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

расположенной к дневной поверхности неширокой полосы рас­ пространения высокоомных осадков, смятых в складки.

Рассмотренный пример относится к случаю отчетливого про­ явления эффектов S и экранирования.

Карамышская впадина (Русская плпта). Рассмотрим случай, когда магнитотеллурическим зондированием нельзя проследить

под руководством Л. А. Го­ релова (Нижневолжский разведочный геофизический трест), при

сравнении качественных результатов МТЗ с данными бурения оказалось, что эти результаты не решают задачу прослежива­ ния рельефа фундамента: график зависимости между S3ф и глу­ бинами залегания фундамента h указывает на отсутствие связи между этими величинами (рис. 18, а).

Из рассмотрения геоэлектрического разреза по скважинам можно заключить, что основная роль в разрезе принадлежит кар­ бонатным осадкам каменноугольного и верхнедевонского возраста с сопротивлением в сотни ом-метров. Суммарная мощность их изменяется от 900 до 2200 м, тогда как общая мощность прово­ дящих (до 6—12 Ом • м) терригениых отложений мезо-кайно- зоя, карбона и главным образом девона колеблется в пределах 1000—1600 м. Изменение глубин до фундамента на изучаемой территории определяется преимущественно изменением суммар­ ной мощности карбонатных пород, которое слабо влияет на

43

суммарную продольную проводимость осадочной толщи. Поэтому II не наблюдается отчетливой связи между 5Эф и рельефом фун­ дамента.

Значения б^ф на территории исследования определяются в ос­ новном (80—90%) суммарной продольной проводимостью терригенных отложений. Естественно было предположить, что наблю­ даемые изменения £эф связаны с изменениями суммарной мощ­ ности этих отложений. Предположение подтвердилось графиком зависимости между £Эф и общей мощностью терригенной толщи (рис. 18, б). К прямой I, выражающей эту зависимость, относятся точки МТЗ на участке, где в разрезе отмечены сравнительно не­ большие мощности высокоомных карбонатных пород (Аткарский выступ) II значения р, невелики (2—3 Ом ■м). Прямая I I объ­ единяет точкн МТЗ на территории со значительным (на несколько сотен метров) увеличением суммарной мощности карбонатной толщи и возрастанием р; до 4—5 Ом • м (Карамышская впадина и соседние участки).

Таким образом, в случаях, подобных приведенному, резуль­ таты МТЗ не дают возможности прослеживать поверхность фун­ дамента, но позволяют определять изменение суммарной мощ­ ности проводящей толщи в разрезе и, в частности, мощности терригенного девона. В условиях Саратовского Поволжья эти сведения имеют важное значение при поисках нефтегазовых месторождений. Приходится сожалеть, что МТЗ здесь были прекращены.

Линденская впадина Вплюйской синеклизы (Сибирская плат­ форма). Остановимся на примере применения МТЗ для региональ­ ного изучения Линденской впадины Вилюйской синеклизы [41, 43]. Работы производились Якутским территориальным геологи­ ческим управлением под непосредственным руководством И. А. Яковлева (ВНИИГеофизпка). Это один из примеров изучения территории центральной части Якутии с помощью магиитотеллурического зондирования, которое было начато И. А. Яковлевым еще в 1961 г.

Площадь исследования лежит в междуречье Вилюй и Лиидя. Здесь было выполнено около 20 МТЗ (рис. 19) по маршруту А —А т секущему впадину почти в меридиональном направлении, и мар­ шруту Б —Б по р. Линде. По обоим маршрутам ранее выполня­ лась сейсморазведка MOB.

Схематизированный и в большей части предполагаемый гео­ электрический разрез территории впадины представлен в табл. 4.

Особенности разреза, как видим, характеризуются толщей многолетнемерзлых пород мощностью до нескольких сотен мет­ ров и весьма мощным (до 6 км (?) проводящим комплексом III песчано-глинистых пород триаса и палеозоя, перекрытым не менее мощной толщей отложений мезозойского возраста повышен­ ного сопротивления (комплекс II). Исследования в Вилюйской синеклизе показали, что поверхность проводящего комплекса III может прослеживаться при помощи МТЗ. Кривые рг , благо-

44

Т а б л и ц а 4

Обобщенный геоэлектрнческпн разрез Лпнденскон впадины (по И. А. Яковлеву н др.)

даря глубокому залеганию этого комплекса и его значительной мощности, характеризуются здесь отчетливой нисходящей вет­ вью, позволяющей количественно оценивать глубины залегания

комплекса.

В нижней части разреза лежит высокоомный карбонатный (возможно и галогенно-карбонатный) комплекс IV нижиепалеозойского возраста. Он, вероятно, служит опорным горизонтом с очень большим поперечным сопротивлением. В зонах погружения впадины можно предполагать развитие проводящих образований верхнего протерозоя (комплекс V). Тогда изолирующим основа­ нием разреза здесь может быть архейский кристаллический фун­ дамент при условии, если комплекс IV окажется достаточно про­ зрачным. Таким образом, поверхностью опорного горизонта большого сопротивления на участке исследования могут служить

45

поверхности комплекса IV или фундамента. Максимальная глу­ бина залегания последнего во впадине оценивается в 10—12 км.

Авторы показали, что геоэлектрический разрез в районе ис­ следования можно свести к эквивалентному трехслойному с мощ­

синеклизе.

С помощью сейсморазведки MOB достаточно уверенно карти­ руется лишь поверхность, относящаяся к подошве отложений триаса; иногда при небольших глубинах залегания удается кар­ тировать границу, которая предположительно относится к поверх­ ности карбонатных отложений нижнего палеозоя (поверхность комплекса IV?).

