Строение Шадрихинского разлома (Правобережное Приобье) по данным аудиомагнитотеллурического зондирования Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 550.837

СТРОЕНИЕ ШАДРИХИНСКОГО РАЗЛОМА (ПРАВОБЕРЕЖНОЕ ПРИОБЬЕ) ПО ДАННЫМ АУДИОМАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

Екатерина Сергеевна Горностаева

Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, 630090, Россия, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2, e-mail: Gorno staevaE [email protected]

Владимир Владимирович Оленченко

Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Ак. Коптюга, 3, старший научный сотрудник, тел. (383)330-79-08, e-mail: [email protected]

Владимир Владимирович Потапов

Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Ак. Коптюга, 3, научный сотрудник, тел. (383)330-41-22, e-mail: [email protected]

Проведены электромагнитные зондирования в пределах зоны Шадрихинского разлома. Определена мощность коры выветривания глинистых сланцев и ширина зоны дробления в разломе. Установлен надвиговый характер дислокации.

Ключевые слова: аудиомагнитотеллурическое зондирование, геоэлектрический разрез, разлом.

STRUCTURE SHADRIHA FAULT BY RESULT OF THE AUDIOMAGNETOTELLURIC SOUNDING

Ekaterina S. Gornostaeva

Novosibirsk State University, National Research, 630090, Russia, Novosibirsk, ul. Pirogov, 2, e-mail: GornostaevaES@gmail. com

Vladimir V. Olenchenko

Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, pr. Koptyuga 3, Senior Researcher, tel. (383)330-79-08, e-mail: [email protected]

Vladimir V. Potapov

Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, pr. Koptyuga 3, Researcher, tel. (383)330-41-22, e-mail: [email protected]

Electromagnetic sounding were carried out in the area Shadriha fault. Defined thickness of the crust of weathering shale and crushing zone width in the fault. Overthrust character dislocation was detected.

Key words: audiomagnetotelluric sounding, geoelectric section, fault.

Район исследований приурочен к переходной области от восточной окраины Западно-Сибирской низменности (Приобской равнины) к Колывань-Томской складчатой зоне (КТСЗ) и северо-западной окраине Салаира. Рельеф области представляет собой расчлененную равнину. Эта равнина, изрезанная

густой речной сетью, имеет пологий уклон к северу и западу в сторону Западно-Сибирской низменности [1].

Краевая часть Салаира имеет общее антиклинальное строение. По мере движения с юга к северо-востоку простирание пород в его пределах изменяется с северо-восточного близкого к меридиональному на восток-северо- восточное, близкое к широтному.

Мелкие разрывные нарушения часто осложняют складчатые структуры окраины Салаира и очень распространены в отложениях Колывань-Томской складчатой зоны.

Для отложений КТСЗ характерно широко проявляющееся глубокое рассланцевание пород, при этом в отложениях юргинской свиты происходит тончайшая рассланцовка глинистых сланцев, а залегающие среди них горизонты известняков и кварцевых жил дробятся на обломки. В полях распространения юргинской свиты присутствуют мелкие нарушения, имеющие чаще всего северо-восточное и меридиональное простирание [2].

Формирование интенсивно дислоцированного палеозойского основания происходило длительно в результате проявления многих фаз тектонических движений. Наиболее интенсивно проявились позднегерцинские фазы, с которыми связано возникновение складчатости в отложениях КТСЗ, подновление разломов древнего заложения, возникновение зон смятия и надвигов в окраиной части КТСЗ.

Изучаемый участок расположен на правом берегу р. Обь в 8 км к востоку от Новосибирского Академгородка, в районе научного стационара ИНГГ СО РАН «Ключи». Участок работ пересекает протяжённая (около 12 км) линейно вытянутая вдоль реки Шадриха геоморфологическая структура, интерпретируемая как разлом северо-восточного простирания.

Для определения строения разломной зоны на участке исследований были проведены аудиомагнитотеллурические зондирования (АМТЗ) вдоль профиля, пролегающего вкрест простирания структуры (рис. 1).

