ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ КОРЫ ПО ДАННЫМ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ - Электропроводность Земли
При постановке первых зондирований мы исходили из представления, распространенного в геофизике в 50-е годы.
Земная кора древних платформ должна иметь большое сопротивление, поскольку в процессе развития породы коры подвергались нагреванию под большим давлением. И только верхний слой осадков, накопленный за время сравнительно стабильного развития платформы, может иметь небольшие сопротивления: 1-100 Ом " м.
В связи с этим в геоэлектрике рассматривалась упрощенная модель коры: проводящий осадочный чехол лежит на непроводящем основании или "фундаменте".
Изучение строения осадочного чехла и определение глубины залегания непроводящего фундамента являлись важной задачей электроразведки. Однако магнитотеллурический метод, обладающий огромной глубинностью по сравнению с другими методами электроразведки, мог дать представление о строении этого фундамента. И уже первые выезды в поле преподнесли сюрпризы. Выполняя в 1962 году зондирования по профилю 2-2, мы обнаружили в районе г. Любим резкое понижение сопротивления коры на глубине около 10 км. Проводящее тело обладало продольной проводимостью свыше 5000 См
Продольная проводимость
Sа = hasа,
Где ha - мощность аномального пласта,
Sа - его проводимость, См = 1/Ом).
В последующие годы в средней части коры на глубине от 5 до 20 км нами выявлено еще несколько проводящих зон.
Все коровые аномалии расположены вблизи зон глубинных разломов. По магнитотеллурическим данным удалось дать примерное строение аномальных зон.
Под осадочным чехлом, имеющим сопротивление 4-20 Ом " м, наблюдается понижение сопротивления верхней части коры до сотен Ом " м.
Скорее всего, оно связано с графитизацией и сульфидизацией пород в зоне разлома. На глубине 15-20 км сопротивление понижается до первых десятков Ом " м. Эта область является ядром аномалии и вносит главный вклад в величину продольной проводимости аномалии Sa.
Поскольку проводящая область ограничена по ширине, то за характеристику аномалии принимают величину
G = Sada.
В случае Валмиеро-Локновской аномалии, имеющей ширину da ~ 60-70 км, величина G ~ 5 " 107 См " м.
Более сложное строение имеет аномалия Д, возникшая в зоне стыковки двух крупных геоблоков: Свекофенского и Карельского. Геоэлектрическая модель этой зоны, пересекаемая профилем Суоярви-Выборг. Зона сочленения геоблоков идет по Янисьярвинскому разлому, который на этом участке имеет северо-западное направление, а затем на территории Финляндии поворачивает на север.
Положение Янисьярвинского разлома двойной пунктирной линией. Профиль пересек несколько блоков 3-го порядка. Почти каждый разлом отразился на профиле большим понижением сопротивления на глубине ~ 5-10 км. Но эпицентры проводящих областей смещены от выходов разломов на поверхность в юго-западном направлении.
Анализ данных геоэлектрики и других геофизических исследований, проведенный совместно с геологами, позволит в дальнейшем понять особенности тектонического развития двух геоблоков.
Наличие областей пониженного сопротивления в коре чаще всего связывают с широким распространением в ослабленных зонах графита и сульфида, которые имеют повышенную электронную проводимость.
Проведенный нами тщательный анализ поведения кривых зондирования в этих районах показал, что сульфидизация и графитизация, безусловно, приводят к понижению сопротивления в верхней части коры [6]. Однако самая проводящая часть аномалии, расположенная ниже 5-10 км, может иметь другое происхождение.
В настоящее время представляется правдоподобной идея В. Н. Николаевского и Н. И. Павленковой о широком распространении зон горизонтальной трещиноватости на этих глубинах и присутствии свободной воды, которая при повышенной температуре обладает способностью хорошо растворять соли. мантия горный порода электропроводность
Минерализированная вода заполняет трещины и значительно понижает сопротивление пород. Появление воды на этих глубинах может вызываться разными причинами.
Главным источником воды может быть дегидратация - высвобождение связанной воды в областях, где температура превышает определенный уровень (300-500?С). Однако до окончательной разработки проблемы образования зон пониженного сопротивления в коре еще далеко.
Пока исследования проводили на территории, покрытой мощным проводящим чехлом, мы были лишены возможности изучить "нормальное" геоэлектрическое строение коры.
Нам удалось только выявить крупные аномалии электропроводности коры, продольная проводимость которых значительно превышала продольную проводимость осадочного чехла. Уникальную возможность для изучения геоэлектрического строения коры представляет Балтийский щит, практически лишенный верхнего проводящего покрова.
Главной задачей при зондировании на Балтийском щите является изучение вертикального распределения сопротивления в коре и подкоровой области в условиях "нормального" залегания, то есть в районах, лишенных крупных проводящих аномалий, связанных с присутствием хорошо проводящих включений типа сульфида, графита и зон повышенной трещиноватости.
