CC BY
8
••• Известия ДГПУ. Т. 12. № 4. 2018
••• DSPU JOURNAL. Vol. 12. No. 4. 2018
математики и естественных наук, СевероКавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия; e-mail: [email protected]
Турун Павел Петрович, кандидат географических наук, доцент кафедры физической географии и кадастров, институт математики и естественных наук, СКФУ, Ставрополь, Россия; e-mail:
Полушковский Борис Викторович, кандидат географических наук, доцент кафедры физической географии и кадастров, институт математики и естественных наук, СКФУ, Ставрополь, Россия; e-mail: [email protected]
Принята в печать 09.10.2018 г.
ics and Natural Sciences, North Caucasus Federal University (NCFU), Stavropol, Russia; email: [email protected]
Pavel P. Turun, Ph.D. (Geography), Associate Professor, Department of Physical Geography and Cadasters, Institute of Mathematics and Natural Sciences, (NCFU), Stavropol, Russia; e-mail: [email protected]
Boris V. Polushkovskiy, Ph.D. (Geography), Associate Professor, Department of Physical Geography and Cadasters, Institute of Mathematics and Natural Sciences, (NCFU), Stavropol, Russia; [email protected]
Received 09.10.2018.
Науки о Земле / Earth Science Оригинальная статья / Original Article УДК 551.14: 550.312
DOI: 10.31161/1995-0675-2018-12-4-98-103
Некоторые результаты обработки гравиметрических данных для выделенного участка Приморского края
© 2018 Цыганкова И. П.
Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова,
Магадан, Россия; e-mail: [email protected]
Резюме. Цель. В статье отражены начальные этапы построения модели глубинной структуры выделенного участка Приморского края (42,2° — 44,90с.ш. и 131,8° —137,80в.д.) на основе количественной обработки результатов гравиметрических данных. Методы. Количественная интерпретация проведена на основе известной методологии исследования гравиметрических наблюдений, разработанной доктором геол.-минерал. наук Ващиловым Ю. Я. (СВКНИИ ДВО РАН). Результаты. Выделены контуры блоков и разломов по линиям максимальных приращений значений силы тяжести; выделены интерпретационные профили; проведена их интерпретация билогарифмическими палетками; определены глубины погружения верхних и нижних граней вмещающих структур, а также изменение значения плотности по латерали; определена плотность горных пород на глубине 1 км. Вывод. Мощные аномалии силы тяжести прибрежной части исследуемой территории выделяют главную разрывную структуру региона - Сихотэ-Алинский разлом. Разлом маркируется заметной контрастностью ограниченных им блоков.
Ключевые слова: аномалии силы тяжести, блоки, разломы, профиль, интерпретация.
Формат цитирования: Цыганкова И. П. Некоторые результаты обработки гравиметрических данных для выделенного участка Приморского края // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2018. Т. 12. № 4. С. 98-103. DOI: 10.31161/19950675-2018-12-4-98-103
Some Results of the Gravimetric Data Processing for the Selected Area of Primorsky Territory
© 2018 Irina P. Tsygankova
M. K. Ammosov North-Eastern Federal University, Magadan, Russia; e-mail: [email protected]
Abstract. Aim. The article reflects the initial stages in a model building of the deep structure of the selected area for the Primorsky Region (42,20 — 44,90 n..l. u 131,8° —137,80 e.l.) based on quantitative processing of the gravimetric data. Methods. Quantitative interpretation was carried out on the basis of a well-known methodology for the study of gravimetric observations developed by the Doctor of Geology and Mineralogy - Vashilov Yu. Ya. (Northeast Scientific Center of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences). Results. The contours of blocks and faults along the lines of maximum increments of gravity values were selected; interpretation profiles were highlighted; they were interpreted with using logarithmic pallets; the immersion depths of the upper and lower edges of the enclosing structures were determined, as well as the lateral density change; the density of rocks is determined at a depth of 1 km. Conclusion. Powerful gravity anomalies of the coastal part of the study area distinguish the main discontinuous structure of the region - the Sikhote-Alin Fault. The Fault is marked by a noticeable contrast of blocks limited by it.
Keywords: gravity anomalies, blocks, faults, profile, interpretation.
