Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Распределение магнитовозмущенных объектов Непского свода (Центральной части Непско-Ботуобинской антеклизы)

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

Автореферат диссертации по теме "Распределение магнитовозмущенных объектов Непского свода (Центральной части Непско-Ботуобинской антеклизы)"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РСФСР НО ДЕЛЛМ НАУК» И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ"

ИРКУТСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ' ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ГАЧЕНКО СЕРГЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАГНИТОВОЗМУЩАВДИХ ОБЪЕКТОВ НЕШКОГО. СВОДА (Центральной части Непско-Ботуобинской антеклизы)

Специальность 04.00.12 -Геофизические методы поисков V, разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации ка соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Иркутск Нгн

Работа выполнена в Иркутском государстве!том уинверсдаете н протаодртвсцком геологической объединении "Нркутсга-еофшмз«"

Илучлый руководитель; до;сто,- геслого-минералогических каук,

профессор М. И МандельСаум

Офщкальныз ояшненты: доотор геолого-минералогических наук, профессор А. С. Варышев ЯостСйбШИГГиЖ!

кандидат геолого минералогичесгаи наук, доцент Н. О. Кожевников - ИЛИ

Ведущая организация: Сибирский научно исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья Министерства геологии СССР (СШЯТмНС)

Защга состоится " 23 " октября 1991 г. на заседании Специализированного совета Д 063.71. Р2 при Иркутском политехническом институте по адресу: 664074 г. Иркутск-74 ул. Лермонтова, 63.

С диссертацией можно ознакомиться В библиотеке Иркутского политехнического института.

Автореферат разослан "__________ 1991 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, доцент

.....•"

А. А. Шнманский

В . комплексе геофизических методов регионального к поискового этапов аэромагнитная съемка является наиболее детальным методом изучения геологического строения юга Сибирской платформы. Получаемые в ревультате аэросъемочных работ данные отратают прежде всего строение магматических и кристаллических толщ, что позволяет решить широкий крут вопросов по тектонике осадочного чехла и фундамента платформы.

Дифференциация горных пород по содержанию ферромагнитных минералов в первую очередь связана с гидротермально-метасоматичес-кими процессами и вулканической деятельностью, Которая обусловила чрезвычайно широкое развитие туфоГенмо-осадоччых толщ и трапповых интрузий.

В результате выполнения высокоточной аэромагнитной съемки территории Непско-Ботуобинской аитеклизы (КВА) объединениями "Ир-кутскгеофизика", "Иркутскгеология" и другими организациями получена обширная информация о распределении магнитоактивных объектоз юга Сибирской платформы. Это определяет роль и место аэромагнитных съемок в этих районах среди других геофизических методов. Учитывая особую сложность геологической обстановки в районе развития туфо-трапповых толщ разработка методики интерпретации аэромагнитных аномалий приобретает особое значение.

Актуальность проблемы

Изучение геологического строения юга Сибирской платформы имеет особую актуальность и связи с народнохозяйственным освоением севера Иркутской области. В комплексе геолого-геофизических исследований аэромагнитная съемка по широте охвата и быстродействию исследования площадей обладает наибольшей эффективностью. Разработанная методика автоматизированной интерпретаций полевых материалов повышает геоло! и ;ескую информативность рэромагнитного метода за счет реализации возможностей детального картирования намагниченных геологичеашх тел.

Характерной особенностью геологического строения юга Сибирской платформы является широкое развитие траппового магматизм. Тела траппов, обладая контрастными петрофизическими свойств?»«, 'распространяются на обширные территории и представляют собой аяа-

чительную помеху для рада геофизических ¡.входов, направленных на изучение различных горизонтов осадочного чехла и поверхности фундамента платформы.

Количественная интерпретация магнитных аномалий ipairaoEoü природы и вероятностно-статистический анализ этих данных позволяют выявить закономерности размещения намагниченных- объектов в осадочном чахле. Зта информация помет быть положена в основу моделирования с целью дальнейшего учета трагшсвых тел и их картирования в осадочной толще.

Цель работы

Разработка методики автоматизированной интерпретации аэромагнитных данных в условиях сложных магнитных полей ИВА. Изучение основных особенностей распределения магнитовозмущавщих объектов центральной части ¡IBA.

Основные задачи исследования

- Разработка математического обеспечения автоматизированной интерпретации сложных магнитных аномалий.

- Оценку особенностей магнитного поли Hßk и условий применения методики интерпретации.

- Обоснование геолого-геофизической модели магнитовозмущающих объектов центральной части НБА.

- Определение вероятноегно-статистических параметров намагниченных горных образований - транпоаых интрузий и объектов кристаллического фундамента.

- Учет особенностей распространения трагшовых тел при картировании структурного плана площадей перспективных для поисков нефти и газа.'