Уже первые зондирования, проведенные в интервале периодов 10- 3-104 с на Кольском полуострове вблизи поселка Териберка (профиль 9-9 ) и в центральной Карелии (профиль 8-8 ), привели нас к новым представлениям о "нормальном" строении коры.
Ранее представления о распределении сопротивления в коре до глубины 30-40 км складывались на основании лабораторных измерений сопротивления горных пород, входящих в состав гранитного и базальтового слоев коры.
В экспериментах учитывали зависимость сопротивления от температуры и влажности. Эти два параметра главным образом и определяют поведение сопротивления в коре.
По лабораторным данным, верхняя часть коры имеет сопротивление 103-104 Ом " м, оно медленно растет до 104-106 Ом " м на глубине 20-30 км. Повышение сопротивления до этой глубины происходит вследствие уменьшения пористости и влажности.
С глубины 30 км должно происходить понижение сопротивления, вызванное ростом температуры. Однако, по данным зондирований, сопротивление коры ведет себя иначе: рост сопротивления наблюдается до глубины 8-10 км, где оно достигает 104-105 Ом " м, но на глубине 10-20 км сопротивление уменьшается в десятки, а иногда и в сотни раз.
По данным зондирования наиболее точно определяются положение верхней границы области пониженного сопротивления и ее суммарная продольная проводимость. Глубина залегания верхней кромки проводящего слоя в коре на профилях 9-9 и 8-8 меняется от 10 до 20 км.
Продольная проводимость корового слоя мала по сравнению с продольной проводимостью аномально проводящих зон в коре, обнаруженных нами под осадочным чехлом.
Если в аномальных областях она нередко превышает 103 См, то на Балтийском щите нормальная проводимость корового слоя не превышает 60-70 См. В некоторых районах Карелии продольная проводимость корового слоя уменьшается до 2-4 См.
Интересно отметить, что положение верхней границы корового слоя близко к положению верхней границы крупных аномалий, обнаруженных под осадочным чехлом, что может указывать на единую природу их происхождения.
Похожие статьи
-
Не останавливаясь на вопросах, касающихся методики обработки и интерпретации данных магнитотеллурических зондирований, которым посвящено огромное...
-
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ В МАНТИИ - Электропроводность Земли
На Балтийском щите помимо проводящего корового слоя выделяются еще два интервала глубин, где сопротивление уменьшается в 10 раз и более. Второе понижение...
-
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ЗЕМЛИ - Электропроводность Земли
Электропроводность горной породы (или обратная ей величина - удельное сопротивление) является важной характеристикой свойств вещества, находящегося в...
-
ОСНОВЫ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКОГО МЕТОДА - Электропроводность Земли
В основе предложенного метода лежит упрощенная модель естественного электромагнитного поля. Предполагается, что первичное поле, возбуждаемое внешними...
-
Модель строения Земли - Планета Земля
Широко известная модель внутреннего строения Земли (деление ее на ядро, мантию и земную кору) разработана сейсмологами Г. Джеффрисом и Б. Гутенбергом еще...
-
Компьютерная обработка аэрокосмических снимков Для ГИС, предназначенной для решения различных научно-практических задач, важно использование информации,...
-
ЛИТЕРАТУРА - Электропроводность Земли
1. Пархоменко Э. И., Бондаренко А. Т. Электропроводность горных пород при высоких давлениях и температуре. М., 1979. 272 с. 2. Краев А. П., Зацепин В....
-
Современные данные о сейсмических границах - Планета Земля
Тем больше проводится сейсмологических исследований, тем больше появляется сейсмических границ. Глобальными принято считать границы 410, 520, 670, 2900...
-
Человек привыкает к тому, что земля у него под ногами незыблема. Но впечатление это обманчиво. Одно мгновение - и разрушается то, что создавалось многими...
-
Сбор исходных данных Найти описание экологической обстановки на территории города новосибирска Оценка экологической ситуации с использованием...
-
В работе создана специализированная карта достоверной оценки и прогноза состояния природно-хозяйственных систем, промышленных агломераций,...
-
Полезные ископаемые кор выветривания - Коры выветривания и полезные ископаемые
В элювиальных образованиях нередко заключены некоторые россыпные месторождения, такие, как золото, платина, алмазы, касситерит и др., находящиеся в...
-
Подбор скважин, подготовка данных и проектирование ГРП При выборе кандидатов для ГРП необходимо сделать следующие шаги: - сбор данных о характеристиках...
-
Введение - Коры выветривания и полезные ископаемые
Внешняя часть литосферы, сложенная продуктами выветривания, называется корой выветривания. За нижнюю границу выветривания следует принимать уровень...
