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

прогиб, заполненный хорошо проводящими отложениями. Эффект

и рТух сглаживает искажения и кривая рг Эф близка к нормальной кривой рт .

Кривые рг Эф дают более достоверные результаты лишь в пери­ ферийных частях нелинейных структур. При приближении к цент­ ральным участкам структур кривые МТЗ искажаются более зна­ чительно. В частности, над сводом крупных поднятий высокоом­ ного горизонта кривые МТЗ из-за эффекта обтекания могут иметь ложные минимумы. Поэтому построение кривых рГэф в таких случаях не приводит к повышению достоверности интерпретации.

ПРАКТИКА ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ИСТОЛКОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ МТЗ

Магнитотеллурическое зондирование в СССР применяется с 1960 г. К концу 1971 г. насчитывалось еще сравнительно не­ большое количество точек исследования — около 2,2 тыс. МТЗ.

Украина, Центральные районы, Северный Прикаспий, Предкав­ казье и Закавказье), в Средней Азии, Казахстане, Западной и Во­ сточной Сибири, на Сахалине. Больше всего работ по МТЗ про­ изведено на территории Русской плиты Восточно-Европейской платформы.

Для получения кривой МТЗ до последнего времени требова­ лась регистрация синусоидальных (или почти синусоидальных) вариаций магнитотеллурического поля в широком диапазоне периодов. На эту запись, как уже упоминалось, приходилось затрачивать до 7 сут., а иногда до 10 сут. и более в одном пункте исследования. Разумеется, такая малая производительность не способствовала развитию модификации. Зондирования выполня­ лись в отдельных точках для рекогносцировочных и опорных ис­ следований при съемках модификациями ТТ или магнитотеллури­ ческого профилирования. И только на некоторых территориях (например, в Прикаспийской впадине, Московской синеклизе,. Днепровско-Донецкой впадине, Иркутском амфитеатре, на Са­ халине) магнитотеллурическое зондирование проводилось с целью регионального прослеживания по площади или маршрутам рель­ ефа высокоомного опорного горизонта (фундамента). Остано­ вимся на некоторых практических результатах МТЗ.

Валдайский прогиб Московской синеклизы. Рассмотрим пример магнитотеллурического зондирования по небольшому маршруту

38

(35 км, 10 МТЗ) на юго-восточном борту Валдайского прогиба. Работы по профилю, расположенному к северо-западу от с. Максатиха к с. Никольское, выполнены Е. С. Киселевым, ІО. Н. По­ повым и др. под руководством К. И. Никитенко (ВНИИГеофизика, 1969 г.) с использованием цифровой электроразведочпой станции ЦЭС-1. Обобщенный геоэлектрический разрез района исследования представлен в табл. 3.

Таблица 3

Обобщенный геоэлектрнческніі разрез восточной части Валдайского прогиба

иВысоко­ Карбонатные отложения нижней До 0,4 100-200

Разрез в достаточной степени проводящий. Промежуточные высокоомные отложения с относительно небольшим поперечным сопротивлением вряд ли могут быть экранирующими. Длина линий прямоугольной установки для регистрации компонент электрического поля составляла от 250 до 500 м. Ось уста­ новки X была ориентирована преимущественно по простиранию слоев, ось у — вкрест простирания. Соответственно ориен­ тировались и магнитометры для записи горизонтальных компо­ нент магнитного поля. Периоды регистрируемых вариаций Т

39

поля изменялись от 15 до 400 с, а в отдельных случаях — от 6 до 1000 с и более. Время выполнения МТЗ в одной точке не превышало 1 сут. В точках наблюдения были получены кривые рТХу и рТух (рис. 16, а). Кривые рТху, соответствующие поляриза­ ции электрического поля в направлении простирания пород

E E Ü

1= ^

В Is

ѳ «

Н Н

Рис. 16. Кривые МТЗ (а) и профили S (б) по маршруту на юго-восточном

борту Валдайского прогиба (по Е. С. Киселеву, ІО. II. Попову и др., 1969 г.).