Научная новизна

Разработана методика автоматизированной интерпретации аэромагнитных материалов, систематизированных в региональных базах данных, которая заключается в геолого-геофизических построениях на основе привлечении к анализ/ сложных магнитных полей центральной части НБА метода особых точек. IIa единой методической основе дана оценка вероятностных параметров намагниченных геологических образований изученного региона.- Установлена аозмоадость использовании результатов количественной интерпретации трап новых магнитных аномалий Длд уточнении етруко |им* нооцоишй на Г(>перп-на-ладном склоне ИЛА. .

Практическая ценность

В производство внедрено математическое обеспечение автоматизированной интерпретации аэромагнитных данных. Дана оценка развития неоднородных зон трапнового магматизма и на ее основе построены геологические разрезы ряда площадей, перспективных для поисков нефти, и газа. Уточнено глубинное строение платформы на основе анализа массовых аэромагнитных данных.

Основные защищаемые положения

1. Автоматизированная система интерпретации, содержащая в своей основе метод локализации особых точек, алгоритмически связанный с базой геофизических данных, является наиболее информативным инструментом массовой количественной интерпретации крайне дифференцированных магнитных полей центральной части НВА. Рациональность технологии интерпретации достигается.путем автоматизированного поиска основных характеристик возмущавших объектов, использования неформализованного]опыта интерпретатора-геофизика и возмогаостью работы с базой данных.

2. Геологическое строение верхней части осадочного чехла, прогнозируемое по прядлотенной методике интерпретации, характеризуется многоуровневым, неоднородным по глубине распределением траиповых тел. Геслого-гесфизическое моделирование, выполненное на основе данных интерпретации магнитного поля, позволяет учитывать влияние траштового магматизма на результаты структурных построений в пределах нефтегазоперсиективннх площадей северо-запада НВА.

3. Шлосопне магнитные аномалии, связанные с зонами глубинных разломоп, отражают существенные тектонические и петрофизические . неоднородности в строении кристаллического фундамента платформы.

В пределах глубинных разломов земной гоц< выделяются зоны неоднородного строения как п.поперечном,тзк я в продольном направлениях.

'Тактический материал и личный вклад.

Научные выводы основаны на-, большом количестве фактических материалов высокоточной аэромагнитной, съемки северной части Иркутской области, рыполяс-нной ПГО •'Нгкугсга-еоОиоиют*', Автор непосредственно участвовал и пол^пчг ра'.югах 1030 - 1РЯ7 г. г. й руководил аэросггемзчниии ро&чпмн а теч^нда иол-М'-ых' оезонор 19<?С> - 00

ГГ.^'ЛП-РС'^Ч'ПП'ОЛ программ:" Г-'-'М, Н'"!'-:,.,1',>Л','Т!10!!)1П

IV;т! I ? .......г и.->.->< !■•,1 я 1

¿цроОмаи работы

Основные результаты и отдельные положения работы докладывались на научно-практической конференции" "Геология и полезные ископаемые юга Восточной Сибири", Иркутск, 1989, 'на научных конференциях ИГУ, Иркутск, 1689,1993, на научно-техническом совете ПГО "Кркутскгеофизи.ча" и ученом повете Иркутского Государственного университета,

Публикации

По томе диссертационной работы имеется 5 публикаций: две статьи, тезисы докладов трех научных конференций. Объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Сбщий объем работы составляет 115 стр., из которых 75 стр. машинописного текста, 29 рисунков, 4 таблицы, список литературы включает 75 наименований.

Работа выполнена в аспирантура Иркутского Государственного университета и в производственном геологическом объединении ■ "Ир-кутскгеофизика". •

Автор 'признателен работникам ПГО "Иркутскгеофизика", которые оказывали ему помощь на различных этапах исследования: кандидатам геолого-минералогических наук А. 1А Алакишну, А. Ы. Пашевийу, А. Е Пос-пееву, В. Г. Пашкову, К Ф. Давыдову, доктору технических наук Е В. Лзмтадзе и др.

Научное руководство работой осуществлял доктор геолого-минералогических наук, профессор М. М. Ыандельбаум, которому автор выражает свою глубокую благодарность. .

Содержание работы

1. Б первой главе рассмотрена краткая геолого-геофизическая характеристика и петромагнитные особенности горных пород центральной части ПБА.

НБА представляет собой надпорядковую положительную, структуру Сибирской платформы, вытянутую в северо-восточном направлении.на 960 км. В целом по поверхности фундамента антеклиэа .оконтуривает-ся ивогипсой ■ 2, 6 км. В пределах алтеклизы выделяется два раз-

личных по возрасту блока, сформированных в специфических структурно-динамических условиях. Блоки разделяются долгоживущим Бай-кало-Таймырским глубинным разломом, который на протяжении всей докембрийской историй разделял кристаллический фундамент платформы на две общирные области разного возраста и генезиса: Алда-Но-Анабарскую и Ангаро-Тунгусскую.