-
Сравнительное изучение почвенного покрова на основе дистанционного зондирования земли и полевых исследований Разработка научных основ рационального...
-
Целью проведения данной работы явилось выявление захвата земельных участков, занятых под объектом строительства магистральный газопровод...
-
Существует три уровня прогноза: 1) Уровень региональных исследований; 2) Уровень зональных исследований; 3) Уровень локальных исследований. Разработаны...
-
Состав земной коры - Строение земной коры
Земная кора состоит из нескольких слоев, толщина и строение которых различны в пределах океанов и материков. В связи с этим выделяют океанический,...
-
Введение - Строение земной коры
Земная кора является наиболее хорошо изученной твердой оболочкой Земли. Название "кора" исторически связано с представлением о твердой оболочке,...
-
В областях, где имеется значительное количество глубоких буровых скважин, напорных источников, изучены геологическое строение и состав подземных вод,...
-
Заключение - Коры выветривания и полезные ископаемые
В данной курсовой работе затронута один из важнейших разделов в геологии как кора выветривания. Изучение строения кор выветривания имеет большое...
-
Новая модель строения мантии - Планета Земля
К 80-м годам XX века сейсмологические исследования методами продольных и поперечных сейсмических волн, способных проникать через весь объем Земли, а...
-
С использованием ГИС на базе Arcview 3.2a программы можно провести многочисленные анализы. ГИС-анализ упрощает процесс описания месторождений полезных...
-
Интерпретация данных магниторазведки складывается из геофизической интерпретации и геологического истолкования, тесно связанных между собой. Первым...
-
Карта фактического материала Масштаб 1:1000 Скважины 15-16-17-18. Условные обозначения: изогипса с абсолютной отметкой Номер буровой скважины Абсолютная...
-
Оценка вязкости астеносферы, мантии и ядра - Движение вещества Земли
Характер тектонических процессов, протекающих на разных уровнях в твердой Земле, в значительной степени зависит от физических свойств отдельных ее...
-
Образование кор выветривания Кора выветривания - континентальная геологическая формация, образующаяся на земной поверхности в результате выветривания...
-
Теории глобальной эволюции земной коры
Эволюция земной коры сопровождается, главным образом, перемещением вещества под воздействием тектонических движений. В зависимости от типа тектонических...
-
При исследовании внутреннего строения нашей планеты чаще всего проводят визуальные наблюдения естественных и искусственных обнажений горных пород,...
-
Введение - Развитие представлений о внутреннем строении земли и методы ее изучения
Какая она, планета Земля, твердая или жидкая? Вопрос отнюдь не праздный, и не может быть решен однозначно. С глубокой древности величайшие умы...
-
Профили выветривания - Коры выветривания и полезные ископаемые
В результате разложения минеральной массы коренных пород и избирательной миграции химических элементов возникают различные профили выветривания: -...
-
Связь глубинного строения с размещением полезных ископаемых и распределением сейсмичности
В настоящее время для исследования глубинного строения Земли наиболее часто используются данные сейсморазведки, однако, сейсмических профилей на...
-
Самые современные космические снимки не позволят получить нужную информацию без быстрых и надежных методов дешифрирования, заложенных в большинство...
-
Геолого-литологические колонки опорных скважин Скважина № 65 Н=9,3м Геологический индекс Отметка подошвы слоя Глубина залегания слоя Мощность слоя...
-
Состав мантии ниже границы 670 км - Планета Земля
Проведенные в последние два-три десятилетия исследования структурных переходов минералов с использованием рентгеновских камер высокого давления позволили...
-
Состав верхней мантии - Планета Земля
Проблема состава, структуры и минеральных ассоциаций глубинных земных оболочек или геосфер, конечно, еще далека от окончательного решения, однако новые...
-
Палеомагнитный метод в стратиграфии и палеогеографии - Геология хронологии Земли
В основу этого метода положена история магнитного поля Земли, которую научились читать с начала 20 века. Возможность изучения истории магнитного поля по...
-
ВВЕДЕНИЕ - Применение аэрокосмической информации в землеустройстве и кадастре земель
Дистанционный зондирование земля дешифрирование Данная работа посвящена рассмотрению применения аэрокосмической информации в землеустройстве и кадастре...
-
НАЛИЧИЕ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ - Архипелаг Новая Земля
В эпоху четвертичного оледенения весь архипелаг, а в настоящее время около 25% всей площади Новой Земли покрыто материковым льдом. Оледенение Новой Земли...
-
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ТЕРРИТОРИИ - Архипелаг Новая Земля
В геолого-структурном отношении острова Новая Земля входят в состав Пайхойско-Новоземельской складчатой системы, являющейся продолжением Урало-Пайхойской...
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ КОРЫ ПО ДАННЫМ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ - Электропроводность Земли