Способ картирования четвертичных отложений Советский патент 1991 года по МПК G01V9/00 G01V11/00 

Изобретение относится к геологическому картированию в закрытых районах с мощным комплексом четвертичных отложений (районы III типа) и может быть применено при поисках и прогнозировании полезных ископаемых, связанных с этим комплексом (преимущественная область использования изобретения - картирование территорий, испытавших в плейстоцене влияние материковых оледенений).

Цель изобретения - повышение оперативности и снижение затрат.

Способ заключается в использовании магнитной неоднородности четвертичных отложений. Высокоточной аэромагнитной съемкой в разных регионах страны с мощным чех- том четвертичных отложений (Западная Сибирь, Тиман, Предуральский прогиб, Прикаспийская низменность и т.д.) выявлены узколокальные малоамплитудные аномалии (микроаномалии), связанные с приповерхностной частью разреза. Установлено, что в Западной Сибири основным их источником служат плейстоценовые отложения, содержащие продукты разрушения кристаллических горных пород складчатого обрамления Западно-Сибирской плиты. Обнаружена тесная корреляционная зависимость магнитной восприимчивости этих отложений от содержания в них амфибола и пироксена - минералов, неустойчивых к физическому и химическому выветриванию, накопление которых происходит преимущественно в аридной обстановке в периоды общего похолодания.

Таким образом, получена возможность реализации основного, климатостратиграфи- ческого принципа картирования четвертичных отложений с использованием каппамет- рии и аэромагнитной съемки - наиболее дешевых и оперативных геофизических методов.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно в намеченном районе проводят аэромагнитную съемку и выявляют распределение по площади микроаномалий магнитного поля. В процессе проведения геологической съемки в закрытых районах с мощным чехлом четвертичных отложений, преимущественно в районах развития плейстоценовых материковых оледенений, картировочные скважины размещают с учетом распределения микроаномалий магнитного поля, выявленных предшествующей аэромагнитной съемкой.

В каждой скважине, пройденной с полным отбором керна, измеряют его магнитную восприимчивость, строят графики изменения ее значений, на которых выделяют границы контрастного изменения, и прослеживают выделенные границы вдоль профилей, осуществляя таким образом расчленение разреза. В пределах горизонтов, контрастно отличающихся по величине магнитной восприимчивости, отбирают пробы для литолого-минералогического и палеонтологического анализов, по результатам которых устанавливают генезис и возраст выделенных горизонтов. Прослеживание по площади выделенных в разрезе с помощью каппаметрии аномально магнитных горизонтов осуществляют с использованием карт распределения микроаномалий магнитного поля, построенных по результатам аэромагнитной съемки.

Пример. На Тромьеганской площади групповой геологической съемки в , Широтном Приобъе (Тюменская область) выполнены детальные (с шагом 0,5-1 м) измерения магнитной восприимчивости керна большинства картировочных скважин. В результате изучен разрез общей мощностью 420 м (абсолютные отметки от +150 до -270 м), представленный кайнозойскими отложениями от современных до эоценовых. Значения магнитной восприимчивости изученных отложений изменяются от 0 до нескольких тысяч сд. (системы СИ), но при этом у 93% г. смеренных образцов они меньше 50- 10 5ед.

0

0

и лишь у 3,5% превышают IOO- ед., т.е. значение более 50- ед. являются повышенными, а более 100- ед. - аномально высокими для этих отложений. 5По графикам магнитной восприимчивости

выделен и прослежен в разрезе 33 скважин прерывистый горизонт аномально-магнитных отложений, кровля которого залегает на абсолютных отметках от +5 до -f-112 м, нередко выходя на дневную поверхность, а подошва - на отметках от -12 до +90 м, и мощность его колеблется от первых метров до 50-60 м. Горизонт представлен сложным комплексом ледниковых, водно-ледниковых и озерно-ледниковых отложений, сопоставляе- 5 мым с тазовской свитой среднего плейстоцена. Все литологические разности в составе свиты имеют логнормальное распределение магнитной восприимчивости, а ее средние значения намного выше, чем у аналогичных разностей в других свитах. Наиболее магнитен крупнообломочный материал (валуны, галька, гравий), представленный породами трапповой формации: долеритами,базальтами и базальтовыми порфиритами.

