проведені в останні 10 - 20 років палеомагнітні дослідження приводять до наступних попередніх висновків.
1. Магнітні полюси протягом геологічної історії Землі переміщаються по її поверхні, що можна пояснити зміненням положення осі обертання Землі і що підтверджується палеокліматичними дослідженнями.
2. Напрям залишкової намагніченості гірських порід залежно від їх віку іноді відрізняється на 180°, що пов’язано з періодичною зміною знака магнетизму або інверсією полюса на 180°. Причина цього явища не встановлена.
3. Місцеположення полюсів Землі, визначені по зразках одного віку, але узяті з різних континентів (Європа, Америка, Австралія) відрізняються тим більше, ніж більше вік порід. Точного пояснення цього факту поки ні хоча одним з можливих пояснень є гіпотеза континентальних дрейфів, тобто переміщення материків.
В цілому палеомагнітні дослідження допомагають вирішувати проблему будови і розвитку Землі, а також служать для кореляції одновікових порід.