5.7 Магниторазведка

Магниторазведка – геофизический метод разведки, основанный на различиях в магнитных свойствах гонных пород и рудных тел. Магнитные свойства пород связаны с наличием в них ферромагнитных минералов: магнетита, титаномагнетита, ильменита. Умеренно магнитными свойствами обладают гематит, пирротин, авгит и гиперстен с примесью железа, оливин, хромит, сидерит. Среди изверженных горных пород наиболее магнитны ультраосновные и основные, слабомагнитные – кислые породы. У метаморфических пород магнитные свойства слабее, чем у изверженных. Осадочные породы, в основном, немагнитны. Исключение составляют некоторые обломочные песчаные породы, содержащие в своем составе незначительный объем обломков магнитных пород.

По этой причине магниторазведка в нефтегазовой геологии в поисковых целях практически неприменима. Она используется на начальном региональном этапе изучения территорий в виде аэромагнитной съемки в комплексе с другими геофизическим методами (гравии-, электро- и сейсморазведки).

Геологическая интерпретация материалов магниторазведки начинается с районирования территорий по характеру магнитного поля, с уточнения строения кристаллического фундамента путем выделения участков распространения участков магнитных пород, линейных элементов, положительных структурных форм.

Применение магниторазведки наиболее эффективно в складчатых областях. С наибольшим успехом в качестве прямого метода она применяется при поисках железорудных месторождений. Кроме того, она используется при поисках полиметаллических сульфидных, медно-никелевых, марганцевых руд, бокситов, россыпных месторождений золота, платины, молибдена, вольфрама. Предпосылками её успешного применения служит наличие в этих рудах примесей ферромагнитных минералов, благодаря чему они приобретают свойства повышенной магнитной восприимчивости.

5.8 Электроразведка

Электроразведка основана на изучении естественных электромагнитных полей, существующих в недрах, или создаваемых искусственным путем. Их интенсивность и связанная с нею глубинность разведки определяется прежде всего электрическим свойствами горных пород: их удельным электрическим сопротивлением – ρ и обратной величиной - удельной электропроводностью – γ.

γ = 1/ ρ

Удельные электрические сопротивления горных пород изменяются в широких пределах от долей 10^-5 до 10¹⁵ Ом•м. Среди минеральной массы наивысшими удельными сопротивлениями обладают минералы диэлектрики типа кварца, слюды, полевых шпатов. Средними сопротивлениями обладают минералы полупроводники - карбонаты, сульфаты, галоиды. Низкими сопротивлениями отличаются глинистые минералы – гидрослюды, каолинит, монтмориллонит. Обладая самой высокой проводимостью, лучше всего проводят ток рудные минералы. Однако минеральный скелет горных пород не всегда определяет их удельные сопротивления.

Основой для успешного применения электроразведки в геологии служат различия в электрических, электромагнитных свойствах горных пород и полезных ископаемых (в удельных электрических сопротивлениях или в удельной их электропроводности, в электрохимической активности, в поляризуемости, в диэлектрической и магнитной проницаемости и других свойствах).

Главными факторами определяющими электропроводность горных пород, является их пористость, трещиноватость, влагонасыщенность и минерализация пластовых вод, заполняющих поровое пространство.

Электроразведка насчитывает более 50 методов и модификаций, работающих как на постоянном, так и на переменном токе. Большинство методов имеют небольшую глубинность исследований и применяются в рудной и инженерной геологии.

При поисках нефти и газа используются методы глубинной электроразведки, способной оценивать электромагнитные свойства земных недр до 5-10 и более километров. Наиболее эффективны методы ВЭЗ – вертикальных электрических зондирований, МТТ – метод теллурических токов, МТЗ – магнитотеллурическое зондирование, ЗСП – зондирование методом становления поля и их модификации.

Наиболее благоприятными геологическим условиями для применения электроразведочных методов является так называемый двухслойный разрез, в основании которого залегают горизонты высокого сопротивления (нижний) слой в то время как в промежуточном (верхнем) слое такие горизонты отсутствуют и он является для электрического тока проводящим.

Чем большая разница в электрических свойствах верхнего и нижнего слоев, тем с большой точностью и эффективностью можно картировать структурные особенности поверхности нижнего слоя (нижнего структурно-тектонического этажа).

Примером успешного применения электроразведки в платформенных условиях может служить картирование рельефа кристаллического фундамента в пределах Волго-Уральской провинции методами МТЗ, ЗСП, залегающего на глубинах 2-3 и более километров.

Другой пример связан с картированием кровли высокоомных каменных солей кунгурского возраста в Предуральском краевом прогибе и Прикаспийской синеклизе, которыми образованы типичные области солянокупольной тектоники, где разница в отметках кровли солей на куполах и в межкупольных зонах достигает 2-3 и даже 5 км, что и определяет высоту (амплитуду) соляных тел. Здесь наиболее эффективными оказались комплекс методов ВЭЗ, ТТ с гравиметрией.

Необходимым условием успешного применение элетроразведочных методов, помимо дифференциации горных пород, структурных форм и полезных ископаемых по их электрическим свойствам является ещё отсутствие в перекрывающем разрезе непроводящих высокоомных пород, способных создать экранирующий для тока эффект и осложняющих и искажающих тем самым картину строения нижезалегающей базовой поверхности.

Электроразведка широко применяется на разных стадиях геологоразведочных работ. На региональном этапе с её помощью изучаются рельеф кристаллического фундамента, крупные элементы тектоники в осадочном чехле. При поисковых работах на нефть и газ электроразведка применяется в комплексе с гравиметрическими и сейсмическими методами для выявления перспективных структур в разрезе осадочного чехла.