Файл: Каленов, Е. Н. Геологическое истолкование результатов магнитотеллурической разведки.pdf

Практически графики зависимости Е (S ) в районах с проводящим разрезом, где нет промежуточных высокоомных слоев, как правило, хорошо согласуются с нормальным графиком.

В качестве примера на рис. 31 приведена отчетливо выражен­ ная зависимость Е (S), которая была получена по результатам наблюдения поля ТТ на восточном склоне Воронежского выступа (Русская плита). Разрез, представленный преимущественно про­

значений h/Xcp1 где для вычисления Ху, = ]/10р,Гср принято сред­ нее значение р, = 3 Ом-м, а Тср = 25 с; значения h вычислены по значениям суммарной продольной проводимости, которые были взяты для построения графика Е (S ). На участке значений hlXcp от 0,04 до 0,1 угол наклона графика к оси абсцисс составляет 45°, что хорошо согласуется с нормальным графиком. Обращает на себя внимание малый угол (14°) наклона левой ветви графика при небольших S (100—150 См). Это может быть объяснено тем, что при незначительных глубинах h залегания среднее значение периода регистрируемых вариаций, принятое при обработке на­ блюдений (Т = 25 с), относится уже не к восходящей части правой ветви кривой МТЗ, а к ее выполаживающемуся конечному участку. В этом случае ослабевает связь между Е и S.

Можно было бы привести много примеров, показывающих соответствие практических графиков Е (S ) нормальному графику. Оно наблюдается в некоторых областях Русской плиты, в районах Западной Сибири, Средней Азии, Причерноморья, Предкавказья, Казахстана, Дальнего Востока.

80

Если в слоистом выклинивающемся проводящем пласте со­ держится промежуточный высокоомный пропласток, то, как пока­ зывают вычисления, график Е (S) отличается уменьшением угла наклона к оси абсцисс по сравнению с нормальным наклоном.

ризоваться тремя положениями (рис. 32, а): углом наклона к оси абсцисс меньшим 45° (градиент увеличения Р/ меньше градиента увеличения А); прямой, параллельной оси абсцисс (градиенты увеличения р; и к одинаковы); обратным углом наклона к оси абсцисс, т. е. отмечать увеличение Е с увеличением к (градиент увеличения р/ больше градиента увеличения к). Практический пример иа рис. 32, б отчетливо иллюстрирует изменение Е

в зависимости от увеличения р;. Графики р; (/г) и Е (h) составлены по наблюдениям близ скважин на Токмовском выступе и его вос­ точном склоне (Русская плита). Мощность проводящего осадочного чехла, подстилаемого кристаллическим фундаментом докембрия, изменяется здесь от 0,9 до 1,5 км, сопротивление р;, согласно исследованиям в скважинах, увеличивается с погружением фун­ дамента почти вдвое. Наряду с увеличением р; увеличивается

£,усл.ед.

Рис. 33. Профили Е и р/ по результатам наблюдений ТТ и ис­ следований в скважинах.

1 — скважины, расположенные в порядке увеличения глубин до фундамен­ та; 2 — профиль Е \ 3 — профиль р^; 4 — поверхность фундамента.

и средняя напряженность поля ТТ. По существу это неблагоприят­ ный случай для применения модификации ТТ: аномалии поля ТТ вызываются не изменением глубин до опорного горизонта, а зна­ чительным повышением среднего продольного сопротивления пород с глубиной. График Е (S ) для рассматриваемого участка свидетельствует о нормальной связи, между Е и S.

Отчетливое представление о влиянии среднего продольного сопротивления разреза на изменение напряженности Е поля ТТ дает рис. 33. Глубины h до фундамента определены по 17 сква­ жинам в районах Удмуртской АССР и на примыкающих площадях; против каждой скважины отмечены значения средней напряжен­ ности Е поля ТТ и значения р7. Последние определены по резуль­

82

Профили Е и рI свидетельствуют о тесной связи между изме­ нениями этих величин. Профиль Е отражает колебания значений Р; и не прослеживает слабо погружающуюся поверхность фунда­ мента. Лишь в конце профиля падению фундамента на 0,5 км

к ней) связь между Е и h. К таким районам относятся, напри­ мер, Западная Сибирь, некоторые области Русской плиты и др.

