Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Комплексная интерпретация данных гравиразведки и сейсморазведки при изучении сложнопостроенных структур междуречья Куры и Иори

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Текст научной работыДиссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Виджай Кумар Такур, Баку

/ АЗЕРЕАЩАНСКАЯ Г0СУ,11дРСТБЕШ1ЛЯ

ш>ттш.} АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

Комплексная -интерпретация данных гравиразведки и сейсморазведки цри изучении сложнопостроенных структур междуречья Куры и Иори

04.00.12 ~ Геофизические методы поисков и разве,щси месторождений полезных ископаемых

■ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Амирасланов Тарнкули Садых

оглы

Баку - 1992

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.........................................• «5*

ГЛАВА I. ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ

МЕЖДУРЕЧЬЯ КУРЫ И ИОРИ В СВЯЗИ С КОМПЛЕКСНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИЕЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ.....Ю

1.1. Краткая литолого-стратиграфическая характеристика междуречья Куры и Иори...../£?

1.2. Современное состояние изученности тектоники междуречья Куры и Иори............./6

1.3. Нефтегазоносность междуречья Куры и

Иори............................*..........^7

ГЛАВА П. СОСТОЯНИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ИЗУЧЕННОСТИ МВДУ-

РЕЧЬЯ КУРЫ И ИОРИ............................29

2.1. Грави- и магниторазведка...................¿>д

2.2. Сейсморазведка.............................

2.3. Электроразведка............................45

ГЛАВА Ш. МЕТОДИКА ИНТЕРПРЕТАЦИЙ ГРАВИМЕТРИЧЕСКИХ

ДАННЫХ МЕЖДУРЕЧЬЯ КУРЫ И ИОРИ................47

3.1. Определение плотности промежуточного

слоя междуречья Куры и Иори................

3.1.1. Вычисление бпр по данным лабораторных определений плотностей................./¡у

3.1.2. Определение б^р по гра виметрическим данным.................................

3.2. Учет поправки за рельеф междуречья Куры

и Иори....................................* 56

3.2.1. Метод характерных точек..................¿6

3.2.2. Алгоритм вычисления на ЭВМ..........

3.2.3. Апробование способов вычисления ДОр

в междуречье Кур|ы и Иори.............65

3.3. Разделение гравитационных полей междуречья Куры и Иори..........................7/

3.3.1. Изотропная трансформация гравитационного поля.......................................73

3.3.2. Анизотропная трансформации гравитационного поля...................................

ГЛАВА 1У. МЕТОДИКА КОМПЛЕКСНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ

ДАННЫХ ГРАШ- И СЕЙСМОРАЗВЕДКИ МЕЖДУРЕЧЬЯ КУРЫ И ИОРИ..........................8Ъ

4.1. Геологическое редуцирование гравитационных и магнитных аномалий междуречья Куры и Иори

в двухмерном варианте..........................§з

4.I.I. Результаты апробирования программы

GERflZ................,....................g7

4.2. Оптимальная фильтрация гравитационного поля для изучения структуры эоцен-верхнемеловых отложений междуречья Куры и Иори...............

4.3. Комплексная интерпретация данных грави- и сейсморазведки с применением корреляционных методов........................................98

ГЛАВА У. РЕЗУЛЬТАТЫ КОМПЛЕКСНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ СЕЙШОРАЗВВДИ И ГРАВИРАЗВВДКИ МЕЖДУРЕЧЬЯ КУРЫ И ИОРИ............................io/f

5.1. Пдотностная характеристика горных пород междуречья Куры и Иори......................../¿74

5.2. Результаты качественной интерпретации гравитационных аномалий междуречья Куры и Иори.....fog

5.3. Тектоническое районирование палеоген-неогеновых и верхнемезозойских отложений междуречья Куры и Иори в свете новых геолого-геофизических данных............................../j2

5.3.1. Тектоническое районирование палеоген-неогеновых отложений междуречья Куры и Иори.....^у

5.3.2. Тектоническое районирование эоцен-верхнемеловых (верхнемезозойских) отложений междуречья Куры и Иори.............................

5.4. Структура верхнемеловых отложений восточной части междуречья Куры и Иори по данным гравиразведки и сейсморазведки с применением МРА............................../5*/

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................./53

Список использованных источников....................

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В связи с открытием в отложениях эоцена на смежной территории Грузии нефтяного месторождения Сам-гории и в междуречье Куры и Иори Тарсдаллярского месторождения поиск новых структурных и неструктурных ловушек УВ в вулканоген-но-осадочных образованиях эоцен-верхнего меле междуречья имеет важное народно-хшзяйственное значение.

