CC BY
12
УДК 550.837+551.247.1+551.435.164 DOI: 10.18303/2618-981X-2018-3-88-93
ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ В ЗОНЕ СОЛЕНОСНОГО КУПОЛА ПО ДАННЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ СТАНОВЛЕНИЕМ ПОЛЯ (ЗС)
Сергей Михайлович Бабушкин
Сейсмологический филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба Российской академии наук», 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптю-га, 3, заместитель директора филиала, тел. (383)333-32-28, e-mail: bab@gs.sbras.ru
Нина Николаевна Неведрова
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, 630090, Россия, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2, доцент, тел. (913)890-26-45, e-mail: NevedrovaNN@ipgg.sbras.ru
В статье представлены результаты исследований, направленных на выявление особенностей глубинного геоэлектрического строения зоны соляно-купольной тектоники и связанных с ней деструктивных процессов в верхней части геологического массива. Геоэлектрическое строение кровли соленосного купола и массива надсолевых горных пород с повышенным значением удельного электрического сопротивления (УЭС) до глубин порядка 500 м получено методом электромагнитного зондирования становлением поля (ЗС). Выявлено соотношение структуры свода купола и надсолевых отложений.
Ключевые слова: геоэлектрическое строение, зондирование становлением электромагнитного поля (ЗС), электромагнитные зондирования с контролируемым источником.
DEEP STRUCTURES IN THE ZONE OF THE SALIFEROUS DOME ACCORDING TO TRANSIENT ELECTROMAGNETIC METHOD
Sergey M. Babushkin
Seismological Branch of Federal Research Center Geophysical of RAS, 3, Prospect
Аkademik Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, Deputy Director, phone: (383)333-32-28, e-mail: bab@gs.sbras.ru
Nina N. Nevedrova
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 3, Prospect Аkademik Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, D. Sc., Leading Researcher; Novosibirsk National Research State University, 2, Pirogova St., Novosibirsk, 630073, Russia, Associate Professor, phone: (913)890-26-45, e-mail: NevedrovaNN@ipgg.sbras.ru
Results of the research directed to identification of features of a deep geoelectric structure of a zone of hydrochloric and dome tectonics, and related the destructive processes in an upper of the geological massif are presented in article. The geoelectric structure of a roof of a saliferous dome and the massif of the oversaline rocks with the increased value of the electrical resistivity up to the depths about 500 meters is received by transient electromagnetic method (TEM). The ratio of structure of the arch of a dome, and the oversoline deposits is revealed.
Key words: geoelectric structure; transient electromagnetic method; EM soundings with controlled source.
Измерения методом ЗС проведены по двум ортогональным профилям, пересекающим участок с суффозионно-просадочными проявлениями. Цель работ - построение геоэлектрических разрезов, определение зон и направлений инфильтрации осадков и стоковых вод.
Измерения по профилям выполнены в 13 физических точках (пикетах) с использованием соосной установки, параметры которой выбраны по результатам математического моделирования и проведенных на участке опытно-методических работ (рис. 1) [1].
Рис. 1. Схема размещения профилей и пунктов ЗС на карте рельефа
дневной поверхности
Размер генераторной петли составлял 200 х 200 м, приемной - 100 х 100 м, генераторные петли раскладывались сторона к стороне, шаг по профилю был равен 200 м (рис. 1).
Широтный профиль ПР1
Сборка геоэлектрических моделей, полученных по данным ЗС профиля ПР 1 субширотного простирания, приведена на рис. 2.
Рис. 2. Геоэлектрические модели для профиля ПР 1 (пикеты ПК1-ПК 7)
Двухмерный геоэлектрический разрез по профилю ПР 1 построен на основе профильной интерпретации данных ЗС пикетов ПК 1 - ПК 7 (рис. 3).
Условные обозначения 04 - Четвертичная система, современный отдел Оэ - Четвертичная система, верхний отдел Ы-СЗ,^ - Неоген и Четвертичная системы, нерасчленённые .^К - Юрская и Меловая системы, нерасчленённые 3 - Юрская система
Т3 - Триасовая система, верхний отдел
Т,_2 - Триасовая система, нерасчленённые нижний и средний отделы Р - Пермская система, кровля соленосного купола
Рис. 3. Геоэлектрический разрез с рельефом местности по профилю ПР 1 и размещением суффозионных воронок
Интерпретация выполнена с помощью программных комплексов одномерной интерпретации EMS (ИНГГ СО РАН); ZondTEMID, [2, 3]).
В ходе одномерной интерпретации данных ЗС была выбрана шестислойная модель с ее усложнением до семислойной в пикетах ПК 1 и ПК 2. Появление низ-коомного интервала вначале разреза по профилю ПР 1 на глубинах 400-500 м обусловлено наличием проводящего горизонта в кровле соленосного купола.
На геоэлектрическом разрезе четко выражена тенденция погружения кровли горизонта с повышенным значением УЭС до 20-50 Омм (красно-коричневый цвет) в восточном направлении. Горизонт представлен, по геологическим данным, уплотненными породами глинистой фракции триасового возраста (Т), и его кровля выделяется на глубине в 80 м в западной части разреза с погружением до 300 м в его восточной части. На нем согласно залегают более низкоомные горизонты с УЭС в интервале 3,2-5,7-6,0 Омм, которые можно отнести к породам меловой (К) и юрской (J) систем. Данные геоэлектрические горизонты сложены породами глинистых и известняковых фракций с высоким уровнем минерализации, их мощность возрастает с первых метров в районе пикета ПК 2 до 250 м и более в ПК 7.