НБЛ как платформенная структура большей частью располагается на сиалическом блоке.археид Анабарской складчатой системы.

Блоковое строение фундамента, его формирование и эволюционное развитие отразилось как в рельефе поверхности самого фундамента, так и в осадочной толще. Осадочный чехол представлен в основном терригенно-карбонатными и галогенными отложениями ранпепалеозойско-го возраста.

По структурно-диалогическим и петрофизическим особенностям осадочные образования разделяются на три структурны* яруса Нижний - подсолевой представлен терригенно-карбонатными породами. Средний - галогенно-карбонатными. Верхний ярус слагают терригён-ные, теригенно-карбонатные породы верхнепаяеозойско-мезозойского возраста. Ярус характеризуется большой изменчивостью структурного плана, физических свойств и мощностей слагающих его пород.

На северо-западе НБЛ широко развиты угленосные верхнепалео-. зойские и вулканогенные триасовые образования, нередко наблюдаются различного рода вулкано-тектоничеекие структуры.

Одной из характерных черт развития древних платформ является трапповый магматизм. Формация сибирских траппов, включает в себя сообщество магматических тел, отличающихся большим однообразием и происходящих из первичной толеитовой магмы. Для трапповой формации характерны различные формы залегания горных пород,.ассоциированных с континентальными, лагунными осадками и туфами. На территории НБЛ образования трапповой формации составляют, около 3% от объема платформенного чехла.

Трапп.пвая формация образовалась в несколько этапов, разобщенных в пространстве, и дискретных во времени, при разнообразном .сос.таве возникавших ■ магматических" продуктов. Прослеживается связь магматизма платформы с ее тектоническим режимом в- периоды активизации в байкальское, каледонское и герцинское вреья. Наиболее активными фылй гер'УЩск.ие движения, тогда произошла полная

?

перестройка структурного плана платформы со сменой морского режима континентальным и широким проявлением базитового и ультрабази-тового магматизма. •

Определение абсолютного возраста интрузий в сочетании с геологическими предпосылками позволило выделить несколько этапов основного магматизма. На рассматриваемой территории проявился позд-непалеозойский-раннемезозойский этап. Последний в свою очередь подразделяется на несколько фаз. Наиболее интенсивная интрузивная деятельность приходится на конец нижнего и начало среднего триаса.

По морфологии тела долеритов разделяются на две группы. К первой относятся мелкие интрузии неправильной формы. Ко второй, более распространенной группе, относятся силлы, дайки и штоки. Зачастую встречаются многопластовые ..интрузии.

Протяженность и мощность силлов варьирует .в широких пределах. Наблюдаются интрузии протяженностью от нескольких километров до нескольких сотен. Примером может служить Усольский силл, прослеженный от Присаяно-Енисейской синеклизы до Непско-Ботуобинской антеклизы. К траппам приурочены месторождения исландского шпата, келеза и других полезных ископаемых.

Трапповая формация долеритов резко выделяется среди, других пород по физическим свойствам, образуя отдельный петрофизический тип. Трапповые силлы и дайки, пронизывая осадочный чехол, способствуют возникновению рефрагированных волн, тем самым препятствуя интерпретации данных сейсморазведки.. Пластовые тела долеритов, обладая в верхней части разреза наиболее контрастными скоростными характеристиками по сравнению с вмещающими породами, при изменении мощности могут создать ложные сейсмические структуры амплитудой до первых сотен метров.

Трапповые интрузии являются наиболее многочисленными магнито-возмушающими объектами в.осадочном чехле северо-западного склона ЯБА. Диапазон изменения магнитной восприимчивости (х) трапповых пород очень широк - от 10*10~е ед. СГСМ до 100000*10" ед. СГСМ. Характерна невыдержанность значений х не только для разных интрузий, но и в пределах одного геологического тела.

Величина остаточной намагниченности (1п) долеритов, как правило, превышает индуктивную в 2 - 5 раз. Поэтому величина и кап-

равление вектора суммарной намагниченности траппов определяется, Главным образом, остаточной намагниченностью. По направлению остаточной намагниченности траппы делятся на две группы, с положительным .и отрицательным, направлением 1п. Среди второй группы выделяются траппы с одним и хаотичным направлением 1п.

По сравнению с траппами породы осадочного чехла практически немагнитны. Их магнитная восприимчивость характеризуется величинами о? О до (16 - 20) * 10"С ед. СГСм.

К наиболее древним породам платформы относятся метаморфические образования кристаллического фундамента. Глубокими скважинами в фундаменте вскрыты в основном слабомагнитные граниты, гнейсы, кристаллические сланцы, кварциты.