Метод АМТЗ основан на изучении поверхностного импеданса естественного электромагнитного поля Земли в диапазоне частот от 0,1 Гц до 10 кГц. Основным источником электромагнитных полей звукового диапазона частот является, грозовая активность в экваториальной части Земли, и эти поля имеют шумовой характер [4].

Измерения естественных электромагнитных полей в рассматриваемом диапазоне частот позволяют изучать геоэлектрический разрез в диапазоне глубин от первых десятков метров до первых километров.

Важным достоинством метода АМТЗ является возможность аппроксимации первичного поля плоской вертикально падающей волной. Это наиболее простая модель поля, и для нее детально разработаны способы интерпретации результатов измерений для случаев горизонтально-слоистой и горизонтально-неоднородной сред. В изучаемом частотном диапазоне естественное поле не обладает выраженной поляризацией, что позволяет

реализовать тензорные измерения и получать информацию о строении горизонтально-неоднородных сред.

83° 15"

А..............

Рис. 1. Карта района работ: 1-профиль АМТЗ, 2- стационар «Ключи»

При проведении электроразведочных пород методом АМТЗ была использована многофункциональная и специализированная электроразведочная аппаратура канадской компании Phoenix Geophysics. В систему Phoenix MTU входят: прибор MTU-5, позволяющий регистрировать электрические (Ex, Ey) и магнитные (Hx, Hy, Hz) компоненты магнитотеллурического поля, и ПО компании Phoenix. Phoenix MTU-это аппаратурно-программный комплекс, позволяющий проводить синхронизированную регистрацию магнитных и электрических компонент МТ-поля. Определение координат точек осуществляется в автоматическом режиме, с использованием встроенных в регистрирующий модуль GPS.

Для одномерной интерпретации профильных данных магнитотеллурических зондирований использовалась программа

«ZONDMT1D» [3]. Данная программа представляет удобный аппарат для автоматической и полуавтоматической (интерактивной) интерпретации профильных данных в рамках одномерной геоэлектрической модели.

В пределах участка работ были выполнены зондирования в 7 пунктах на расстоянии от 270 до 780 м. В результате обработки полевого материала была выполнена количественная интерпретация кривых зондирования и получены геоэлектрические модели.

Геоэлектрический разрез характеризуется двухслойным строением типа Pi « Р2 (рис. 2). Мощность первого слоя варьирует от первых десятков

метров до 150 м в зоне разлома. Первый слой с УЭС 15-30 Омм включает в себя четвертичные отложения и кору выветривания глинистых сланцев. Второй слой характеризуется высоким УЭС (800-4000 Ом-м), представлен консолидированными сланцами юргинской свиты.

Рис. 2. Геоэлектрический разрез по профилю: 1- точки АМТЗ; 2- девонские отложения юргинской свиты (сланцы); 3-выветрелые сланцы; 4- удельное электрическое сопротивление пород, Ом^м; 5- ось разлома

Шадрихинский разлом выделяется зоной низкого УЭС (15-30) шириной до 1000 метров. Ассиметричное строение проводящей зоны разлома говорит о её наклонном залегании. Предполагаемое падение разлома - юго-восточное, что согласуется с представлениями о надвиговом характере дислокации.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Мартынов В.А., Мизеров Б.В., Никитин В.П., Шаевич Я.Е.Геоморфологическое строение долины р. Обь в районе г. Новосибирска // Институт геологии и геофизики СО АН СССР - 1977. - С. 59

2. Васютинская Т.Ф., Михайловский Д.В. Геологическая карта 1:200 000. Объяснительная записка // ГОСГЕОЛТЕХИЗДАТ.- 1969.- С. 55-57

3. ZONDMT1D. Руководство пользователя // Zond geophysical software Saint-Petersburg.- 2001-2012

4. Электроразведка. Метод АМТЗ. Аппаратура АКФ. Поиск кимберлитовых трубок [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://geoget.ru/content/view/28/132/

© Е. С. Горностаева, В. В. Оленченко, В. В. Потапов, 2014 4