For citation: Tsygankova I. P. Some Results of the Gravimetric Data Processing for the Selected Area of Primorsky Territory. Dagestan State Pedagogical University. Journal. Natural and Exact Sciences. 2018. Vol. 12. No. 4. Pp. 98-103. DOI: 10.31161/1995-0675-2018-12-4-98-103 (In Russian)
Естественные и точные науки ••• 99
Natural and Exact Sciences •••
Введение
Изучение структурного и вещественного строения земной коры дает возможность решения объемного перечня задач геологии и геофизики: рассчитать положение геологически сформированных поверхностей расслоения литосферы; установить глубинные параметры, значения плотности вмещающих пород; сконструировать объемные модели литосферы, интерпретируя данные совокупности вертикальных разрезов и латеральных срезов. Для этого используется разработанная теория интерпретации гравиметрических наблюдений в классе блоковых моделей источников [3, С. 5].
Материалы и методы
В качестве материала для исследования использована карта аномалий силы тяжести в условном уровне масштаба 1:1000000 в редукции Буге. Базовые положения, лежащие в основе используемой методики:
1. Источники гравитационных аномалий геологически и тектонически сформированы в виде блоков;
2. Пространственные грани таких блоков формируют собой преимущественно
горизонтальные слои земной коры и литосферы в целом [4, С. 6].
Таким образом, получив в ходе расчетов глубины горизонтальных граней блоков, мы определяем тем самым глубины поверхностей расслоения литосферы. Определив расчетными методами плотностные характеристики блоков коры можно в дальнейшем построить схемы-срезы относительных изменений плотности на разных глубинных уровнях, т. е. реализовать плотностную томографию для относительных и абсолютных изменений плотности.
Целью работы является построение блоковой схемы и плотностного среза на глубине 1 км для территории Приморского края
(42,20 - 44,90с.ш. и 131,8° -137,8°в.д.) на основе результатов обработки данных карты аномалий силы тяжести.
Количественная интерпретация гравитационных аномалий осуществляется поэтапно. По полученным результатам строится возможная на данном этапе модель глубинного пространственного строения исследуемого участка. Использование би-
••• Известия ДГПУ. Т. 12. № 4. 2018
••• йБРи JOURNAL. Уо!. 12. N0. 4. 2018
логарифмических палеток дает такие значения глубин и контрастной плотности, которые могут быть использованы для моделирования так называемого первичного приближения [2, С. 19]. Скачок плотности является основой для построения плот-ностных срезов. Плотностные срезы для получения лучшего представления о глубинной структуре, как правило, строят на глубинах 1, 6, 10, 20 и 30 км.
Результаты и обсуждение
На этапе предварительного районирования на карте аномалий силы по зонам повышенных горизонтальных градиентов силы тяжести выделялись контуры разло-
мов и блоков (рис. 1). Сразу же выделяется главная разрывная структура региона -Центральный Сихотэ-Алинский разлом, контурами повторяющий береговую линию, отмеченный мощными положительными аномалиями силы тяжести, проходящий через Владивосток, Находку. Для выявления же пространственных параметров блоков и приращения плотности на их гранях на карте аномалий силы тяжести были выделены 46 интерпретационных профилей и построены соответственно 46
графиков зависимости Дд(х), где х - координата точки вдоль профиля.
Рис. 1. Блоковая структура участка Приморского края
Условные обозначения: 1 - условные изоаномалы поля силы тяжести; 2 - разломы (разрывные нарушения); 3 - интерпретационные профили. Бергштрихи указывают направление разуплотнения.
Здесь Да - аномальная плотность; ^,
- глубины залегания верхней и нижней граней.
Затем данные переводились в билога-рифмический масштаб. Для интерпретации кривых использовались логарифмические палетки, которые построены для тела в форме прямоугольного параллелепипеда. По номеру палеточной кривой и двум осям определялись глубина залегания, аномальная плотность, максимальное значение
аномалии Дд. Некоторые результаты интерпретации первого приближения отражены в таблице.
Заключение
Представленная карта изолиний дает основание утверждать, что картина осложнена многочисленными разломами, которые относятся к области мезозойской складчатости. Известно, что на территории Приморья существует более десяти крупных и большое количество мелких разло-
Естественные и точные науки •
Natural and Exact Sciences •••
мов, формирующих Сихотэ-Алинскую горную страну. Совокупность горных структур очевидна на карте аномалий силы тяжести по простиранию на северо-восток. Она хорошо маркируется выделяющимися аномалиями, отличается линейной протяженностью. Разломы разделяют блоки, от-
личающимися большими значениями Д^Б. Представлены высокие отрицательные аномалии в северной части карты и большие по значению положительные в прибрежной части. Выделены блоки шириной от 30 до 60 км [5, С. 36].