Вся территория междуречья Куры и Иори изучена грави-магни-торазведкой и сейсморазведкой и частично »лектроразЕедкой. Гравиметрической съемкой междуречья выявлен сложный характер гравитационного поля, хорошо увязываюшийся с тектоникой палеоген-неогеновых отложений. Что касается структуры эоцен-верхнемелового комплекса отложений, то она слабо отображаются в гравитационном поле в виде антикавказских выступов изоаномал, осложненных влиянием неогеновых складок общекавказского направления. Однако сложность поверхностных условий и геологического строения перекрывающего палеоген-неогенового комплекса пород затрудняет уверенное выделение гравитационных аномалий, обусловленных структурой аоцен-Еерхнемеловых отложений междуречья Куры и Иори.

В настоящее Еремя в междуречье Куры и Иори сейсморазведкой МОГТ ЕыяЕлено более 20 мелких- структур и структурных выступов ©оцен-верхнемеловых отложений. Однако сейсморазведкой из-за сильной расчлененности рельефа местности, большой глубины залегания структур при их небольших размерах ( 1,0 - 1,5 км) и амплитуде ( 100 - 150 м) , сильного изменения мощности верхней части разреза и скоростей сейсмических волн по площади, наличия разнонаправленных разрывных нарушений и азимутальной разнонаправленности отражающих границ положение многих поднятий и выступов определяется весьма схематично. Локальные струк -

тура эоцен-верхнемелового комплекса пород междуречья слабо отображается также в магнитномуполе. В то же время проведенные опытные электроразведочные работы (М13, МВД указали, ^ на приуроченность ВОЭГ к глубоко залегающим юрскими отложением. В этой связи комплексная интерпретация имеющихся данных сейсморазведки и гравиразведки с применением современных методов извлечения информации о строении эоцен-верхнемеловых отложений междуречья Куры и Иори является актуальной проблемой, входящей в координационные планы научных исследований АН Азербайджанской республики на 1991-1995 г.г.

■ Цель работы. Разработка методов, повышающих эффективность комплексного анализа данных сейсморазведки и гравиразведки при изучении тектоники сложно построенных структур, и изучение на этой основе тектонического строения междуречья Куры и Иори.

Основные задачи исследований:

1. Анализ методов определения плотности промежуточного слоя <Опр по гравиметрическим данным и выбор оптимального

6~/уэ для междуречья Куры и Иори. 1

2. Анализ методов вычисления поправки за рельеф ¿^р ' развитие метода характерных точек, разработка алгоритма и пакета программ для вычисления и опР°^ование их Е условиях междуречья.

3. Разработка алгоритма и пакета программ для геологического редуцирования гравитационных аномалий в двухмерном варианте и опробование их на примере междуречья Куры и Иори.

4. Изотропные и анизотропные трансформации гравитационного поля, качественная интерпретация гравитационных аномалий междуречья Куры и Иори в свете ноеых геолого-геофизических данных и методических разработок.

5. Оптимальная фильтрация гравитационного поля на примере

междуречья Куры и Иори с целью подавления влияния палеоген-неогеновой складчатости.

6. Тектоническое районирование палеоген-неогеновых и воцен-верхнезлеловых отложений междуречья Куры и йори в свете новых данных грави- и сейсморазведки и бурения.

7. Комплексная интерпретация данных детальной грави- и сейсморазведки по методике многомерного регрессионного анализа и составление структурной схемы по поверхности верхнего мела восточной части междуречья Куры и йори.

Научная новизна.

X. Определена плотность промежуточного слоя по данным как лабораторных измерений плотностей пород, так и по результатам гравиметрических наблюдений.

2. Разработаны алгоритмы и пакет программ для геологического редуцирования гравитационных и магнитных аномалий в двухмерном варианте.

3. Усовершенствован метод характерных точек вычисления по-

I

правки за рельеф для случая линейной интегпеляции значений высот между ними.

1 4* Составлен специальный пакет программ для вычисления поправки за рельеф е цилиндрической системе координат.

5. Впервые в Азербайджане в условиях междуречья Куры и Иори применен оптимальный фильтр для разделения гравитационных полей.

6.; В свете новых геолого-геофизических данных составлены уточненные тектонические схемы районирования палеоген-неогеновых и верхнемезозоЙских отложений междуречья Куры и Иори в дизъюнктивном варианте.

, 1 7. На основе комплексной интерпретации данных грави- и сейсморазведки с применением методики многомерного регрессионного анализа составлена структурная схема по поверхности Еерхнемело-

вых отложений в зонах сложной сейсмической информации восточной части междуречья Куры и йори.