'На Берхне-Чонском месторождении,гдо ,. ..^избуреи до 30 м, магнитная восприимчивость пород составляем сколо 30*1 о"6 ед. СГСН, увеличение, ее с глубиной не наблюдается. В пределах Восточного Саяна и Анабарского шита, где архейские образования фундамента выходят на поверхность, магнитные породы характеризуются х - (2000 - 3000)*10~ ед. СГСН и более. Наряду с магнитными породами здесь имеют место слабомагнитные гнейсы и сланцы.

2. Во. второй главе дана характеристика магнитных полей трап-повой природы и изложены теоретические основы интерпретации этих аномалий.

К наиболее глубоко залегающим объектам земной коры, способным

создавать магнитные аномалии, следует отнести гидротермалыго-ме-тасоматически проработанные зоны глубинных разломов. Эти объекты создают полосовые магнитные аномалии амплитудой от ста до тысячи нТ й шириной около 10 км.

Совершенно иные магнитные аномалии создаются породам» траппо-вой формации и вулканическими туфами. Зто мозаичные, вытянутые и пятнообразные возмущения'магнитного поля, хаотично распределенные по площади. Амплитуда отдельных аномалий достигает нескольких тысяч нТ при линейных размерах в первые километры. Средние значения амплитуды аномального поля одна - две тысячи нГ.

■В-плане, среди хаотично разбросанных трапповых полей, выделяются-линейные, и кольцевые аномалии. Линейные аномалии отражают гидротермаль'но-метасоматические процессы и проявления долерисов.

связанные с р^зломной тектоникой. Кольцевые магнитные аномалии принимают самые разнообразные формы. Вероятна их связь и с древними вулканическими структурами.

Сложность структуры магнитного поля исследуемого района обусловлена суммированием аномалий различной природы, пересечением пластовых и . секущих интрузий,, неоднородностью петромагнитных свойств, выражающихся большой дисперсией магнитной восприимчивости и направления вектора намагниченности пород трапповой формации.

Суммирование полосовых аномалий фундамента и трапповых возмущений исключает возможность уверенного определения уровня нормального поля. Кроме того осложнение в наблюдаемые магнитные поля вносит характерное для полосовых аномалий их- Последовательное чередование друг с другом. Трапповые аномалии характеризуются сложной пилообразной формой графиков поля и отсутствием конкретной априорной информации о возмущающих телах в подавляющем большинстве случаев, что существенно затрудняет их .количественную интерпретацию.

Перечисленные факторы, по существу, приводят к интерпретации аномалий в условиях отсутствия априорной информации об изучаемой объекте. Сложный характер поля требует применения методов коли-чественой интерпретации устраняющих влияние уровня нормального поля на результаты расчетов и позволяющих выполнять интерпретации взаимоперекрываюцихсй аномалий. Изложенное выше существенно сужает круг методов, пригодных для количественной интерпретации трапповых магнитных аномалий НБА, но не уменьшает требований к оценке получаемого результата.

Диапазон методов извлечения полезной физико-геологической информации из -данных магнитных съемок очень широк. Большое их количество вызвано разнотипностью решаемых задач и разнообразием исследуемых физико-геологических условий залегания горных пород и их свойств. При отсутствии априорной информации о геологических телах и в условиях сложного поля, круг методов, пригодных для 'интерпретации,- значительно сужается.

Применение простых методов ( характерных точек,'касательных, интегральных, подбора ) вызывает значительные затруднения при выборе уровня нормального поля, подборе модели возмущающего объек-

та, "что ведет к увеличению неоднозначности решения. Ряд методов интерпретации ( простейших методов, характерных точек, линейного программирования ) основан на аналитических соотношениях, учитывающих заранее известную геометрическую форму магнитовозмущающего объекта. Поэтому их применение, при отсутствии априорной информации об объекте, затруднительно.

Оптимальное решение здесь состоит . в максимальном упрощении модели исследуемого объекта, что уменьшает количество искомых одновременно параметров и увеличивает надежность получаемого результата.

При интерпретации сложных магнитных полей возникает вопрос: какой выбрать модель намагниченного тела? Реальные условия залегания трапповых интрузий - это переход, с уровня на уровень, всевозможные выклинивания, повсеместные изменения Яетрофизических параметров, в частности величины и направления- вектора . намагни- -ченности. Для аппроксимации такого объекта невозможно применить простую модель - однородно намагниченную призму и т. п. Усложнение модели путем добавления множества апофиз и принятие неоднородного закона изменения петромагнитных свойств увеличивает число одновременно определяемых параметров, в результате чего многократно увеличивается неоднозначность получаемого.результата. Проще искать не параметры сложного геометрического тела, а особенности структуры самого магнитного поля - его источники или особи.- -лочки поля, т.е. полюса, где возникают или рвутся силовые линии поля.

Для- интерпретации сложных аномалий, при отсутствии априорной информации об' объекте, применяется методы продолжения поля в нижнее полупространство и методы локализации особенностей поля. Основная задача для методов аналитического-продолжения поля в нижнее полупространство - определение глубины залегания верхних кромок те л по резкому изменению характера силовых линий ( разрыв силовых линий магнитного поля ) или интенсивности поля на глубине. По с помощью этих методов не решается задача определения физических свойств на количественном уровне.

