Файл: Булах Е.Г. Автоматизированная система интерпретации гравитационных аномалий (метод минимизации).pdf

70 м на глубине около 70 м. Граница развития этих образований чет­ ко фиксируется в магнитном поле.

Как и в первом случае, для составления схемы первоначального приближения использовались все сведения о строении района. При решении прямой задачи обнаружено значительное несовпадение-

аномалий (где влияние ощущается меньше всего) можно объяснить, влиянием большой аномальной массы, расположенной далеко за пределами данного разреза. Это, вероятней всего, эффект от общего резкого погружения поверхности фундамента в направлении справа налево. Его можно включить в общий региональный фон, который на данном участке может быть аппроксимирован линейной функцией А + Вх. При этом автоматически осуществится совмещение сопо­ ставляемых аномалий на одном уровне. Расхождение между ними в- центральной — максимумной части можно объяснить либо недо­ статочной приподнятостью центральной части над общим уровнем фундамента, либо плотностной дифференциацией пород, слагаю­ щих выступ в плане. Поскольку мы не имели никаких подтвержде­ ний второй предпосылки, оставалось возможным уменьшить глуби­ ну залегания самой возвышенной части поднятия. Это исправлениеотразилось на схеме второго приближения. Перегиб в рассчитан­ ной аномалии вызван недостатком массы повышенной плотности Е просвете между базальтовыми покровами и левым склоном выступа. Такое несоответствие'в аномальном поле может быть ликвидирова­ но путем увеличения избыточной массы за счет перемещения вы­ ступа в заданных пределах глубин.

От дополненной геологической схемы вновь решена прямая за­ дача. Это сделано для оценки влияния исправлений, внесенных в первоначальную схему. Наблюдается общее совпадение рассчитан­ ной и наблюденной аномалий. После определения параметров ре­ гионального фона аномалии довольно хорошо совпали по конфигу­ рации (и, главное, в максимумной части), что свидетельствует о правильности определения учитываемых глубин залегания аномаль­ ных объектов. Затем определялась конфигурация возмущающих объектов. Результаты подбора показаны на рис. 27.

Рассмотрим еще один пример. На рис. 28 наглядно демонстриру­ ются возможности автоматизированной системы при интерпретации более сложной аномалии силы тяжести. Поскольку не было никаких материалов о геологических объектах, обусловливающих наблюден­ ную аномалию, то по аналогии с более изученными участками, от­ носящимися к исследованной территории, было составлено следую­ щее представление о геологической структуре. Аномалия является суммарным эффектом от мощной тектонической зоны, сложенной катаклазироваинымн породами и обусловливающей широкий ми­ нимум, и от выступа пород фундамента, который вызывает менее

Q5

широкий максимум. Первоначально аномалия была осложнена •очень интенсивным фоном, который вызван общим резким погруже­ нием фундамента. На рис. 28 аномалия показана уже освобожден­ ной от линейной составляющей, которая была учтена автоматиче­

ведки, составляет 600 м. Катаклазированные породы в пределах

образований. На рис. 28 видно, что аномалия, рассчитанная от схе­ мы первоначального приближения, в значительной степени отли­ чается по абсолютной величине от наблюденной, хотя и повторяет ее в общих чертах. Решение обратной задачи по автоматическому

.подбору контактов позволило не только добиться хорошего совпа-

.96

деиия рассчитанной от подобранной схемы и наблюденной аномалий, но и сделать определенные геологические выводы. Хоть предпосыл­ ка, послужившая основанием для создания модели геологической структуры, не подкреплена геологическим фактическим материа­ лом, она все же дает основание утверждать, что данная сложная ано­ малия поля силы тяжести, состоящая из широкого минимума и относительно узкого максимума, вероятней всего, может быть обусловлена мощной тектонической зоной, падающей в сторону больших значений поля силы тяжести. Максимум в таком случае

Возможности изучения складчатых структур

Исследовался район в пределах территории, которая в структур­ ном отношении характеризуется двухъярусным строением. В обра­ зовании нижнего сложноскладчатого яруса принимают участие метаморфические породы гнейсовой серии, а также гранитоиды. Верхний ярус представлен горизонтально залегающими на размы­ той поверхности докембрия кайнозойскими осадочными отложения­ ми. Основными структурными единицами, характеризующими докембрийские образования исследуемой территории, являются ку­ половидные брахиантиклинали. Ядерные части их сложены биотитовыми порфиробластовыми гранитами (плотность 2,63—2,67 г/см3). В поле остаточных аномалий силы тяжести они проявляются в виде относительных широких пологих минимумов. Указанные куполо­ видные структуры окаймляются амфиболо-биотитовыми среднезернистыми мигматитами (2,71—2,72 г/см3). Площади развития по­ следних характеризуются довольно интенсивными (до 3,0 мгл) максимумами в поле силы тяжести. Иногда между указанными раз­ новидностями пород наблюдаются тектонические контакты. Из тек­ тонических нарушений регионального характера наиболее моло­

