Об определении плотности пород при гравиметрической разведке
З.М. СЛЕПАК
Знание плотности пород поверхностных слоев земной коры необходимо для уточнения поправки за промежуточный слой, а также для правильной геологической интерпретации результатов гравиметрических исследований.
Для определения плотности пород поверхностного слоя был использован общеизвестный метод профилирования Неттльтона [3].
Измерения производили по прямолинейным профилям, которые располагали вкрест простирания к поверхностным формам на участках наиболее резких колебаний отметок рельефа. При этом пункты с максимальными высотами обычно располагали в краевых частях профиля, а пункты с минимальными отметками высот - в средней части профиля. Измерения обычно проводили в пяти-семи точках. Длину профилей подбирали в интервале 500-1500 м в зависимости от условий работ. Силу тяжести измеряли гравиметром ГАК-ЗМ, высоты пунктов определяли геометрическим нивелированием.
Измерения обрабатывали по формуле Буге, пренебрегая поправкой за рельеф. Аномалии силы тяжести в редукции Буге вычисляли при различных значениях плотности σ промежуточного слоя (от 1,7 до 2,5 г/см3). Аномальные значения силы тяжести наносили на график и строили кривые при различных значениях величины σ (см. рисунок).
Кривая Δg, наиболее близкая к прямой линии, будет соответствовать наиболее достоверно значению плотности пород слоя, в пределах которого меняются высоты точек профиля. На рисунке такая кривая дает величину σ=2,0 г/см3.
Результаты наших измерений, проведенных на различных участках, максимально удаленных в направлении с запада на восток на 90 км (от с. Шугурово до г. Октябрьского) сведены в таблице.
Приведенные данные получены для высот от 125 до 280 м. Осадочная толща с отметками высот от нуля до 125 м в районе исследований сложена в основном теми же отложениями верхней перми, что и вышележащие слои, к тому же их влияние на гравитационное поле должно повсюду быть одинаковым.
Полученные методом профилирования данные свидетельствуют о том, что плотность пород промежуточного слоя не постоянна в горизонтальном и вертикальном направлениях и может изменяться в значительных пределах. Между тем при ошибочном выборе плотности пород даже на 0,1 г/см3 при амплитуде высот геофизических пунктов 100 м будет создаваться погрешность в 0,4 мгл. В районе же проведенных исследований, где амплитуда колебания высот достигает почти 300 м, эти погрешности составляют 1,2 мгл, а при погрешности плотности в 0,2 г/см3 - 2,4 мгл и т. д.
Ясно, что при детальных и высокоточных гравиметрических съемках такие погрешности являются совершенно недопустимыми. Поэтому при детальных гравиметрических работах плотность промежуточного слоя, полученную нами методом профилирования, целесообразно принимать равной 2,1 г/см3.
Достоверность вновь полученных данных плотности пород поверхностных слоев методом профилирования подтверждается также рядом факторов тектонического и гидрогеологического характера. В этих районах повсеместно развита трещиноватость горных пород, наблюдается образование карста и ряд других побочных явлений.
Все эти явления не могут быть учтены при лабораторных анализах плотности и для выяснения плотностной характеристики пород поверхностных слоев в естественных условиях залегания заслуживают особого рассмотрения.
Таким образом, можно сделать вывод, что при гравиметрических съемках целесообразно проводить специальные исследования по определению плотности пород поверхностных слоев методом профилирования.
По данным о плотности пород, полученным лабораторным путем и методом профилирования, в сопоставлении их с данными геологического строения района необходимо составлять карты изменения плотности пород, расположенных выше определенного уровня, и вводить поправку за промежуточный слой с учетом этих плотностей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кринари А.И., Салихов А.Г. Плотность и магнитная восприимчивость пород палеозоя восточной части Татарии и их влияние на гравитационные и магнитные аномалии. Изв. АН СССР, № 8, 1956.
2. Фотиади Э.Э. О зависимости пористости и плотности пород осадочного покрова от глубины их залегания. Геология нефти, 1957, № 4.
3. Nettleton. Reduction of cravity observations Geophysical. Prospectine for oil Graw- Hill Book Compani, inc. New York and London, 1940.
Трест Татнефтегеофизика
|
Профиль |
Протяженность профиля, м |
Наименьшая высота Hmin, м |
Наибольшая высота Нмакс, м |
Амплитуда высот ΔН, м |
Амплитуда Δg, мгл |
Плотность σ, г/см3 |
|
Бавлы №1 |
520 |
150 |
216,9 |
66,9 |
17,79 |
2,1 |
|
Уязы-Тамак №2 |
1194 |
139,9 |
220,0 |
80,1 |
18,54 |
1,9 |
|
Урдала №3 |
1555 |
130,6 |
224,9 |
94,3 |
19,86 |
2,1 |
|
Шугурово №4 |
1120 |
130,0 |
214,2 |
84,2 |
18,21 |
2,1 |
|
Шугурово №5 |
1519 |
125,0 |
219,0 |
94,0 |
20,27 |
2,2 |
|
Степной Зай №6 |
648 |
199,9 |
280,0 |
80,1 |
18,94 |
2,0 |
