Магнетизм осадочной толщи

Зоны глубинных разломов в резкой форме проявляются лишь в складчатом основании платформ. В осадочном чехле над разломами развиваются региональные флексуры, пояса платформенных складок, тектонические уступы и барьеры с четко выраженной сменой мощностей пород, фаций и формаций.

Рис.13.6. Схема разломов кристаллического фундамента Коми-Пермяцкого региона Пермского края: 1 – деформационно–латерального сдвига; 2 – сбросового типа; 3 – контактные; 4 – магматические очаги; 5 – фрагмент локальных поднятий, выявленных сейсморазведкой.

ККА – Казанско-Кажимский авлакоген; КППС – Коми-Пермяцкий погребенный свод; ПТП – Предтиманский прогиб; ВКВ – Верхнекамская впадина; КСв – Камский свод; ВисВ – Висимская впадина /по Л.А. Гершанок/

Преимущественное развитие на платформах получили глубинные разломы со сбросовым строением, часто сопровождающиеся опусканием срединных частей с образованием глубинных грабенов. По окраинам платформ простираются разломы со взбросовыми перемещениями. Сбросовые нарушения в фундаменте проявляются в виде полосовых отрицательных магнитных аномалий, сопряженных с полосами максимумов.

В осадочных породах в зонах глубинных разломов часто наблюдаются резкие изменения мощности литологического состава пород, смена формаций, отмечены линейные зоны дислокаций. Локальные структуры, выявленные бурением и другими геофизическими методами, как правило, укладываются на схеме разломов в зоны пересечения двух, трех и более тектонических нарушений различного происхождения. В местах пересечения разломов в теле фундамента образуется сложная структура сочленения блоков различных гипсометрических уровней, смещенных по горизонтали и вертикали. По данным магнитных съемок различных масштабов, в том числе и высокоточных, составлена схема разломов кристаллического фундамента Коми-Пермяцкого региона Пермского края (рис.13.6). Представленная геологическая ситуация является основой формирования структурообразования осадочного чехла.

Узлы пересечений глубинных разломов и их окрестности являются местами повышенной интенсивности перемещения и преобразования глубинного вещества, служат зонами концентрации горных пород глубинного происхождения и связанных с ними полезных ископаемых.

При региональных исследованиях магнитного поля принято считать осадочные породы немагнитными. Однако в связи с повышением точности измерений при детальных исследованиях появилась необходимость в тщательном учете намагниченности осадочных пород.

По магнитным свойствам осадочные породы целесообразно подразделить на терригенные и сульфатно-галогенно-карбонатные. Последние характеризуются малыми значениями магнитной восприимчивости (æ), поэтому при исследованиях их влияние может не учитываться. Терригенные породы, представленные глинистыми и песчаными отложениями, в осадочной толще занимают около 80% и характеризуются повышенной намагниченностью.

При образовании терригенных отложений частицы магнетита и гематита оседают вместе с немагнитными осадками. Во время транспортировки и формирования осадочной породы ферромагнитные частицы претерпевают химические изменения. Результаты исследования обычно характеризуются довольно большим разбросом. По данным, полученным для Приуралья различными исследователями, магнитная восприимчивость пород меняется от 1 до 350 и даже 480 (в единицах 10^-5 СИ).

Если подразделить осадочную толщу платформы на три комплекса, то для верхнего терригенного комплекса æ в среднем равна примерно 50-70 10^-5 ед.СИ, для среднего карбонатного комплекса она в 5 раз меньше. В нижнем терригенно-карбонатном комплексе магнитная восприимчивость еще меньше. Таким образом, аномальное магнитное поле в основном определяется верхним терригенным комплексом осадочной толщи. Наибольшей магнитной восприимчивостью характеризуются глины и аргиллиты, несколько меньшей – пески и песчаники и еще меньшей ‑ алевролиты.

Изменения в латеральном направлении намагниченности пород дают соответствующие изменения общего аномального поля. Заслуживают особого внимания линейные слабоинтенсивные поля, выявляемые при высокоточной аэромагнитной съемке. Поля характеризуются согласованностью их простираний, что свидетельствует о структурно-тектонической обусловленности их. Получение геологической информации на основании интерпретации этих полей является актуальным не только для магниторазведчиков, но и для геофизиков других специальностей.

Магнитное поле формируется под суммарным влиянием ряда аномалиеобразующих факторов: изменение состава и рельефа кристаллического фундамента, наличие магнитоактивных границ в осадочном чехле, мощностей магнитных горизонтов, латеральной и послойно-латеральной изменчивости намагниченности отложений, петрографических неоднородностей верхней части разреза.