вила сильно расчлененный рельеф поверхности кристаллического основания. При этом прослеживаются значительные депрессии, выполненные легкими кайнозойскими угленосными отложениями и участки глубокого развития коры выветривания. Депрессии чет­ ко отражаются в поле силы тяжести в виде широких минимумов.

Наличие дифференцированного поля силы тяжести в пределах территории, геологический план который характеризуется разви­ тием разновидностей пород, довольно резко различающихся по плотностным характеристикам (средние плотности определялись по образцам из естественных обнажений и из керна скважин),

позволили попытаться проанализировать глубинное строение с по­ мощью количественной интерпретации. Для этого был построен схематический геологический разрез первоначального приближе­ ния. Для создания такого разреза использован весь имеющийся фактический геологический материал и результаты качественной интерпретации геофизических наблюдений. Глубина заложения предполагаемых структур была выбрана ориентировочно с учетом относительного сопоставления отдельных участков аномалий силы тяжести вдоль профиля. Вся геологическая схема трансформирова­ лась в плотностной разрез. Он послужил первым звеном, характери­ зующим правильность предположения о структурных взаимоотноше­ ниях выделяемых петрографических разновидностей пород. С этой

что геологическая предпосылка может быть принята за основу. Однако требуются еще некоторые добавления к схеме первого при­ ближения. Без такой корректировки, хотя бы в самом грубом при­ ближении, нельзя решить вопрос о структурных взаимоотношениях пород. В частности, недостаточная амплитуда максимальных частей рассчитанной аномалии указывает на то, что глубина главных струк­

в несколько раз. Такая предпосылка позволила углубить структуры до 1,5—2 км, т. е. почти в четыре раза по сравнению с первоначаль­ ным разрезом.

Наличие узких локальных максимумов в пределах широких ми­ нимумов, соответствующих депрессиям и широтным зонам катаклаза, которым часто сопутствуют дайки диабазов, позволило предпо­ ложить наличие маломощных дайковых тел плотных пород. Даже при малой мощности (порядка 100—200 м) такие тела могут отра­ жаться в поле силы тяжести, так как они имеют значительную про­ тяженность и должны выявляться в виде выступов рельефа в пре­ делах депрессий как более молодые и более плотные образования. Кроме того, как показали исследования, дайковые образования в пределах участка обычно характеризуются кустовым расположе­ нием нескольких маломощных тел, что облегчает задачу их обна­ ружения при гравиметрической съемке.

Таким образом, в исправленном разрезе выделяется уже несколь­ ко маломощных дайковых тел, аналогичных изображенному в раз­ резе первого приближения.

Наличие двух'относительно интенсивных локальных минимумов в пределах максимума, образованного структурой левой полови­ ны разреза, дало возможность увеличить глубину развития тела катаклазированных биотитовых гнейсов, изображенного на раз­

98

В пределах тектонических контактов, характеризующихся зо­ нами катаклаза, форма минимумов и их интенсивность указывали на несколько меньшую мощность самой крупной зоны и одновре­ менно на большую глубину развития катаклазированных пород.

Рис. 29. Геологическая схема первого приближени я (а), геологическая схема, измененная после решения прямой задачи (б), геологическая схема, подобранная

на вычислительной машине (в):

/ — наблюденная аномалия силы тяжести, 2 — аномалия, рассчитанная от плотностного разреза, 3 — аномалия от рассчитанного разреза с учетом регионального фона, 4 — кай­ нозойские отложения, 5 — габбро - диабазы, 6 — мигматиты амфнболо-биотитовые, 7 — граниты биотнтовые, 8 — гнейсы биотитовые, 9 — катаклазиты. 10 — тектонические кон­ такты.

Интенсивный градиент в крайней правой части разреза свидетельст­ вует о более крутом заложении тектонического контакта и на соот­ ветствующее увеличение глубины структуры мигматитов на этом конце разреза.

Глубина залегания фундамента очень небольшая (10—60 м), а разность плотностей кристаллических и осадочных пород дости­ гает 0,92 г/см3. Д а ж е незначительные колебания рельефа фунда­ мента резко отражаются в поле силы тяжести. Поэтому очень важ-