Принятие за модель исследуемого тела совокупности одиночных источников поля или точек, в которых нарушается аналитичность функции - особых точек магнитного поля, приводит к ее существенному упрощению. На выделении особых точек ноля или полюсов, в

И

которых силовые линии поля терпят, разрыв, основаны методы локализации особенностей поля. Эта группа методов интерпретации позволяет получить наиболее важные характеристики изучаемого объекта ( местоположение, характеристику формы тела, магнитную массу )' при минимуме априорной информации. Методы базируются на простейшей модели магнитовозмущающзго объекта - отдельном источнике или полюсе магнитной массы, не требуют предварительного:знания формы тела и удобны для интерпретации сложных магнитных полей.

Суть метода особых точек сводится к выделению в' пространстве источников аномальных полей или о.собых точек, местоположение которых зависит от геометрии и физических свойств аномалеобразующих объектов. В литературе представлены различные алгоритмы, реализующие метод особых точек.

Этот метод не требует априорного знания геометрической модели исследуемого тела. Такая модель может'быть составлена в результате интерпретации на основе полученных знаний о расположении выделенных точек и их типов. Тип особой точки определяет степень затухания создаваемого этим источником магнитного поля или форму возмущающего объекта Результаты расчетов не зависят от выбора

■ V

уровня нормального поля.

Штод осЪбых точек опробован на теоретических и практических примерах. Как показывают тестовые расчеты, распределение выделенных особых точек хорошо согласуется с положением основных аномалеобразующих объектов.

Определение параметров особых точек не чувствительно к направлению вектора намагниченности тела. Это особенно важно при интерпретации аномалий -урапповых тел, имеющих различные направления вектора намагниченности. Применение метода в сложных магнитных полях показывает его высокую разрешающую способность при интерпретации взаимоперекрываадихся близлежащих аномалий- Погрелшооть определения искомых параметров составляет 10 - 20 % .

3, В третьей главе рассмотрено программно-алгоритмическое обеспечение ^ методика интерпретации магнитных аномалий. ..

В течение последних десятилетий аэромагнитные исследования рассматриваемого' района выполнялись по разным методикам и с применением различной аппаратуры. Масштаб съемок составил 1:200000 -1:50000 и крупнее; высота полетов 100 м и более.

С 1979 года результаты полевых аэросъемочных работ ПГО "Иркутскгеофизика" концентрируются в базе геофизических данных. После первичной обработки измеренные значения в цифровой форме хранятся в виде файлов на магнитных лентах. Для каждой из точек наблюдения, отстоящих друг от друга по профилю на 50 - 200 м, на ленте записаны значения координат точки X, У и величина магнитного поля дТ .

Преобразование и выбор собранной.в файлах информации обеспечивает ряд прикладных программ системы обработки данных (СОД). Система позволяет выбирать информацию хранящуюся в базе данных по признакам ( год, партия ) или координатам площади; выполнять интерполяцию данных, пересчитывать значения в точки регулярной сети; поддерживает графическое отображение данных на графопостроителях, обеспечивает комплексный статистический анализ и дает ряд возможностей по обработке данных.

Подпрограммы, реализующие метод особых точек, опубликованы в печати. Особенностью опубликованных модулей является то, что в них реализованы только алгоритмы расчетов. На ввод огромного числа исходных данных при этом необходимы большие затраты ручного труда. Не предусмотрен автоматический вывод результатов в форме, удобной для анализа. Все это осложняет применение реализованных алгоритмов и существенно препятствует их внедрению в практику работ.

В настоящей работе предлагается' автоматизированная обработка данных, устраняющая перечисленные недостатки. Для обеспечения простоты интерпретации вызов подпрограммы осуществляется специально составленным модулем, который контролирует исходные материалы, распределяет ресурсы ЭВМ, выводит результаты 'счета на печать и графопостроитель. На графопостроителе изображается график магнитного поля и положение особых точек магнитовозмущающих объектов в геологическом разрезе, что и-является решением обратной задачи.

В модуле реализованы основные принципы СОД, и он используется совместно с программами- системы'. Совместное использование программ обеспечивает гибкость в работе с данными и реализацию ряда преимуществ, связанных с системным подходом. Основной особенностью является то, что интерпретационные расчеты могут быть вы-толнены на основе непосредственного обращения к файлам базы геофизических данных, содержащим информацию о маг.нитком-поле. Отли-

чие такого подхода заключаете« в оперативной оценке геофизических параметров интересующего объекта и ууете дополнительно собранной информации.