Защищаемые положения.

I. Методика комплексной интерпретации данных гравиразведки и сейсморазведки при изучении сложнопостроенных структур на основе геологического редуцирования гравитационных аномалий, оптимальной фильтрации и многомерного регрессионного анализа геофизических полей.

2. Схемы тектонического районирования палеоген-неогеновйх и »оцен-верхнемелоЕЫХ отложений междуречья Куры и Иори в дизъюнктивном варианте.

Практическая ценность. При направлении дальнейших геолого-геофизических работ и обработке геофизических данных междуречья Куры и йори большую практическую ценность представляют:

- составленные карты локальных аномалий и зон высоких горизонтальных градиентов й^ ;

- схемы тектонического районирования с палеоген-неогеновых и эоцен-верхнемеловых отложений в дизъюнктивном варианте;

- структурная схема по поверхности верхнемелоЕых отложений;

- пакет программ для вычисления поправки за рельеф %Р1РР ь геологического редуцирования гравитационных и магнитных аномалий в двухмерном варианте ¿££7?А2 и оптимальной фильтрации гравитационного поля 2.

Использованный материал и личный вклад автора.

Диссертация базируется на результатах теоретических и тематических исследований, выполненных автором за время учебы в аспирантуре по кафедре "Геофизические методы разведки (ГМР)" Азербайджанской государственной нефтяной академии, то проблеме создания методики комплексной интерпретации геофизических дан-

ных сложнопостроенных областей. В ней использованы опубликованные и фондовые геолого-геофизические материалы ПО "Азнефте-геофизика** и результаты научно-исследовательных работ кафедры ГМР.

В исполнении раздела Травиразведка" НИР кафедры ГМР по зоне междуречья Куры и Иори (1989-1992 г.г.) автор диссертации принимал личное участие.

Апробация результатов исследований.

Основные положения диссертационной работы доложены на республиканской научно-технической конференции Молодых ученых и специалистов по проблемам геологии и геофизики (Баку, 1990г.) на научно-технической конференции Молодых ученых (аспирантов и студентов) (Баку, 1991 г,)уна ХШ республиканской научной конференции аспирантов ВУЗов Азербайджана (Баку, 1991 г.)ц на расширенном заседании Ученого Совета геолого-разЕедочного факультета АГНА (1991 г.).

Публикация.

По теме диссертации опубликовано 4 работы.

Объем работы. Диссертационная работа общим объемом • • страниц машинописного текста состоит из еведения, пяти глав • и заключения. Текст содержит . . таблиц, . . . рисунков. Список литературы включает 84 наименования.

Работа выполнена на кафедре Геофизических методов разведки АГНА. Автор выражает глубокую благодарность; проф.Т.С.Амирасла-, нову за научное руководство и проф.И.О.Цимельзону, проф.Р.А. Абдуллаеву и проф.П.З.Мамедову за ценные консультации, а также ст.инж.В.И.Шарифовой за помощь при выполнении и оформлении диссертации.

ГЛА.ВА I. ОСОБЕННОСТИ ГЕСШОЗЖЕСКОГО СТРОЕНИЯ МЩДУРШЬЯ КУРЫ к кош в связи с

КШШЖСНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИЙ ГЕОШЗИЧШЖ ДАННЫХ

У

В, региональном геологическом отношении: зона междуречья 4}

Куры и Иори входит в Верхне-Куринский прогиб. Различные аспекты геологического строения этом области освещены в работах В.П.Реигартена (1926, 1930), И.М.Губкина (1934), Н.Б.Ваосоевича (1936), М.М.Варенцова (1936), М.В.Щфатова (1949), Э.Ш.Шнхали-бейж (1956, 1964, 1967). И.О.Щмельзона (1962), Р.М.Кщжнева (1965), Т.О.Амяраеланова (1988) и ряда других исследователей. В то же время следует выделить классические работы В.Е.Хаша и А.Н.Шарданова /72» 73/, М.Г.Агабекова и А.В.Мамедова /з/ и А.В.Мамедова /55/ посвященных изучению строения западного Азербайджана . Вся область междуречья Куры и Иори покрыта геологической съемкой в масштабах 1:50000 и 1:25000, на многих участках не осуществлено структурно-картировочное и структурно-поисковое бурение. В настоящее время на площадях Саждаг, Взрзундаг, Таре-

I г

далляр, Мамедтепе проведено глубокое бурение. Однако несмотря на более чем вековую историю изучения геологического строения мевдуречья Куры к йори, многие вопросы тектоники этой области ещё остаются не решёнными.

