Назад в библиотеку

Принципы и ограничения геофизических методов разведки


Методы обследования

Существует широкое разделение геофизических методов съемки на те, которые используют природные поля Земли и те, которые требуют входа в землю через скважины . Естественные методы используют гравитационное , магнитное, электрическое и электромагнитное поля Земли,осуществляют поиск локальных волн в зонах их наиболее масштабного распространения .которое происходит в естественных полях, которые могут быть вызваны геологической особенностью залегания определенно полезного ископаемого, его физико- химические свойства , вызвают хозяйственный и промышленный интерес. Методы искусственного источника сопряжены с образованием местных электрических или электромагнитных полей, которые могут использоваться аналогично месторождений природного или, наиболее важным группа геофизических методов съемки, генерации сейсмических волн, скорости распространения и передачи пути через подземные отображаются для предоставления информации о распределении геологических границ на глубине. Как правило, природные полевые методы могут предоставить информацию о свойствах Земли значительн больше и материально-техническим более просто в осуществлении, чем методы искусственного источника. Последний, однако, способен производить более подробные и лучше решить картину подземной геологии.

Несколько геофизических методов съемки могут быть использованы на море или в воздухе. Чем выше капитальные и эксплуатационные затраты связанных с морским или воздушно-десантных работы компенсируются увеличилась скорость работы и преимущества.

Имеющии возможность обозревать области земли, где доступ к ним затруднен или невозможен.

Широкий спектр геофизических методов съемки существует, для каждого из которых существует "оперативное" физическая свойство, к которому метод чувствителен.

Метод Измеряемый параметр Оперативное физическое свойство
сейсмический преломления Плотности и упругих модулей, которые сейсмичесих воли определения скорости распространения сейсмеческих волн
тяжесть пространственные вариации в силе Плотность гравитационного поля Земли плотность
магнитный Пространственные вариации в силе магнитной восприимчивости и геомагнитного поля Магнитной восприимчивости и геомагнитного поля остаточной немагниченности
удельное сопротивления сопротивления заземления электрическая проводимость
вызванной поляризации Поляризация напряжение питания или частота Электрическая емкость зависимость сопротивления земли Электрическая емкость
электромагнитный Ответ на электромагнитное излучение Электрическая проводимость и индуктивность

Таблица 1.1

Методы перечислены в таблице 1.1. Тип физического свойства, к которому метод отвечает четко определяет свою область применения.

Так, например, магнитный метод очень подходит для определения местоположения захороненных тел магнетитовых руд из-за их высокой магнитной восприимчивостью. Аналогичным образом, сейсмические или электрические методы подходят для расположения похоронили грунтовых вод, потому что насыщенные горы можно выделить от сухих пород его высших сейсмической скорости и выше электропроводностью.

Другие соображения также определяют тип методов, используемых в программе геофизических исследований. Например, разведывательные опросы часто осуществляться с воздуха из-за высокой скорости. Геофизические исследования обычно происходит в несколько этапов. Например, в морском поиске нефти и газа, первоначальное обследование разведки тяжести, может выявить наличие большого осадочного бассейна, который Впоследствии изучать с помощью сейсмических методов.первый раунд сейсморазведки может выделить области Особый интерес, где более подробно сейсморазведочных работ должно быть выполнено.

Основные области применения геофизической разведки, вместе с указанием наиболее подходящий методы съемки для каждого приложения, перечисленные в Таблица 1.2. Разведка углеводороды, металлоносного минералы и окружающей средой представляет.

Основными видами использования геофизических исследований. С точки зрения сумма денег расходуется ежегодно, сейсмические методы наиболее важных методов из-за их рутины и широкое применение в разведке углеводородов. Сейсмические методы особенно хорошо подходят для Отличительной физического свойства и возможные геологические значение.

Локальное изменение этого типа известен как геофизические аномалии. Например, гравитационное поле Земли, после применения определенные коррективы, бы везде быть постоянным, если подземных были равномерное боковое изменения плотности связанного с изменением подземного геологического состава грунта в местном отклонение в гравитационном поле. Это локальное отклонение от иначе постоянного гравитационного поля называется как гравитационная аномалия.

Хотя многие из геофизических методов требует комплексной методологии и относительно продвинутой математической обработки в интерпретации, много информации может быть получено из простой оценки обследования даных. Это показано в нижеследующих пунктах, где Количество геофизических методов съемки применяются к проблеме обнаружения и установления конкретных геологической особенностью, а именно соляного купола. Нет терминов или единиц определены здесь, но примеры служат для иллюстрации способ, в котором геофизических исследований могут быть применены к решение конкретной геологической задачи.

Соль купола заложенных когда похоронен слой соли, из-за его низкой плотности и способность потока, поднимается через вышележащие плотные слои в ряду примерно цилиндрических тел.

Рост колонкам соли Пирс вышележащих слоев или арка их в куполообразный формы.

Соляной купол имеет физические свойства, которые отличаются от окружающих отложений и которые позволяют его обнаружение геофизические свойства методов.

Это являются:

  1. относительно низкую плотность
  2. отрицательный магнитной восприимчивости
  3. тносительно высокую скорость распространения за сейсмические волны
  4. высоким электрическим сопротивлением (удельное сопротивление).

