Условия применения геофизических методов. Контрастность физических свойств и способы её оценки

№3. Условия применения геофизических методов. Контрастность физических свойств и способы её оценки

Несмотря на разнообразие геофизических методов и решаемых с их помощью геологических задач, можно сформулировать не зависящие от исследователя условия, необходимые и достаточные для эффективного применения методов прикладной геофизики. К таким условиям относятся:

1. заметная дифференциация (контрастность) физических свойств пород и руд района работ;

2. благоприятные геометрические параметры (размеры, форма, глубина и элементы залегания) геологических объектов;

3. относительно низкий уровень помех.

Контрастность физических свойств. Перечисленные условия влияют на создание ФГМ изучаемых объектов, а выбор конкретного типа моделей непосредственно зависит от анализа условий применимости геофизического метода.

Оценка физических свойств горных пород и установление связей между ними необходимы для определения возможностей применимости любого геофизического метода. Изучение физических свойств требуется для создания петрофизических моделей (ПФМ) - составной части физико-геологических моделей изучаемых объектов. Информация о ПФМ используется на всех стадиях геологоразведочного процесса, вплоть до подсчета запасов минерального сырья при разведке и эксплуатации месторождений.

Понятие о заметной дифференциации физических свойств для различных методов существенно меняется. Так, для применения гравиразведки при поисках большинства рудных месторождений достаточно различия плотностей вмещающих пород и руд на 0,3 - 0,4 г/см³, а при решении структурно-картировочных задач всего на 0,1 г/см³.

Для применимости магниторазведки и электроразведки необходимо, чтобы магнитная восприимчивость и сопротивление вмещающих пород и руд различались в несколько раз, в частности, для индуктивной электроразведки отношение сопротивлений пород и руд должно составлять около 100.

Физические свойства пород зависят от многих геологических факторов (возраста, глубины залегания, метаморфизма и др.), поэтому одни и те же литологические и структурно-вещественные комплексы для разных регионов могут быть существенно различными.

На формирование физических свойств значительное влияние оказывают эндогенные и экзогенные процессы. При поисках рудных месторождений особое значение приобретает изучение влияния гидротермально-метасоматических процессов на изменение физических свойств. Так, при полной серпентинизации гипербазитов их плотность понижается с 3,30 до 2,50 г/см³, т.е. в 1,3 раза. К резкому уменьшению плотности приводит окварцевание и милонитизация.

С точки зрения петрофизики каждая горная порода - это сложное вещество трехфазового состава, т.е. состоящее из твердой (один или несколько минералов), жидкой (вода, нефть, нефтепродукты) и газообразной (воздух, горючие газы) фаз. Физические свойства горных пород определяются прежде всего свойствами самих фаз, их количественным соотношением в породе и взаимодействием. Такие физические свойства твердой фазы, как плотность, магнитные, электрические, упругие, тепловые, ядерные, определяются, в основном, атомным строением химических элементов минералов, из которых состоит порода, соотношением твердой, жидкой и газообразной фаз, температурой и зависят от геологических факторов: термодинамических условий образования магматических пород, степени их метаморфизма, условий накопления осадочных пород, структурно-текстурных особенностей массивов пород. Используемые в геофизике физические поля Земли определяются перечисленными геофизическими свойствами горных пород.

Существующие классификации г.п., в основу которых положен их минеральный и химический состав, отличаются от петрофизических, основанных на фазовых состояниях горных пород. Наиболее часто встречающиеся значения некоторых физических свойств горных пород: плотностные (плотности и пористости), упругие (скорости продольных и поперечных сейсмических волн), магнитные (магнитная восприимчивость и др.), электрические (удельное электрическое сопротивление и др.).

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