Локальные структуры осадочного чехла часто проявляются в магнитном поле аномалиями небольшой интенсивности. Одними из первых магниторазведочных работ с целью поисков локальных структур в осадочном чехле были работы в Южно-Каспийской впадине. По материалам съемок установлено, что над антиклиналями (рис.13.7.) отмечается несколько разновидностей аномалий. Положительная магнитная аномалия соответствует антиклинали с неразмытым сводом. Если складки размыты, то магнитная аномалия картирует крылья структуры.

Рис. 13.7. Магнитное поле над антиклинальными структурами

Картирование локальных поднятий в осадочном чехле по магнитным аномалиям хорошо себя проявило и при исследованиях рифовых структур. На рис. 13.8 демонстрируется картина магнитного поля над Степановским рифом по данным Санк-Петербургской геофизической аэромагнитной экспедиции.

Более сложный характер магнитного поля дают результаты магнитной съемки в районе Мангышлака (рис. 13.9.). Унаследованные структуры типа валов и впадин соответствуют в магнитном поле максимумам и минимумам до 100 нТл. Максимумы характерны для поднятий фундамента, сложенных образованиями с магнитной восприимчивостью æ = (10-1600) 10^-5 ед.СИ. Высокоточной съемкой (0,5-1 нТл) в пределах поднятий выявлены небольшие выступы допермского фундамента и соответствующие им унаследованные локальные структуры, которым соответствуют локальные аномалии до 3-4 нТл или раздувы, изгибы изолиний с амплитудой 6-8 нТл.

Рис. 13.8. Волго-Уральская НГП. Отражение Степановского рифа в остаточных аномалиях магнитного поля (радиус осреднения 2 км) (по В.Г.Мавричеву)

1 – контур поднятия по карбонатным отложениям Р₁–С;

2 – контур рифа по магнитометрическим данным

Рис. 13.9. Результаты аэромагнитной съемки над локальными структурами Мангышлака:

1 – контуры структур по данным сейсморазведки; 2 – изодинамы DТ (нТл) (а – положительные, б - отрицательные)

При исследованиях в нефтеносных провинциях данные магнитных съемок могут быть использованы как на поисковом, так и на разведочном этапах. Могут решаться геологические задачи: изучение структурно-тектонического строения фундамента, прогноз локальных структур осадочного чехла и оценка их нефтеносности, оценка и разбраковка фонда уже выявленных структур по степени первоочередности подготовки для поискового бурения, прогноз залежей углеводородов в ловушках неструктурного типа; выявление новых залежей на уже опоискованных структурах (месторождениях). Заслуживают исследования магнитного поля на склонах валов, сводов и в синклинальных зонах осадочного чехла, тектонический фактор создающий эти условия может быть предвестником зарождения месторождений углеводородов.

Рис. 13.10. Отображение месторождений углеводородов Западной Сибири в аномальном магнитном поле

Рис. 13.11. Отображение месторождений углеводородов Западной Сибири в среднечастотном магнитном поле

Условные обозначения для рис. 13.10 и 13.11:.

1 – изолинии магнитного поля (∆Т)_а: а) положительные, б) нулевые, в) отрицательные; 2 – контуры нефтяных контактов; 3 – скважины глубокого бурения, их номера; 4 – скважины глубокого бурения, пробуренные после проведения аэромагнитной съемки.

Для решения разнообразных геологических задач по магнитному полю должен привлекаться полный арсенал обрабатывающих комплексов с целью фильтраций и обобщения локальных проявлений углеводородного разреза. На рис. 13.10 показано аномальное магнитное поле для территории Западной Сибири совместно с месторождениями углеводородов, сформировавшимися на валообразной зоне в осадочном чехле. Анализ магнитного поля в восточной части карты показывает, что изодинамы (∆Т)_а здесь имеют преимущественно меридиональное направление, градиент изменения поля к востоку больше, чем на запад. Асимметрия градиента магнитного поля может свидетельствовать о наличии в осадочной толще валообразного поднятия.

С западной стороны от месторождений изодинамы ортогональны описанному полю, они вытянуты в широтном направлении, такое их поведение может быть вызвано направленной тектоникой.

На рис.13.11 показано отфильтрованное магнитное поле среднечастотного диапазона. Местоположение представленных месторождений четко контролируется узкой полосой вытянутой меридиональной локальной магнитной аномалией. Предсказанная по характеру магнитного поля на рис.13.13 субширотная тектоническая активность четко проявилась в линейном появлении цепеобразных локальных аномалий.

Дата добавления: 2015-07-10