Рисунок. 34 иллюстрирует связь между изменением Е и релье­ фом фундамента в Восточной части Валдайского прогиба. Этот район по своим геоэлектрическим условиям относится к од­ ному из наиболее благоприятных для исследования модифика­ цией ТТ.

Нормальные связи Е (S) и Е (h) нарушаются при включении в разрез высокоомного экрана. Практически в разрезах с про­ межуточной высокоомной толщей различают значения суммарной продольной проводимости S и iS!, где S относится ко всему раз­ резу осадочного чехла, а S г — к части его, лежащей над экраном. В зависимости от геоэлектрических свойств последнего, условий его залегания, степени расчлененности рельефа связь между Е и iS может оказаться нарушенной из-за эффектов, искажающих кривые МТЗ (см. гл. I). Условно можно принять, что по своим

экранирующим свойствам промежуточная высокоомная толща может быть прозрачной, полупрозрачной и непрозрачной.

Признак прозрачности толщи — тесная связь Е (S ) и отсут­ ствие связи Е (S j). Если толща полупрозрачна (частично экрани­ рует влияние нижележащих осадков), то наблюдается разброс точек графика зависимости Е (S) и отклонение его угла наклона к оси абсцисс от 45° в сторону уменьшения. Отмечается некото­ рая связь Е (Sj) при искажении графика влиянием рельефа непро­ водящего основания. Полупрозрачиость промежуточной высокоом­ ной толщи, когда бывает трудно различать источники различных влияний на графики зависимости Е (S ) и Е (SJ, — наиболее сложной случай для геологического истолкования.

Непрозрачность промежуточной толщи вызывает практически полное экранирование нижележащих горизонтов и отсутствие связи между Е и S. Отмечается тесная связь между Е и S ѵ

Пример прозрачности промежуточной высокоомной толщи мож­ но привестп из практики исследований на Русской'плите в районе северо-восточного борта Пачелмского прогиба (рис. 35, а). Здесь в комплекс пород осадочного чехла мощностью 2,0—2,5 км вклю­ чается промежуточнаятолща плотных карбонатных отложений каменноугольного и верхнедевонского возраста, поперечное сопротивление которой в сотни раз превышает поперечное сопро­ тивление толщи вышележащих пород. Среднее продольное сопро­ тивление р; осадочного чехла около 2,5 Ом-м. Значение S изме­ няется в пределах 600 -г 1000 См (по данным зондирования становлением поля).. В интервале h/kcp от 0,07 до 0,1 график соответ­ ствует нормальному. Это позволяет считать высокоомную толщу прозрачной.

О прозрачности экрана можно судить по графикам, изобра­ женным на рис. 35, б, в. Графики по-разному отмечают отсутствие связи между Е и суммарной продольной проводимостью S г толщи, перекрывающей экраны. Мощность экранов, которые здесь ока­ зываются прозрачными, в обоих случаях не более 100 м. Сложены они галогенно-карбонатными осадками нижнепермского возраста и залегают на глубинах не более 100 м (Татарский выступ) и не­ скольких сотен метров (Ижма-Печорская впадина) при погруже­ нии фундамента до 2—3 км. Графики Е (S ) здесь близки к нор­ мальным. Опорным горизонтом в обоих случаях служит фунда­ мент.

Пример выражения полупрозрачности промежуточной высоко­ омной толщи можно привести в виде графиков Е (S), полученных в области перехода склона Татарского свода в Верхнекамскую впадину (Удмуртская АССР). Глубины залегания кристалличе­ ского фундамента здесь 1,8—3,7 км. Мощность экранирующей толщи (галогенно-карбонатных пород нижиепермского и каменно­ угольного возраста с сопротивлением несколько тысяч ом-метров) изменяется от 160 до 500 м, глубина ее залегания 0,5—0,7 км. Нижняя часть разреза сложена карбонатными и песчано-глипи-

84