К оглавлению

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

 

Таблица

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

 

Рисунок