• Предложенный в. данной работе подход , получения характеристик намагниченных геологических тел может быть полностью автоматизирован и представляет собой законченную технологическую цепочку интерпретации аэромагнитных данных на ЭВМ

4. В четвертой главе дан анализ распределения магнитовозмуша-юиих объектов Непско - Ботуобинской антеклизы.:

Распространение намагниченных объектов в земной коре прослеживается на всем интервале глубин до изотермической поверхности Кюри, К наиболее глубоко залегающим намагниченным геологическим объектам относятся тела, вызывающие, полосовые магнитные аномалии. Полосовые магнитные аномалии отчетливо выделяются на юго - востоке НБА в виде линейных возмущений магнитного поля субмеридионадь-ного простирания. Сёвернее среди хаотичных локальных аномалий трапповой природы они прослеживаются только в' виде отдельных, фрагментов.

Анализ размещения особых точек полосовых магнитных аномалий в разрезе показал многоблочную структуру зоны скопления вызывающих их интрузий. Например, э пределах Гульмокско-Яканской и Ниж-. не-Тунгусской полосовых аномалий выделяются два магнитоактивных тела. В связи с этим бона глубинного разлома представляется состоящей из двух разломов, вытянувшихся параллельно друг другу на расстоянии около 12 км.

Оба выделенных осложняющих разлома находят отражение в магнитном поле самой полосовой аномалии. При внимательном рассмотрении указанные аномалии представляются в виде суперпозиции полей двух. тел. Это подтверждается наличием двух слабовыраженных максимумов в аномальном поле.

Положение особенностей магнитного поля 1к = 2 - 3' в разрезе платформы позволяет оценить глубину залегания верхних кромок и центров масс магнитоактивных тел.

Полученные в работе данные показывают, что верхние кромки магнитоактивных тел ( полюса 1к = 2 ) в среднем залегают ниже по-' верхности фундамента как минимум па 1.0 - 1. П км. При основной тенденции залегания верхних кромок тел под поверхностью кристап-

лического фундамента, в ряде мест ( широта 58е30', 61°15*; полюса 1к « 1 ) выделимся отдельные намагниченные объекты, достигающие поверхности фундамента или даже пе'экрыгавднв его.

По положению особых точек магнитного поля зоны глубинных разломов имеет неоднородное строение. В южней части рассматриваемой территории глубинные магнитоактивнш тела обладают несколько большая мощностью. Глубина залегания центров магнитных масс б ? -И км говорит о большом проникновении на глубину магматических объектов, залечивающих зоны глубинных разломов, и о большой мощности слагаемого ими яруса.

Полученные данные позволяют предположить глубину залегания Нижних кромок магнитоактивных объектов на рассматриваемой площади в 15 - 17 км. Согласно статистической методике оценки, принятой ■ !1 Р. Новоселовой для юга Сибирской платформы, максимальная глубина положения нижних кромок намагниченных объектов Центральной части НБА может достигать 36 км. Объекты такой мощности являются наиболее крупными- магнитоактивнуми элементами в строении фундамента платформы.

Вулканическая и тектоническая деятельность определили развитие пород трапповой формации в платформенном чехле. Обладая повышенными магнитными свойствами они создали интенсивные магнитные аномалии. Интрузивные тела в виде формации сибирских траппов имеют почти повсеместное развитие и особенно сильно влияют на ::лрак-тер магнитных аномалий в северо-западной части рассматриваемой территории.

Трапповые силлы и дайки, залегающие под дневной поверхностью, как правило, не фиксируются геологическими работами и вскрываются Только отдельными скважинами. При благоприятных сейсмогеологичес-ких условиях они находят отражение на временных сейсмических разрезах. В большинстве же случаев они остаются скрытыми от геолога, и их прослеживание становится труднодостижимым в рамках традиционно выполняемых геолого-геофизических методов и существующей сети буровых 'скважин.

В работе разработана автоматизированная методика определения параметров трапповых тел по массовым данным аэромагнитных наблюдений. По результатам анализа аэромагнитных съемок определены глубины аалегания погребенных трапповых тел и, в ряде случаев, их структурные элементы. . Такой анализ проведен в двух аспектах:

в комплексе с материалами других геологе - геофизических методов; только по данным аэромагнитных съемок. .

По результатам работ дан прогноз залегания траппоЕых интрузий в осадочном чехле для ряда площадей ИЕА. Полученные материалы показывают значительно неоднородную структур/ и дает представление о достаточно контрастном строении верхней част разреза осадочного чехла I надсолевой толши ). В целом в разрезах прослеживаются 2-4 уровня распределения трашювых тел.

Интрузии траппов наиболее существенно осложнили сейсмогеоло-гическую обстановку северо-западного склона НБА. Ваз ванн к-; ими .неоднородности верхней части разреза в значительной мере влияют на качество сейсмических материалов.. При выполнении сейсморазве-дочных работ по стандартной методике ОГТ на .участках с наиболее неблагоприятными сейемогеологическими условиями на временных разрезах наблюдается полное отсутствие' отражений, поэтому качественного материала получить не удается.. В связи с этим остается неизученным значительный процент территорий, перспектив'!! ;х для поисков нефти и гада.

