Магнитотеллурические исследования в южном секторе Авачин-ской геотермальной системы Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

© Р.И. Пашкевич, Д.Г. Пссопкий,-

A.A. Балыков, Д.В. Мамаев, 2014

УДК 550.83

Р.И. Пашкевич, Д.Г. Песоцкий, А.А. Балыков, Д.В. Мамаев

МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ЮЖНОМ СЕКТОРЕ АВАЧИНСКОЙ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Приведены результаты электроразведочных работ методом АМТЗ, выполненные в 2011 году на южном склоне Авачинского вулкана. Представлена интерпретация данных по 4 профилям и 55 физическим точкам. Показано наличие области пониженных сопротивлений, которая может быть приурочена к геотермальному коллектору. Кровля области находится на глубине 500 м.

Ключевые слова: магнитотеллурические исследования, геотермальный коллектор, геотермальная система, математическое моделирование.

огласно договору № 26/1011 от 26.10.11 г. c ОО КК «Эко логия Камчатки», ООО «МГУ-Геофизика» выполняло электроразведочные работы методом АМТЗ на южном склоне Авачинского вулкана, в окрестности г. Петропавловска-Камчатского, Камчатский край [1]. В настоящей статье приведены краткие результаты указанных работ.

Полевые работы выполнялись в первой половине сентября 2011 г. Работы проводились для уточнения геологического строения южного блока геотермальной системы Авачинского вулкана с целью установления пространственных границ проницаемых зон и рекомендаций перспективных участков для поисков теплоэнергетических вод. Для проведения полевых работ и обработки полевых материалов методом АМТЗ использовалась аппаратура MTU и программное обеспечение «Phoenix Geophysics, Ltd». Канада. Анализ данных и количественная интерпретация результатов проводилась с помощью 1D математического моделирования.

Работы выполнялись по проектным координатам пунктов зондирований. Всего использовалось 4 профиля (рис. 1).

Прокладка профилей корректировалась относительно проектной по результатам рекогносцировочных работ. Ежедневно проводилось

47

4А 01

4А 02

4 01К

Рис. 1. Карта пунктов наблюдения

в среднем 4-5 записей, включая более длительную по сравнению с остальными ночную. В соответствии с методикой были произведены повторные (контрольные — 5% от общего объема) записи в точках 4_01 и 4_06. Средняя погрешность контрольных наблюдений по модулю импеданса главных компонент меньше 2%, а по фазе — 48

меньше 1°, что соответствует требованиям действующих нормативных документов. После проведения записей в точках 4_01-4_21 и 3_01-3_09, профиль 4 был продлен на две точки (4A_01 и 4A_02), а профиль 2 — на три точки (2A_01, 2A_02, 2A_03) к кратеру вулкана.

Различия между ЧХ для различных каналов использованной станции MTU-5A и индукционных датчиков АМТС-30 во всем диапазоне регистрации не превышали 0,5%. Первичная обработка полевых материалов выполнялась при помощи программы SSMT2000 (Phoenix Geophysics) — проводилось получение импедансных и адмитансных решений. Полученные решения затем вручную корректировались с использованием программы «МТ-Корректор».

Для построения параметров неоднородности, полярных диаграмм, карт индукционных стрелок, амплитуды и фазы импеданса использовалась программа Array (П.Ю. Пушкарев). Карта параметра неоднородности показала, что для изучения разреза до глубин, примерно отвечающих центральной частоте диапазона, то есть вплоть до верхней части проводящего слоя, обуславливающего нисходящие ветви кривых кажущегося сопротивления, можно проводить одномерную интерпретацию. Карты полярных диаграмм и индукционных стрелок подтвердили этот вывод, а также показывали сложный трёхмерный характер аномалий на низких частотах.

На геоэлектрических разрезах (рис. 2, 3, результат сглаживающей инверсии) проводящий комплекс залегает на глубинах порядка 200 м ниже уровня земной поверхности. Он ярко выделяется в зоне точек 2_04 и 2_03. В районе точек 4_04 и 4_03 выделяется зона наиболее низкого сопротивления, располагающаяся на глубинах около 500 м. Изменения сопротивления наблюдаются не только в разрезе, но и в плане. Объем данных по редкой сети не позволил построить объёмную геоэлектрическую модель.