1.1. Краткая литолого-стратиграфическая харак-

; В строении междуречья Куры и Иори принимают участие отложения, начиная от юрской системы до четвертичной включительно /2, 5, 17, 20, 27, 28, 43, 55, 56, 63, 82/.

г

; Мез оз о й: Отложения юрской системы, предотавленной .'всеми её отделами, распространены в пограничных зонах Малого Кавказа. В литофациальном отношешш юра представлена в терри-генно- морской, вулканогенной и карбонатной фациях. Об изуче-

йш мощности этих отложений в мевдречья Куры и йори не имеется определённой информации. Судя по материалам ГСЗ» вщцшая мощность юрских отложений достигает 5000 м. В области северовосточного склона М.Кавказа юра, в основном состоит из вулкано-геннэ-терригенных отложений (кварцевые, шгашопорфиры, туфо-конгломераты, туфобрекчшт, порфирита, туфопесчаники, песчанистые известняки, мраморизованные известняки).

Меловые отложения широкой полосой протягиваются вдоль северо-восточного склона М.Кавказа (площади Каках, Тауз, Дал-ляр). Эта система характеризуется существенной фациальной изменчивостью, перерывами в осадконакошюнни ж длительностью во времени проявления магматизма. Разрез меловых отложений обычно начинается туфогекно-осадочныш» терригенными и карбонатными образованиями неокома ж заканчивается регрессивной толщей датского яруса. По данным А.В.Шмедова /55/ почти всюду на шном борту впадины отсутствуют отложения валакжкна, готерива и бар-рема и разрез меловых отложейй начинается непосредственно аптскими и альбскими породами. Меловые отложения в мевдречья Курв ж йори представлены вулканогенно-осадочными образованиями, выраженными, туфопесчаниками, туфобрекчиями, туфогравежташ с прослоями мергелей, аргиллитов и песчанистых известняков. Суммарная мощность этих отложений составляет около 1000 м.

Кайнозой: в разрезе палеогеновой системы вццеляются палеогеновый, эоценовый и олигоценовый комплексы отложений. На значительной части междуречья Куры и И ори палеоценовые отложения отсутствуют и мощность их составляет около 50 м (они представлены серыми и зеленоватыми песчанистыми глина®! ж тонкими прослоями мергелей).

Отложения среднего эоцена в междуречье Куры и йори имеют более широкое распространение, чем отложение нижнего эоцена.

разрез среднего эоцена на участках его трангрессквного залегания сложен конгломератами к брекчиями. В междуречье отложения среднего эоцена прослоены многочисленными структурно-поисковыми скважинами в полосе левобережья р.Куря, В нижней части разреза они представлены толщей (мощностью 200-400 м) серых, тёмно-серых, и буровато-серых мергелистых фораминиферовых глин, а в верхней части - горизонтам (мощностью 20-110 м), выраженным брекчией, состоящей главным образом из глыб эффузивных базальтовых пород и туфопесчаников.

Отложения верхнего эоцена согласно залегают с среднеэоце-новыми образованиями и представляются базальтовыми конгломера-таш, мергелистыми глинами с прослойками песчаников. Ойцая мощность эоценовых отложений варьируют в пределах 200-500 м,

В мадуречье Куры и йори ожгон^нвнияне-шоценовые отложения выражены единой, труцноресчлешшой толщей пластичных глинистых ж песчано - глинистых пород, т.е. майкопской се^ией^ Отложения майкопской свиты обнажены в пределах Чатлинского антиклинерия и ввкрыты многочисленными скважинами структурно-картировочкого бурения (рис.и). Общая мощность шйкопской серии достигает здесь 1800 м и она увеличивается в направлении от склонов М.Кавказа к Джейранчельскому прогибу.

Неогеновая система представлена здесь тарханским, чокрак-сшш, караганским, конским горизонтами, сарматским ярусом, шракской толщей (меотие - средний плиоцен), акчагыльским и апшерояским ярусами. ¿27/.

Отложения тарханского горизонта распространены ограниченно и представлены серыми слоистыми карбонатными глинами с прослойками светло- серых мергелей. Общая мощность этого горизонта достигает 90 м. Отложения Чокракского горизонта распространены в тех же границах, что ш тарханскяе. Этот го-

/ ,

^ §

«VI

ШВШк

т 1 1 1

9.

3 ООО о О ь « О о

к

5

6

Ь ел ииы j 2 -пес чанахи; 3 -песни] Ь-изЗесгняни'