Один из путей получения сейсмических материалов в неблагоприятных условиях состоит в моделировании и учете неолнорсдностей верхней части разреза. В основу модели трапповых тел е верхней части разреза на Кочемской площади положены данные интерпретации поля ДТ. Целью моделирования явилось определение степени влияния неоднородностей верхней части разреза на эффективные параметры сейсмической записи.

' В качестве объекта моделирования были выбраны профили МОГТ, пересекающие Кочемское антиклинальное поднятие в широтном'направлении. Неоднородности верхней части разреза моделировались зонами повышенной -сейсмической скорости,, положение которых совпадает с местами• наибольших скоплений 'особых точек магнитного поля, в плане эти зоны совпадают с .участкам! .отсутствия сейсмического материала или низкого его качества. Неоднородности верхней части разреза приводят к искажению положения отражающих с'ейсмогеологичес-ких границ и неуверенному определению эффективной скорости Улф, выполненному по стандартной методике способом разностного годографа.

При описаний интерпретационной »млели р си'Л'.'ме ШП* (ырч-т • тичеекчя интерпретация п^С-г^»'^.^^ I'■•догреби илипс1"-' "■

легавд-ю в покрывающей толще, аппроксимировались серией субгори-зонтальннх пластов с локальными увеличениями пластовых скоростей. Величина скорости составила 7.0 -8.5 км/с, что согласуется с дакщми сейсмскаротака в этих районах. В результате решения прямой кинематической задачи были рассчитаны скорости Уогт и годографы отраженных волн (ОТВ), по которым впоследствии п-:.- стандартной методике способом разностного годстрафа были определены Уэф.

Шде.лирс1сшие показало резкое увеличение скорости на участках отсутствия сейсмического материала. Практический интерес предсты'йяот сопоставлений модельных кривых Уэф с результатами их расчета по полевым сейсмограммам.

Угф наиболее уверенно определяется в местах отсутствия неоднородных зон, ьизе&нных трапповым' ма, лтизмом, и в весьма незначительном количестве там, где предполагается их наличие. Эта закономерность момэт привести к смещению сценок Узф и, как следствие, к неверному определению уровня опорного горизонта.

Информация о скоростных неоднородностях разреза является критерием качестза сейсмических построений и может быть использована' в интерпретационных целях. Такие неоднородности характеризуются резким несоответствием скоростей Узф и Уогт при хорошем их совпадении на участках-, свободных от транповых интрузий. Учет скоростных иеоднйродн'остеЛ ( либо неоднородных зон верхней части разреза ') приводит к более плавному поведении отражающих грант, ••

Представленная модель неоднородных трапповых объектов хорошо согласуется с данными комплекса геофизических методов. Выполненные • построения показывают принципиальную возможность моделирования траппов^ тел в-верхней части разреза на основе интерпретации магнитометрических данных. Результаты моделирования однозначно показывают соответствие меаду зонами скопления особых точек магнитного подл, интерпретируемых как тола траппов с повышенной сейсмической скоростью, и сэйсмогеологическими условиями, описываемыми сейсмической моделью. Объекгиьноо'ть ынюлнешюго моделирования г.одтье ¡гадает схожий характер кривых' Уэ.р, построенных в-результате мод^ль.шч расчетов и полевых наблюдений истодом ОГТ.

Рассмотренный подход сейсмического моделирования трапповых тел, ослоытмвдх сейсмологическую ооот.июьку по рЕ1споло»*мшю особых точек магнитного ¡шля а иерхней части рппреуд, позволяет производить учет ломеч'ообрнзук.щих. по-юктои. .более гсачгсттп.но/гем

самым выделяя отражайте горизонты.

Как крупная положительная структура НВА является перспективной областью поисков нефти и газа. Здесь широко развернуты сейс-моразведочные работы. Отсутствие информации об интрузивных трап-поекх телах, создающих неоднородности в верхней части разреза, значительно затрудняет исследование сейсморазведкой методом ОГТ структурного плана ряда площадей.

Для прогноза развития трапповых тел в ВЧР, выяснения особенностей геологического строения и построения геолого-геофизических разрезов,выполнена интерпретация аномалий магнитного поля траппо-вой природы ряда перспективных для поисков нефти и газа площадей НБА. Исследования проведены на Лаврушинской, Кочемской, тетейс-кой, Ербогаченской, Мукокинской и Санарской площадях. К интерпретации привлекались магнитные аномалии, окружающие линию разреза на расстоянии 10 - 15 км в обе стороны. Поэтому построенные геолого-геофизические разрезы имеют обобщенный характер .и описывают трапповую обстановку в полосе до 20 км. .о

Геолого-геофизические разрезы позволили проследить'' основные черты развития траппового магматизма рассматриваемой территории. В основном это сложно построенные многоуровневые тела. Упрощение трапповой обстановки прослеживается в восточном направлении.