5 Область повышенной концентрации

микроаномалий магнитного поля отражает

площадное распространение выделенного в

разрезе аномально-магнитного горизонта,

„А сопоставляемого с тазовской свитой. С

том распределения микроаномалии границы

0 указанного горизонта могут быть экстраполированы за пределы бурового профиля. Эффективность геологического картирования в целом зависит от возможности локализации и сокращения дорогостоящих видов работ, например бурения и различных мето5 дов анализа, за счет наиболее рационального размещения скважин и точек опробования при сохранении их информативности и полноты исследований территории. Размещение скважин с учетом характера распреде0 ления микроаномалий магнитного поля позволяет выбрать наиболее оптимальные для изучения разных типов разреза точки заложения скважин. Учет при опробовании керна графиков магнитной восприимчивости также за счет наиболее рационального размеше5 ни я точек отбора проб дает возможность сократить до минимума их количество, необходимое при равномерном опробовании керна, что, помимо снижения затрат на аналитические работы, ускоряет процесс анализа проб, а значит, позволяет более оперативно

0 использовать результаты для расчленения разреза.

Оперативность расчленения разреза обеспечивается в основном за счет возможности измерения магнитной восприимчивости керна, построения графиков ее значений по скважинам, выделения границ контрастного изменения магнитной восприимчивости в отдельных скважинах и прослеживания выделенных границ вдоль профилей скважин в полевых

5

условиях до получения аналитических данных.

Привлечение одного из физических параметров - магнитной восприимчивости горных пород - в качестве дополнительного критерия для расчленения разреза повышает его объективность.

Предлагаемый способ позволяет выделять в разрезе четвертичных отложений и прослеживать по площади реальные геологические тела, отличающиеся повышенной магнитной восприимчивостью, отражающей особенности их вещественного состава, связанные с условиями седиментации.

Формула изобретения

Способ картирования четвертичных отложений, включающий бурение картировочных скважин с отбором керна, опробование керна

0

5

и литолого-минералогический анализ проб с определением содержаний амфибола и пироксена, последующее выделение маркирующих горизонтов в отдельных скважинах и прослеживание их по профилям скважин, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности и снижения затрат, предварительно проводят аэромагнитную съемку и выявляют распределение по площади микроаномалий магнитного поля, картировочные скважины размещают с учетом распределения микроаномалий магнитного поля, измеряют магнитную восприимчивость керна, выделяют границы ее контрастного изменения, связанного с изменением содержаний амфибола и пироксена, проводят частичное опробование керна в пределах выделенных маркирующих горизонтов, а контуры распространения маркирующих горизонтов по площади устанавливают с учетом распределения микроаномалий магнитного поля.

Изобретение относится к геологическому картированию в закрытых районах с мощным комплексом четвертичных отложений и может быть использовано для поисков и прогнозирования полезных ископаемых, связанных с этим комплексом. Цель изобретения - повышение оперативности и снижение затрат. Картировочные скважины размещают с учетом распределения высокочастотных малоамплитудных аномалий магнитного поля. По каждой скважине выполняют детальное измерение магнитной восприимчивости керна, на графиках ее значений выделяют границы контрастного изменения и путем прослеживания выделенных границ вдоль профилей скважин осуществляют расчленение разреза с последующим опробованием керна в пределах горизонтов, контрастно отличающихся по величине магнитной восприимчивости, для определения их генезиса и возраста по результатам литолого-минерало- гического и палеонтологического анализов. Контуры площадного распределения маркирующих горизонтов устанавливают по распределению микроаномалий магнитного поля. iЈ (Л сэ го со 00 CD