Кривые: 1— р^!, г — рТ; профили: 3 — S И, 4 — S -Ц 5 — рр в — поверхность опорного горизонта (фундамента) по данным МТЗ; 7 — то же, по данным сейсморазведки.

(/^-поляризации), обозначим через рJj,, кривые prj,.v, соответству­

ющие поляризации электрического поля вкрест простирания пород (Л-поляризации)— через р^. Кривые р|, и р^ не совпадают,

что свидетельствует о горизонтальной неоднородности разреза. Судя по углу наклона (63°) к оси абсцисс восходящих ветвей кривых, они отмечают опорный горизонт очень большого сопро­ тивления (фундамент). Минимум на кривых р | и рф наблюдается

лишь в точках МТЗ на северо-западном конце маршрута (рг min я« 0,75—1,10 Ом ■м, Гтіп я« 25—40 с). Здесь, вероятно, можно

ожидать наибольшее погружение опорного горизонта.

На рис. 16, б изображены профили S II и S 1- и поведение по­ верхности фундамента по результатам бурения и сейсмораз­

40

логическом истолковании результатов за исходные были приняты значения *S-Ц которые, согласно известным теоретическим ис­ следованиям, наиболее достоверно отражают суммарную продоль­ ную проводимость разреза при отсутствии в нем экрана. Впрочем, характер изменения и S 1- по маршруту (рис. 16, б) одинако­ вый. Оба профиля качественно отмечают изменение глубин до фундамента. Этому способствует слабое изменение среднего про­ дольного сопротивления рг осадочной толщи вдоль маршрута.

делено в точке 10 значение pt, равным 1,3 Ом • м. Интерполяция значений р, между точками МТЗ 4 и МТЗ 10 в зависимости от изменения позволила приближенно оценить р£ в каждой

точке исследования.

Глубина залегания опорного горизонта определялась по фор­ муле h = iS-Lp;. Результаты, как видим, не противоречат данным сейсморазведки, дополняя их некоторыми возможными деталями строения поверхности фундамента (выполаживание. юго-восточ­ ного борта прогиба (точки 7—9); более глубокое залегание фун­ дамента в приосевой части прогиба).

В последующем материалы МТЗ по рассмотренному маршруту были дополнительно переработаны на ЭВМ. Это позволило [24] получить новые данные, указывающие на тектонические наруше­ ния около точек 8 и 2—9.

Солпгалпчский грабеи Московской синеклизы. Из приведенного примера исследования с помощью МТЗ на участке Валдайского прогиба видно, что изменение значений суммарной продольной проводимости S осадочного чехла, получаемых но кривым зон­ дирования, в общем соответствует изменению глубин до фунда­ мента: с погружением фундамента S увеличивается, с поднятием — уменьшается. Но наблюдаются случаи, когда изменение S по данным МТЗ вовсе не отражает изменение глубин до фундамента. Мы не будем пока касаться причин, которые связаны с явным изменением среднего продольного сопротивления разреза или глубин, вызванным различием мощности плохо проводящих по­ род в осадочной толще. Укажем случай, когда на изменение S оказывают влияние неглубоко и неспокойно залегающие высоко­ омные (галогенные, карбонатные) осадки. К таким районам относится, например, осевая наиболее погруженная часть

41

Солпгаличского грабена. Галогенно-карбонатные отложения перм­ ского II более древнего возраста мощностью до 400—500 м значи­ тельно приподняты над грабеном фундамента (глубины залегания осадков перми уменьшаются до 150—100 м, местами породы обнажаются) и смяты в складки. Кривые МТЗ над Солигаличским грабеном неизменно отмечают резкое уменьшение S при наиболь­ ших глубинах до фундамента по данным сейсморазведки (КМПВ).

ным сейсморазведки; 3 — разломы.

Значения S уменьшаются в приподнятых участках промежуточного высокоомного горизонта (рис. 17). Это наблюдается на протяже­ нии всей части грабена, где выполнены МТЗ, причеАі значитель­

42