Выполненные геолого-гёофизические разрезы дают оценку насыщенности трапповыми телами ВЧР и их влияния на структурные построения по геофизическим данным. Предложенная'методика интерпретации аэромагнитных данных в районе развития траппового магматизма севёро-западногр склона НБА в дополнение к качественному анализу аномального поля непосредственно переводит данные аэросъемки в глубины намагниченных геологических тел - трапповых интрузий, она может быть применена в комплексе с другими геофизическими методами, увеличивая детальность геолого-геофизических исследований.

Полученные данные для ряда*площадей, перспективных на поиски нефти и газа позволили: 1. Прогнозировать распространение трапповых интрузий в ВЧР на основе построения геолого-геофизических разрезов; 2. Строить содержательную сейсмогеологическую модель с целью ее дальнейшего использования при интерпретации сейсмических данных.

3 Л К Л Ю Ч Е И И Е

Выполненный в работе анализ магнитных полей центральной части КБА позволяет сделать следующие выводы:

1. Магнитные объекты фундамента, определяемые по положению особых точек магнитного поля и связанные с зонами глубинных разломов, залегают в диапазоне глубин от 3 до 1? км. Мощность зтих тел позволяет классифицировать их как наиболее крупные намагниченные образования платформы.

2. Глубинные разломы юга Сибирской п. .тформы имеют слогаое строение. На ряде участков в зоне глубинного разлома выделены нарушения, расположенные параллельно друг другу.

3. Распределение трапповых тел северо-западного склона НБА, прогнозируемое по положению оссбых точек магнитных анс:.;алий, показывает сложное строение верхней части разреза. Трапповый магматизм характеризуется многоярусным характером интрузий. Трапповые тела могут иметь до 4-х уройей внедрения. Исследование условий залегания траппов в широтном направлении показывает осложнение трап-повой обстановки с востока к западу и северо-западу.

4. В результат интерпретации сложных магнитных полей трапповой природы оценены глубины залегания трапповых тел северо-западного склона НБА. В рассматриваемом районе наиболее вероятный - интервал залегания трапповых тел приурочен к абсолютным глубинам +100 '. -200 м, не считая их выходов на дневную поверхность.

5. Данные интерпретации магнитных аномалий представляю! информацию, на основе, которой может быть выполнено моделирование зон развития трапповых тел, с целью учета неоднородностей в строении ВЧР, препятствующих изучению более глубоких горизонтов платформы геофизическим^.методами, в частности сейсморазведкой МОГТ.

6. Технология интерпретации сложных аномалий магнитного поля, базирующаяся на методе особых течек, алгоритмически связанным с гео-фил-*чсской" базой данных, позволяет производить количественный анализ большого чк;ла магнитных аномалий различной геологической природы на единой методической основе. Оптимальность рассмотренной технологий состоит в возможности количественной интерпретации сложных суммарных аномальных полей от тел произвольной формы и намагниченности, использовании формализованной мэтодики расчетов

при незначительных затратах времени ЭВМ. и привлечении неформализованного опыта геофизика-интерпретатора на этапе геологического осмысления полученного материала.

Основные положения работы изложены В следующих публикациях :

1. Гаченко с. В. Интерпретация зцомалий магнитного поля центральной части Непско-Ботуобинской антеклизы // Геология и полезные ископаемые Сибири: Тез. доклад, к VID региональной научной конференции ИГУ. - Иркутск, 1990.- с.7 (в печати).

2. Гаченко C.B. Интерпретация аномалий потенциальных полей юга Сибирской платформы с применением базы данных // Геология и полезные ископаемые юга Восточной Сибири: Тез, доклад, к научно-практической конференции БСНИИГиЮ. - Иркутск, 1969.- Часть IL-с. 92-93. ■ !'

3. Гаченко С. в. распределение магкитововмущающих объектов Непского свода // Геология и полезные ископаемые Восточной Сибири. - Иркутск Изд.-во Иркут. ун-та, 1991. - с. 98-99.

4. Гаченко с. & Gnuw интерпретации полосовых магнитных аномалий в верховье р. Н-Тунгуски / Деп. в ВИНИТИ 09.12.88, M 13-В89.-8 с.

Б. Гаченко С. Е Оценка геологического строения трапповых тел по аэромагнитным данным / Доп. в ШШТИ 14.05.90, N 2677-В90.- 8 с.

"Подписано в печать 23.07.^1. Формат Ы)\Н4 1/16.

Бумага типографская. Печать офсетная Усл. печ. л. •'.5. Уч.-изд.л. 1,0.Тираж 100 экз. Зам.- ¿9 . Бесплатно.

Иркутский политехнический институт Г.64074, Иркутск, ул. Лермонтова, ИЗ