Геофизические исследования

УДК 550.372+550.837

Аннотация  Литература  Полный текст

ВОЗМОЖНОСТИ ГЕОЭЛЕКТРИКИ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ РЕГИОНАЛЬНОЙ И РУДНОЙ ГЕОФИЗИКИ НА ПРИМЕРЕ АЛТАЕ-САЯНСКОГО РЕГИОНА

© 2018 г. В.В. Белявский⁽¹⁾, А.Л. Шейнкман⁽²⁾, В.В. Килипко⁽³⁾

⁽¹⁾ Центр геоэлектромагнитных исследований – Филиал ИФЗ РАН, г. Москва, Россия

⁽²⁾ Институт геодинамики РAЕН, г. Москва, Россия

⁽³⁾ Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов, г. Москва, Россия

Приведены результаты изучения возможности использования региональных работ магнитотеллурическими (МТ) методами для выделения районов перспективных на рудопроявление. Исследования проводились в пределах металлогенических зон Западных Саян и Тувы, для которых имеются данные плотных МТ наблюдений. Решение задачи существенно облегчалось тем, что ранее одним из авторов уже были подробно рассмотрены вопросы, связанные с анализом экспериментальных и модельных матриц импеданса, результатов одно- и двумерных инверсий максимальных и минимальных кривых, построением стартовых геоэлектрических разрезов, анализом матрицы импеданса для трехмерных моделей. 

Описаны положение структурно-формационных зон Тувы и Западных Саян и их рудная минерализация; изложена методология трехмерной интерпретации кривых МТ зондирования. При интерпретации МТ данных определялись направления простирания региональных структур и осей фазового тензора, размерность матрицы импеданса; проверялось условие выполнения дисперсионных соотношений для инвариантных максимальных (минимальных) экспериментальных и модельных импедансов; удалялся электрический шум от приповерхностных неоднородностей; с помощью одномерной инверсии нормализованных кривых кажущегося удельного электрического сопротивления строилась стартовая гео-электрическая модель; с помощью трехмерного математического моделирования МТ полей решалась обратная задача и рассчитывалась электропроводность вертикальных (разломов) и горизонтальных коровых блоков; оценивалась разрешающая способность определения параметров проводящих блоков коры. Результирующая трехмерная  модель строилась методом интерактивного подбора 3D модельных кривых к экспериментальным; оценивалась относительная погрешность подбора. 

Для выделения прогнозируемых на рудопроявление зон сначала определялась электропроводность блоков с известными типами рудопроявлений, после чего исследовалась их ассоциативная связь с низкоомными блоками в рассматриваемой структурной единице. Результатом было построение трехмерных геоэлектрических моделей металлогенических зон Тувы и Западных Саян. Показано, что области гидротермального оруденения концентрируются в зонах вблизи глубинных разломов, для которых характерно пониженное удельное электрическое сопротивление, объясняемое более высоким содержанием связанной доли флюида в порах и матрице горных пород. По этому признаку с учетом данных, полученных в смежных районах Алтае-Саянского региона, выделены зоны, перспективные для поиска месторождений полезных ископаемых. 

Ключевые слова: магнитотеллурическое зондирование, трехмерное моделирование магнитотеллурических полей, оруденение, Алтае-Саянский регион.

Литература

Белявский В.В. Геоэлектрическая модель Алтае-Саянской складчатой области. Ч. I, II. Deutschland, Saarbrucken, LAP-LAMBERT Academic Publishing, 2014. Ч. I – 251 с., Ч. II – 186 с.

Белявский В.В., Ракитов В.А. Флюидонасыщенность очаговых зон землетрясений Алтае-Саянского региона // Разведка  и охрана недр. 2012. № 3. С.40–47.

Белявский В.В., Шейнкман А.Л. Геоэлектрическая модель центральной части Алтае-Cаянского региона // Разведка  и охрана недр. 2015. № 2. С.30–35.

Браун Д., Массет А. Недоступная Земля. М.: Мир, 1984. 262 с.

Булин Н.К., Егоркин А.В. Региональный прогноз нефтегазоносности недр по глубинным сейсмическим критериям. М.: Центр ГЕОН, 2000. 194 с.

Геологическое строение СССР и закономерности размещения полезных ископаемых. Т. 7. Кн. 1. Л.: Недра, 1988. 300 с.

Государственная геологическая карта Российской федерации. Карта полезных ископаемых. Алтае-Саянская серия / Министерство природных ресурсов и экологии Российской федерации. Федеральное агентство по недропользованию. СПб.: ВСЕГЕИ, 2002.

Друскин В.Л., Книжнерман Л.А. Спектральный полудискретный метод для численного решения  трехмерных нестационарных задач в электроразведке // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1988. № 8. С.63–74.

Краснораменская Т.Г., Лобацкая  Р.М. Объемная неотектоническая разломно-блоковая модель Алтае-Саянской складчатой области и сейсмический процесс // Тектонофизика и актуальные вопросы науки о Земле. М.: ИФЗ РАН, 2008. С.267–269.

Курганьков П.П. Геодинамическая обстановка сейсмоактивных районов Алтае-Саянской области и проблема внутриконтинентального рифтогенеза // Геология и минеральные ресурсы  Центральной Сибири. Красноярск: КНИИГиМС, 2001. С.31–44.

Попов В.С. Геология и генезис медно- и молибден-порфировых месторождений. М.: Наука, 1977. 203 с.

Ребецкий Ю.Л., Кучай О.А., Маринин А.В. Напряженное состояние и деформация земной коры Алтае-Саянской складчатой области // Геология и геофизика. 2013. Т. 54, № 2. С.271–291.

Рундквист Д.В., Волкова В.М., Смирнов В.И. Металлогения СССР: Комплект карт 16 регионов страны. Масштаб 1:1500000. Л.: ВСЕГЕИ, 1988.

Прогнозно-минерагеническая карта: Схема металлогенического районирования России (с объяснительной запиской). Масштаб 1: 5000000 / Ред. Г.С. Гусев. М.: Геокарт, ИМГРЭ, 2002.

Шейнкман А.Л., Нарский Н.В. Карта суммарной электропроводности осадочного чехла территории России // Электромагнитные зондирования Земли: Материалы IV Всесоюзной школы-семинара по электромагнитным зондированиям. М.: ИФЗ РАН, 2009. С.45–46.

Сounil J.L., le Mouel J.L, Menvielle M. Associate and conjugate directions concepts in magnetotellurics // Annales Geophysicae. Series B. Terrestrial and Planetary Physics. 1986. V. 4, N 2. P.115–130.

Caldwel T.G., Bibby H.M., Brown C. The magnetotelluric phase tensor // Geophys. J. Int. 2004. V. 158, N 2. P.457–469. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2004.02281.x.

Marti A., Queralt P., Jones A.G., Ledo J. Improving Bahr’s invariant parameters using the WAL approach // Geophys. J. Int. 2005. V. 163, N 1. P.38–41. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2005.02748.x.

Shankland T.I., Waff H.S. Partial melting and electrical conductivity anomalies in the upper mantle // J. Geophys. Res. Solid Earth and Planets. 1977. V. 82. P.5409–5417. DOI: 10.1029/ JB082i033p05409.

Siripunvaraporn W., Uyeshima M., Egbert G. Three-dimensional inversion for Network-agnetotelluric data // Earth Planets Space. 2004. V. 56, N 9. P.893–902. DOI: https://doi.org/10.1186/ BF03352536.