1.Относительно низкой плотностью соль по отношению к его окрестностей оказывает соляного купола зоны аномально низкой массой. Гравитационного поля Земли возмущенных подземного распределения массы и соли купол поэтому приводит к возникновению гравитационных аномалий, который отрицательным по отношению к окрестностям

Рисунок 1.1 представляет контурную карту гравитационных аномалий измеренные на Большой соляной купол Соль в Восточном Техасе, Америке.

Гравитационного показания были исправлены для эффектов которые возникают в результате вращения Земли, неровную поверхность рельефа и региональная геология, так что контуры отражают только вариаций в мелкой структурой плотности площадь результатов местной геологии.

Это расположение соляного купола известно из бурения и добычи полезных ископаемых Совершенно очевидно что есть четко определенные отрицательные аномалии силы тяжести центру над соль купол и круговые контуры тяжести отражают круговой контур купола.

Очевидно, что гравиметрических съемок обеспечивают мощный способ расположения черты этого типа.

2. Менее знакомы характерные соли является ее отрицательной магнитной восприимчивостью, подробные сведения о которых должны быть отложены

Это свойством соли, вызывает локальное снижение в силе магнитного поля Земли в непосредственной близости от соляного купола.

Рисунок 1.2 представляет собой контурную карту напряженность магнитного поля по Saline Grand Соляной купол охватывает ту же площадь, рис. 1.1.

Чтения были исправлены для крупномасштабных вариаций магнитное поле с широты, долготы и времени, так что, снова, контуры отражают только те вариации в результате от изменений магнитных свойств подземных. Как и ожидалось, солянокупольного связан с отрицательной магнитной аномалии, хотя магнитные низкой смещается немного от центра купола.

Это пример показывает, что соляные купола может быть расположен на магнитная съемка но метод не получил широкого распространения в качестве ассоциированного аномалии обычно очень малы и поэтому трудно обнаружить.

Гравитационная аномалия над
Гранд Соленая соляного купола, Техас, США

Рис. 1.1 Гравитационная аномалия над Гранд Соленая соляного купола, Техас, США. Пунктирная область представляет купол.

Магнитные аномалии над
Гранд Соленая соляного купола, Техас, США

Рис. 1.2 Магнитные аномалии над Гранд Соленая соляного купола, Техас, США

Сейсмические лучи обычно распространяются через соль в более высокой скоростью, чем через окружающие отложений. Следствием этого скорость разницей, что любой сейсмической энергии, падающей на границе соли корпус разделен на преломленный фазу, которая передается через соли и отраженный фазы, который перемещается назад через окружающие отложения.

Эти два сейсмических фаз обеспечить альтернативные способы размещения встраиваемые механизм соли. За серию сейсмических лучей, идущих от одного выстрела точки в веер сейсмического детектора, лучи передается через любые промежуточные соляного купола будет перемещаться на более высокой средней скорости, чем в окружающей среды и, следовательно, будут прибывать на относительно ранней регистрируя сайт. С помощью этого "вентилятора неполадок', можно разграничить разделы земли, которые связаны с аномально коротким ходом раза и которые поэтому могуть залегать в соли тела.

Альтернативный и более эффективными, подход к сейсмической расположение соляных куполах использует энергию, отраженную с солью, как схематически показано на рис. 1.3.

 Сейсмический разрез через отражение
похоронен соляным куполом.

Рис. 1.3 Сейсмический разрез через отражение похоронен соляным куполом. (б) простая структурная интерпретации Сейсмический разрез, иллюстрирующая некоторые возможные лучевые пути для отраженных лучей.

Настройка съемки близко расположенных выстрелы и детекторов переехал систематически вдоль линии профиля и путешествия раза лучей, отраженных обратно от любых подземных геологических интерфейсы измерить. Если соляного купола встречается, лучи отражаются от его поверхности будет очертить форму встраиваемый механизм.

Землю материалов с аномальным электрическим сопротивлением может быть расположена с использованием либо электрических или электромагнитных геофизических методов. Неглубокой функции, как правило, исследованы с применением методов искусственного поля, в котором электрический ток вводится в землю и разностей потенциалов между точками на поверхности намерен открывают аномальные материала в приповерхностных.

Однако этот способ ограничен в своей глубине проникновения ограниченной мощности, которые могут быть введены в землю. Гораздо большее проникновение может быть достигнуто за счет использования естественных токов Земли (земные токи), порожденные движением заряженных частиц в ионосфере. Эти токи распространяются на больших глубинах в недрах Земли и, в отсутствие любой электрически аномальной, протекают параллельно поверхностью.

Соляной купол, однако, обладает аномально высоким электрическим сопротивлением и электрическими токами предпочтительно обтекания и поверх такой структуры, а не через него. Эта модель потока приводит к искажению постоянный градиент потенциала при поверхность, которая была бы связана с однородным подземных и указывает на присутствие соли. Рисунок 1.4 представлены результаты теллурическими.

Контура значения представляют величины, описывающие степень, в которой земных токов искажены подземных явлений и их конфигурация отражает форма подземного купола соли с некоторыми точностью.

 Возмущение земных токов над Haynesville
Соляного купола, Техас, США

Рис. 1.4 Возмущение земных токов над Haynesville Соляного купола, Техас, США