Перспективные с точки зрения гидротермальных ресурсов зоны характеризуются пониженными сопротивлениями, хотя природа этих аномалий может быть различной. Например, образование глинистых минералов гидротермального происхождения, трещинноватость и водонасыщенность горных пород и др. Изменения сопротивления также могут быть вызваны и другими факторами. Для более надежной интерпретации необходимо привлечение всей имеющейся геологической информации.

Таким образом, выполненные исследования показали наличие области пониженных сопротивлений, которая, вероятно может

49

О -200-1 ó £

I—200 о

ci §

2000 2500 3000

Расстояние, м

3500 4000 4500

Рис.2. Геоэлектрический разрез по профилю № 2

О 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000

Расстояние, м

Рис. 3. Геоэлектрический разрез по профилю № 4

быть приурочена к геотермальному коллектору. Эта область ярко выражена в районе точек 4_04 и 4_03. Ее кровля находится на глубине около 500 м, а мощность превышает 250 м. Область четко прослеживается на профиле № 4, хуже — на профиле № 2, а на профилях № 1 и № 3 представлена небольшими участками

Верхняя часть геоэлектрического разреза по профилю № 4 и его северная часть имеет более высокие сопротивления, чем геоэлектрические разрезы по профилям № 1, № 2, № 3.

Для более детального изучения зафиксированной аномальной зоны необходимо выполнить площадные AMT зондирования в районе пикетов 4_04 и 4_03. При необходимости изучения подошвы аномальной зоны целесообразно выполнить MT зондирования на изучаемой площади.

- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Геоэлектрическая модель Южного склона Авачинского вулкана. ООО «МГУ-Геофизика», Отчет по договору с ОО КК «Экология Камчатки» № 26/1011. Отв. исп. Д.Г. Песоцкий. Москва — Петропавловск-Камчатский, 2012, Фонды ОО КК «Экология Камчатки». — 45 с.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -

1Пашкевич Роман Игнатьевич — доктор технических наук, директор, e-mail: pashkevich@kscnet.ru

1Балыков Анатолий Анатольевич — научный сотрудник, e-mail: nigtc@kscnet.ru 1Мамаев Дмитрий Викторович — научный сотрудник, e-mail: nigtc@kscnet.ru Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской Академии Наук

2Песоцкий Денис Григорьевич, аспирант, e-mail: denis@kde.ru 2МГУ им. М.В. Ломоносова

UDC 550.83

MAGNETOTELLURIC STUDIES IN SOUTHERN PART OF AVACHA GEOTHERMAL SYSTEM

1Pashkevich R.I., Doctor of Technical Sciences, Director, e-mail: pashkevich@ kscnet.ru

1Balykov A.A. Research Scientist, e-mail: nigtc@kscnet.ru 1Mamaev D.V. Research Scientist, e-mail: nigtc@kscnet.ru

52

1Research Geotechnological Center, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences

2Pesockiy D.G., Graduate Student, e-mail: denis@kde.ru 2Lomonosow Moscow State University

The results of electrical works made by the method of aeromagnetotelluric sounding (AMTS) in 2011 on the southern slope of Avacha volcano were given. Data interpretation on four sections and 55 physical points were presented. The existence of reduced resistance region which can be associated with the geothermal collector was shown. Area covering is at the depth of 500 m.

Key words: magnetotelluric studies, geothermal collector, geothermal system, mathematical simulation.

- REFERENCES

1. Geoelektricheskaya model Yuzhnogo sklona Avachinskogo vulkana. OOO «MGU-Geofizika», Otchet po dogovoru s OO KK «Ekologiya Kamchatki» № 26/1011, Otv. isp. D.G. Pesotskiy, Moskva — Petropavlovsk-Kamchatskiy, 2012, Fondy OO KK «Ekologiya Kamchatki», 45 p. EEH

53