Таблица
Параметры блоков, полученные в результате интерпретации профилей
№ п/п Номер профиля Да, г / см3 Zx ,км Z2, км
1 ДВ-20 0,046 0,4 37
2 ДВ-21 0,058 1,2 62
3 ДВ-22 0,05 3.2 68,5
4 ДВ-22А 0,061 0,12 19
5 ДВ-22Б 0,096 0,1 37
6 ДВ-23 0,081 0,8 9,8
7 ДВ-24 0,057 0,13 21,5
8 ДВ-25 0,024 1,5 81,5
9 ДВ-26 0,064 0,27 30,5
10 ДВ-27 0,07 0,1 14
11 ДВ-28 0,061 0,11 31,8
12 ДВ-29 0,06 0.37 15,2
13 ДВ-30 0,073 0,64 25
14 ДВ-31 0,074 0,1 31
15 ДВ-32 0,082 1,8 55,5
16 ДВ-33 0,05 0,42 63,5
17 ДВ-34 0,03 0,38 69
18 ДВ-35 0,057 0,54 75
19 ДВ-36 0,042 0 17,5
20 ДВ-37 0,083 0,5 9,3
21 ДВ-38 0,062 0,41 16,5
22 ДВ-39 0,036 0,76 48
23 ДВ-40 0,062 0,07 34,5
24 ДВ-41 0,04 0,1 17,4
25 ДВ-42 0.105 0,1 7,05
26 ДВ-61 0,064 0,22 37
27 ДВ-62 0,055 0,53 47
Использованная методика позволила рассчитать абсолютные плотности пород, слагающих блоки на глубине 1 км. Для этого применялся метод плотностных геологических реперов. Как правило, в качестве реперов допустимо выбирать только те блоки, у которых либо слабо меняется плотность с глубиной, либо не меняется вовсе. Примеры - батолитоподобные гранитные массивы типа мезозойских массивов на северо-востоке России.
Использовались «гранитные» реперы -Ольгинский и Владимировский массивы [1, С. 13] со средней плотностью гранодио-
г
ритов на поверхности 2,62 -. Прираще-
см
ние плотности по вертикали 00157_г_
см ъкм
позволило рассчитать опорную плотность на глубине 1 км [3, С. 188]. Затем, сообразно изменению Д^Б, плотность определялась на соседних блоках, связанным общим профилем. Полученный плотностной срез на глубине 1 км, представленный на рис. 2, показал, что прибрежная часть на юге характеризуется плотностью пород
2,65 - 2,72 г . В направлении на северо-
см3
восток еще фиксируются пониженные
г
плотности - 2 52 — 2 56--
см
••• Известия ДГПУ. Т. 12. № 4. 2018
••• DSPU JOURNAL. Vol. 12. No. 4. 2018
Полученные результаты интерпретации гравиметрических наблюдений будут при-
менены в дальнейшем для построения плотностных срезов на больших глубинах.
Рис. 2. Плотностной срез на глубине 1 км
Условные обозначение: 1 - условные изоаномалы поля силы тяжести, мГал; 2 - разломы (разрывные нарушения) первого порядка, главные разрывные структуры региона; 3 - дизъюнктивные нарушения второго порядка. Бергштрихи указывают направление разуплотнения; 4 - интерпретационные профили; 5 - опорные значения плотности, г/см3; 6 - расчетные значения плотности, г/см3.
Литература
1. Валуй Г. А. Образование автолитов в гра-нитоидах как флюидномагматическое расслоение расплавов // Тихоокеанская геология. 1997. Т. 16. № 1. С. 11-20.
2. Ващилов Ю. Я. Глубинные гравиметрические исследования. М.: Наука, 1973. 156 с.
3. Ващилов Ю. Я. Блоково-слоистая модель земной коры и верхней мантии. М.: Наука, 1984. 237 с.
4. Ващилов Ю. Я. Объемные модели глубинного строения и их геологическое
значение // Объемные модели структуры земной коры и верхней мантии: сб. науч. тр. Магадан, 1988. 164 с.