Приповерхностные горизонты с УЭС 6,1-7,0-12,0 Омм относятся к неоген (N) четвертичным (Q) отложениям. Мощность этих отложений в районе ПР 1 изменяется от значений ~ 80 м в районе ПК 1 западной части профиля до 20-25 м в его восточной части (ПК 7).
Суффозионные провалы грунта наблюдаются на профиле между ПК 4 и ПК 5. Как видно по геоэлектрическим моделям (рис. 2), значения УЭС четвертичных отложений на этом отрезке профиля достигает 12 Омм, что является аномальным для УЭС верхней части разреза.
Меридиальный профиль ПР 2
Сборка геоэлектрических моделей, полученных для пунктов ЗС по профилю ПР 2 меридионального простирания, приведена на рис. 4.
р08 р09 рЮ р04 р11 р12 р13£
Рис. 4. Геоэлектрические модели для профиля ПР 2 (пикеты ПК 8 - ПК 13)
Двухмерный геоэлектрический разрез профиля ПР 2 получен также на основе профильной интерпретации данных ЗС пикетов ПК 8 - ПК 13. На рис. 5 приведен геоэлектрический разрез с рельефом дневной поверхности по линии профиля, соотношение масштабов рельефа по вертикали и латерали составляет 1 : 30.
Условные обозначения 04 - Четвертичная система, современный отдел 03 - Четвертичная система, верхний отдел N-<2,2 - Неоген и Четвертичная системы, нерасчленённые
- Юрская и Меловая системы, нерасчленённые J - Юрская система
Т3 - Триасовая система, верхний отдел
Т,_2 - Триасовая система, нерасчленённые нижний и средний отделы
Рис. 5. Геоэлектрический разрез с рельефом местности по профилю ПР 2
Нижний геоэлектрический горизонт со значениями УЭС в 20-50 Ом м соответствует кровле триаса, которая залегает на глубинах ~ 160 м вплоть до пикета ПК 12 с последующим резким погружением до глубин в 300 м.
Низкоомные горизонты со значениями УЭС в интервале 2,8-6,1 Омм отнесены к юрской (I) и меловой (К) системам. Эти геоэлектрические горизонты сложены породами глинистых и известняковых фракций с высоким уровнем минерализации, их мощность выдержана в интервале пикетов ПК 8-ПК 12 и составляет до 80-110 м. В районе ПК 13 так же, как и для нижнего горизонта, наблюдается резкое увеличение мощности до значений в 200-210 м.
Приповерхностные горизонты с УЭС в интервалах 7,6-9,0-14,0 Омм относятся к неоген-четвертичным отложениям. Мощность этих отложений в интервале пикетов ПР 8-ПК 11 составляет 60-80 м. В районе пикетов ПК 12-ПК 13 в северной части профиля мощность горизонта значительно уменьшается, до значений в 25-30 м.
Выводы
Проведены профильные электромагнитные зондирования методом ЗС. По данным этого метода определены геоэлектрические параметры разреза до глубин опорного геоэлектрического горизонта с повышенными значениями УЭС. По геологическим данным горизонт отнесен к породам триасового (Т) возраста. В районе пикетов ПК 1 и ПК 2 субширотного профиля на глубинах 380-500 м выделены низкоомные породы, слагающие верхнюю часть соленосного купола.
По материалам электроразведочных работ методом ЗС установлено, что триасовые отложения в пределах склона соляного купола в структурном плане представляют собой моноклиналь, воздымающуюся к западу и северо-западу.
Юрский структурный план унаследован от триаса и также характеризуется моноклинальным воздыманием пластов. Кровля юрских отложений повторяет в общих чертах структуру кровли триаса.
Нерасчлененные отложения юрской и меловой систем развиты в восточной части участка работ.
Неоген-четвертичный комплекс залегает с несогласием на всех отложениях, слагающих солянокупольные структуры. Относительно большой разброс значений УЭС данного комплекса пород свидетельствует как о неоднородности его состава, так и о разном уровне засоленности.
Моноклинальное залегания пород, подстилающих неоген-четвертичный комплекс, определяет основное направление сброса инфильтрации осадков и стоковых вод, которое происходит в восточном направлении.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Методические рекомендации по электромагнитной разведке повышенной разре-шенности методом становления поля с использованием многократных перекрытий / В. В. Тикшаев, В. А. Глечиков и др. - Саратов : НВНИИГГ, 1989. - 102 с.
2. Система интерпретации данных зондирований методом переходных процессов EMS / О. Г. Хабинов, И. А. Чалов, А. А. Власов, Е. Ю. Антонов // ГЕО-Сибирь-2009. V Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 20-24 апреля 2009 г.). - Новосибирск : СГГА, 2009. Т. 2. - С. 108-113.
3. Каминский А. Е. Программа ZondTEM1D [Электронный ресурс]. - URL: http://zond-geo.ru (дата обращения - 01.03.2018).
REFERENCES
1. Metodicheskie rekomendacii po jelektromagnitnoj razvedke povyshennoj razreshennosti metodom stanovlenija polja s ispol'zovaniem mnogokratnyh perekrytij / V. V. Tikshaev, V. A. Glechikov i dr. - Saratov : NVNIIGG, 1989. - 102 s.
2. Sistema interpretacii dannyh zondirovanij metodom perehodnyh processov EMS / O. G. Habinov, I. A. Chalov, A. A. Vlasov, E. Ju. Antonov // GEO-Sibir'-2009: sb. mater. V Mezhdunarodnogo nauchnogo kongressa. - Novosibirsk, 2009. - S. 108-113.
3. Kaminskij A. E. Programma ZondTEM1D [Jelektronnyj resurs]. - URL: http://zond-geo.ru (data obrashhenija - 01.03.2018).
О С. М. Бабушкин, H. H. Неведрова, 2018