В задачу МТЗ входило региональное прослеживание поверх­ ностей двух горизонтов: проводящего (комплекса III) и высокоом­ ного (комплекса IV или фундамента). Расстояния между точками зондирования составляют в среднем около 25 км. Ориентация осей установки выбиралась по результатам гравиразведки и сей­ сморазведки. Ось X была направлена преимущественно по про­ стиранию слоев, ось у — по падению. Кривые МТЗ рТху и рТух (обозначим их условно через pH, и р^, так как структуры здесь

нелинейны) получены при регистрации периодов вариаций поля в диапазоне от 10 до 200 с. На рис. 19 показано несколько таких кривых.

Почти все полученные кривые МТЗ имеют нисходящую ветвь с наклоном к осп абсцисс около 50°, отражающую проводящий комплекс III большой мощности. Восходящая ветвь кривых на­ клонена к оси абсцисс под углом более 60° и отмечает высокоом­ ное основание разреза (комплексы IV или фундамент). Значения Pr min колеблются в больших пределах.

Кривые рЛ, не совпадают с кривыми р^, причем расположение

их весьма разнообразно. Наблюдаются сдвиги кривых относи­ тельно друг друга и по оси ординат, и по оси абсцисс; в большин­ стве точек МТЗ р | )>р^, но есть случаи, когда р|, < Р ^ - Все

это указывает на значительную горизонтальную неоднородность разреза, вызванную, вероятно, сложно построенным многослой­ ным разрезом впадины и влиянием толщи высокоомных много­ летнемерзлых пород, залегающих на очень малой глубине. В этих

там увеличиваются с северо-запада на юго-восток. Некоторые отклонения от общего хода отмечаются в точках 4,3 и 19,20. При этом наблюдаемые отклонения хорошо согласуются между собой по обоим маршрутам.

46

Рис. 19. Схема расположения точек (а) и кривые МТЗ (б) в районе Лішдеыской впадины

Вилгойской синеклизы (по И. А. Яковлеву, 1965 г.).

1 _ точки МТЗ и их номера; 2 — маршруты МТЗ; кривые; 3 — p j,, 4 — р А , 5 —Рр эф

Значения рт т |Пбыли использованы для приближенного опре­ деления среднего продольного сопротивления р; осадочных пород

J р г mm■ ;J р^ >Ом-

Рпс. 20. Результаты МТЗ по маршрутам

А —А (а) и В —Б (б)

(см. рис. 19) в райо­ не Липденской впа­ дины (по И. А. Яков­ леву, 1965 г.).

Профили: 1 — Бэф, 3 —

р1’ 3 — рГшіп: "°nepx-

ности: / I —проводящего комплекса III, 5 — изо­ лирующего основания (комплекса IV ?), фун­ дамента (?), е — подош­ вы триаса по данным MOB, 7 — карбонатного ипжпего палеозоя ? по данным сейсморазведки.

в каждой точке зондирования. По известной закономерности между изменением рг тіп трехслойных теоретических кривых МТЗ и значениями р, отражаемых ими разрезов отношение рtlpT min было принято равным 0,67. Этот коэффициент был распространен на всю площадь исследования. Вычисленные значения р, по мар­

48

шрутам приведены на рис. 20. Изменение р,, как видим, связано обратной зависимостью с изменением <5Эф. Приближенные глу­ бины h залегания опорного высокоомного горизонта получены по формуле h — ^эфР;. Они изменяются в основном от 6 до 11 км. Предполагается лишь значительное воздымание опорного гори­

щади изменение <5эф не характеризует непосредственно изменение глубин до опорного горизонта. Значения 5эф здесь определяются изменением р/у которое увеличивается с погружением опорного горизонта. Глубины h± поверхности проводящего комплекса III были приближенно определены по положению асимптоты нисходящей ветви кривых ртЭф. Эти глубины колеблются в пре­ делах 2—6 км. Поведение поверхности проводящего и высоко­ омного комплексов, определяемое с вероятной погрешностью ±(15—20)%, в основном согласуется. Представление о конфи­ гурации поверхности проводящего комплекса III не противо­ речит результатам сейсморазведки. Однако заметное различие в оценках глубин залегания наблюдается в точках 10 и 3. Обращает на себя внимание положение нижней сейсмической границы, ко­ торую удалось проследить в северо-западной бортовой части впадины. Предполагается, что эта граница связана с кровлей высокоомных карбонатных отложений нижнего палеозоя (ком­ плекса IV). Если это действительно так, то опорным горизонтом, отмечаемым МТЗ, по крайней мере, в бортовой части впадины служит кристаллический фундамент. Таково приближенное истол­ кование небольшого объема МТЗ на территории Лпндеиской впадины. Эти результаты служат практически интересным до­ полнением к данным сейсмической разведки. Продолжающиеся систематические исследования с помощью МТЗ в других районах центральной части Якутии открывают не менее интересные черты строения недостаточно изученных областей по глубокозалегающим горизонтам.

Северный Сахалин. Интересно в качестве примера остановиться на МТЗ в районах Северного Сахалина [1], которое проводится с 1964 г. К началу 1970 г. на этой территории Охинским геолого­ разведочным трестом в сотрудничестве с ВЫИИГеофизикой было выполнено более 120 точек МТЗ по пересекающим остров широт­ ным маршрутам на площади свыше 10 тыс. км2. Исследования производились под руководством И. М. Альперовича и Г. А. Чер­ нявского.

Остров Сахалин входит в систему складчатых кайнозойских сооружений Тихоокеанского пояса и представляет собой сложный и весьма своеобразный регион для электроразведки. По результа­ там геолого-геофизических исследований в строении острова выделяются две крупные структуры меридионального прости­ рания — Западно-Сахалинский и Восточно-Сахалинский антиклпнории. Между ними располагается Центрально-Сахалинский