5. Цыганкова И. П. Количественная интерпретация аномалий силы тяжести - основа построения модели глубинной структуры (Приморский край) // Экспериментальные и теоретические исследования в современной науке: сборник статей по материалам XXX Международной научно-практической
конференции. Новосибирск, 2018. С. 36-40
References
1. Valuy G. A. Autoliths formation in granitoids as fluid-magmatic stratification of melts. Tikhookeanskaya geologiya [Pacific Geology]. 1997. Vol. 16. No. 1. Pp. 11-20. (In Russian)
2. Vashchilov Yu. Ya. Glubinnye gravimetrich-eskie issledovaniya [Deep gravimetric research]. Moscow, Nauka Publ., 1973. 156 p. (In Russian)
3. Vashchilov Yu. Ya. Blokovo-sloistaya model' zemnoy kory i verkhney mantii [The block-layered model of the Earth's crust and upper mantle]. Moscow, Nauka Publ., 1984. 237 p. (In Russian)
4. Vashchilov Yu. Ya. Volumetric models of the deep structure and their geological significance. In:
Ob"emnye modeli struktury zemnoy kory i verkhney mantii: sb. nauch. tr. [Volumetric models of the Earth's crust structure and upper mantle: collection of research papers]. Magadan, 1988. 164 p. (In Russian)
5. Tsygankova I. P. The quantitative interpretation of gravity anomalies - the basis for constructing of a deep structure model. Eksperimental'nye i teoreticheskie issledovaniya v sovremennoy nauke: sbornik statey po materialam XXX Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Experimental and theoretical research in modern science: a collection of research papers on XXX International Scientific and Practical Conference]. Novosibirsk, 2018. Pp. 36-40. (In Russian)
Естественные и точные науки ••• 103
Natural and Exact Sciences •••
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ Принадлежность к организации
Цыганкова Ирина Петровна, кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры геологии и физики Земли, Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова, Магадан, Россия; email: [email protected]
Принята в печать 05.12.2018 г.
THE AUTHOR INFORMATION Affiliation
Irina P. Tsygankova, Ph.D (Geology and Mineralogy), Associate Professor, Department of Geology and Physics of the Earth, M. K. Ammo-sov North-Eastern Federal University, Magadan, Russia; e-mail: [email protected]
Received 05.12.2018.
Науки о Земле / Earth Science Оригинальная статья / Original Article УДК 551.588.7:004.9
DOI: 10.31161/1995-0675-2018-12-4-103-109
Анализ методики дистанционной тепловой съемки
для геоэкологического мониторинга Ханкальского геотермального месторождения
© 2019 Шаипов А. А. 1, Эльсункаева Э. В. 1, Эзирбаев Т. Б. 1 2, Оздиева Т. Х. 1
1 Грозненский государственный нефтяной технический университет
им. акад. М. Д. Миллионщикова, Грозный, Россия; e-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected] 2 Комплексный научно-исследовательский институт им. Х. И. Ибрагимова Российской академии наук; e-mail: [email protected]
РЕЗЮМЕ. Цель - обзор технологии оценки и моделирования состояния качества окружающей среды в промышленных зонах, выброса в атмосферу загрязняющих веществ на базе геоинформационных систем и моделирования окружающей среды с учетом полученных данных своевременного дистанционного наблюдения окружающей среды. Методы. Наблюдение за состоянием окружающей среды в зонах воздействия производственных предприятий минерально-сырьевого комплекса дистанционными методами. Применение беспилотного летательного аппарата Геоскан 201 для синхронной съемки тепловизором Thermophrame-M, параллельно с камерой видимого диапазона, с последующей камеральной обработкой полученных результатов. Результаты. В результате предварительной обработки изображений тепловой инфракрасной съемки и температурных данных на территории мониторинга было выявлено более десятка тепловых аномалий. Интерпретация полученных данных (форма и температура) выделенных аномалий позволила практически определить их источники. Выводы. Наблюдение за тепловыми аномалиями в зонах неконтролируемого выброса, а также слива и применения в хозяйственных целях горячей воды из термальных скважин в районе исследования с помощью беспилотного летательного аппарата (БПЛА) Геоскан 201 и тепловизора, показало, что при таком мониторинге можно разбраковывать аномалии по тепловому снимку и определить источник по форме и температуре аномалии.
Ключевые слова: термальные воды, мониторинг, геоскан, теплосъемка, аномалия.
Формат цитирования: Шаипов А. А., Эльсункаева Э. В., Эзирбаев Т. Б., Оздиева Т. Х. Анализ методики дистанционной тепловой съемки для геоэкологического мониторинга Ханкальского геотермального месторождения // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2018. Т. 12. № 4. С. 103-109. 001: 10.31161/1995-0675-2018-12-4-103109
