Новые направления гравиметрических исследований в горном институте

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Новые направления гравиметрических исследований в горном институте

С.Г. Бычков

К основным направлениям гравиметрических исследований лаборатории геопотенциальных полей в предыдущие годы можно отнести следующие [1].

площадные и профильные региональные гравиметрические работы с

целью обнаружения и локализации нефтеперспективных объектов;

детальные гравиметрические исследования на известных месторождениях и гравиметрическое сопровождение сейсморазведки 3D с целью уточнения плотностного строения разреза;

изучение геологического строения солевой и надсолевой толщ Верхнекамского месторождения калийных солей;

повторные и мониторинговые гравиметрические наблюдения.

В 2008 г. наметились новые направления прикладных исследований лаборатории, к которым можно отнести все более широкое использование высокоточных наземных магнитных съемок; поиски месторождений рудных полезных ископаемых; использование гравиметрических данных для исследования верхней части разреза, включая разработку технологии определения статических поправок для сейсморазведки МОГТ, решение гидрогеологических задач и выявление зон повышенного карстообразования пород. Последние задачи являются новыми не только для лаборатории геопотенциальных полей, но и в целом для гравиметрии, поскольку традиционно изучение карстовых явлений и грунтовых вод осуществляется преимущественно методами электроразведки.

На примере одной из площадей, расположенных в Республике Татарстан, покажем возможности использовании высокоточной гравиразведки для оценки закарстованности территории, выявления и оконтуривания подземных полостей и зон повышенного карстообразования и трещиноватости пород. Здесь выполнена высокоточная гравиметрическая съёмка по сети 20Ч50 м с погрешностью определения аномалия силы тяжести в редукции Буге 0.016 мГал. Вычислены различные трансформанты гравитационного поля, включая векторное сканирование (рис.1) и выделены локальные отрицательные аномалии гравитационного поля, отождествленные нами с карстовыми полостями.

гравиметрический карстообразование гравиразведка

Рис. 1. Проявление карстовых полостей на 3D диаграмме гравитационного поля

На картах трансформант (рис.2) пониженными значениями гравитационного поля выделены возможные закарстованные зоны и отдельные интенсивные проявления карстовых процессов, приводящие к разуплотнению горных пород верхней части геологического разреза. Сделано предположение, что вертикальные зоны пониженной плотности пород на 3D диаграммах поля (рис.1) связаны с вертикальными перетоками подземных вод.

По гравиметрическим данным общая площадь закарстованных пород составляет 27% территории исследования. Наиболее крупные проявления экзогенных процессов предполагается в западной части участка. Здесь горизонтальные размеры прогнозных объектов достигают 250Ч200 м, тогда как для восточной части, наиболее часто встречающиеся, имеют размеры в среднем 40Ч40 м. Площадь закарстованности на западе и востоке составляет, соответственно, 33% и 18%.

Рис. 2. Сопоставление локальных гравитационных аномалий с выявленными карстовыми полостями: 1 - пункты гравиметрических наблюдений, 2 - контуры отрицательных аномалий силы тяжести, 3 - карстовые полости по данным электроразведки и бурения, 4 - скважины

На участках отрицательных гравиметрических аномалий рекомендована постановка электроразведочных работ (круговые ВЭЗ) и сейсморазведочных (МПВ) с целью заверки выделенных аномалий и оценки глубин их источников. Учитывая, что имеющиеся в геологическом разрезе глины обладают повышенными магнитными свойствами относительно карбонатных пород, на данной площади рекомендована также постановка наземных площадных магниторазведочных работ, которые позволят выделить участки повышенной глинистости и оконтурить карстовые полости, заполненные глинами. В последующем на данной площади проведены профильные (шаг по профилю 20 м, максимальный разнос АВ 320 м) и круговые (4 азимута) электроразведочные работы методом ВЭЗ и пробурено 18 скважин.

Анализ результатов бурения показал 100% подтверждение результатов интерпретации гравитационных данных. Тринадцать скважин, в которых выявлены осложнения при бурении (провал бурового инструмента), расположены в пределах выделенных отрицательных локальных аномалий гравитационного поля. Пять скважин, в которых осложнения не обнаружены, расположены за пределами закарстованных образований. Из 16 карстовых воронок, имеющихся на площади, 15 полностью отображаются в гравитационном поле и лишь одна _ частично, что свидетельствует о хорошем совпадении данных гравиразведки и геоморфологического анализа. Карстовые полости, выделенные по электроразведочным данным (рис. 2), также хорошо совпадают с аномалиями, полученными по гравиметрическим данным.

Таким образом, площадная (электроразведка ВЭЗ и геоморфологический анализ) и точечная (скважины) заверка локальных аномалий силы тяжести свидетельствуют о высокой информативности использования данных высокоточной гравиразведки для изучения карстовых процессов. Первый опыт лаборатории геопотенциальных полей выделения и интерпретации аномалий силы тяжести с целью оценки выявления зон повышенного карстообразования и трещиноватости пород свидетельствует о высокой информативности результатов и возможности дальнейшего применения гравиразведки, в том числе и на территории Пермского края, где исследования на закарстованных территориях весьма актуальны [2].

Список литературы

Новоселицкий В.М. Основные направления гравиметрических исследований в Горном институте УрО РАН / В.М. Новоселицкий, С.Г. Бычков // Стратегия и процессы освоения георесурсов: материалы ежегод. науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2007 г. - Пермь, 2008. - С. 171-174.

Мокрушина О.Ю. В карстовом плену / О.Ю. Мокрушина, О.И. Кадебская // Горное эхо. - 2008. - № 3-4 (33-34). - С. 42-53.

Размещено на Allbest.ru