RU2346299C2 - Method for geophysical and geochemical field sources distribution survey - Google Patents

Method for geophysical and geochemical field sources distribution survey Download PDF

Info

Publication number
RU2346299C2
RU2346299C2 RU2007108271/28A RU2007108271A RU2346299C2 RU 2346299 C2 RU2346299 C2 RU 2346299C2 RU 2007108271/28 A RU2007108271/28 A RU 2007108271/28A RU 2007108271 A RU2007108271 A RU 2007108271A RU 2346299 C2 RU2346299 C2 RU 2346299C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fields
sources
geochemical
geophysical
distribution
Prior art date
Application number
RU2007108271/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007108271A (en
Inventor
Михаил Бранкович Штокаленко (RU)
Михаил Бранкович Штокаленко
Сергей Георгиевич Алексеев (RU)
Сергей Георгиевич Алексеев
Сергей Александрович Вешев (RU)
Сергей Александрович Вешев
Николай Александрович Ворошилов (RU)
Николай Александрович Ворошилов
Евгений Георгиевич Маргович (RU)
Евгений Георгиевич Маргович
Original Assignee
ФГУНПП "Геологоразведка"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФГУНПП "Геологоразведка" filed Critical ФГУНПП "Геологоразведка"
Priority to RU2007108271/28A priority Critical patent/RU2346299C2/en
Publication of RU2007108271A publication Critical patent/RU2007108271A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2346299C2 publication Critical patent/RU2346299C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics; measurement.
SUBSTANCE: invention relates to methods of geological environment survey and permits to study subsurface distribution of gephysical and geochemical field sources. The latter may be various types of mineral deposites, fault zones, archaeological sites and other subsurface objects. Geophysical fields are measured and their intensity distribution is mapped. Field component anomalies are detected, which are then used to select anomaly sources. For these sources fields are calculated. Selection is validated according to relationship of actual and estimated fields. In addition, for the same area, distribution of mobile occurence forms of chemical elements and gases is studied and geochemical fields are obtained. Arbitrary points under surveyed area are selected. Band-pass filtering of obtained geophysical and geochemical fields are carried out with account for depth of previously selected points. Covariances of estimated anomalies from field sources placed at selected points and actual fields determined by filtering are calculated. Subsurface covariation distribution is mapped. Field sources are located according to matching local extreme values of geophysical and geochemical fields' covariation.
EFFECT: newly developed method, which implies surveying day surface only and provides for field source location and qualitative estimation.
2 dwg

Description

Изобретение относится к способам изучения геологических сред и позволяет изучать пространственное распределение в земле источников физических и геохимических полей, которыми могут являться месторождения полезных ископаемых различных типов, зоны тектонических нарушений, археологические памятники и другие подземные объекты.The invention relates to methods for studying geological environments and allows you to study the spatial distribution in the earth of sources of physical and geochemical fields, which may be various types of mineral deposits, zones of tectonic disturbances, archaeological sites and other underground objects.

Известен способ магниторазведки, в котором над исследуемой площадью проводят измерение интенсивности полного вектора напряженности магнитного поля (например, ΔT или его вертикальной составляющей ΔZ) с последующим построением карт этого поля (Геофизические методы поисков и разведки / Л.М.Горбунова, В.П.Захаров, В.С.Музылев и др. - Л.: Недра, 1982. С.27) На полученных картах выделяют аномалии наблюденного поля и по характерным особенностям этих аномалий (интенсивности, местоположению «особых точек», протяженности в плане) выбирают объекты, которые могут являться источниками этих аномалий. По известным формулам, приведенным в этой же книге, рассчитывают магнитное поле этих аномальных объектов и сравнивают полученное расчетное и наблюденное поля. При совпадении этих полей считают подбор объектов завершенным. В случае несовпадения полей проводят корректировку выбранных аномальных объектов, повторный расчет поля от них и вновь сравнивают полученное расчетное и наблюденное поля. Такую операцию проводят многократно, до совпадения расчетного и наблюденного полей с заданной точностью. При совпадении считают интерпретацию данных завершенной. Недостатком способа является то, что он позволяет получить сведения только о распределении в пространстве под исследуемой площадью источников магнитного поля и не дает возможности разделить объекты, близкие по магнитным свойствам, но отличающиеся по другим физическим свойствам, например горные породы по плотности. Другим недостатком является то, что при обработке данных может получаться множество эквивалентных решений, т.е. одни и те же аномалии могут создаваться при различном распределении источников полей, и для интерпретации данных необходимо привлекать дополнительную информацию.A known method of magnetic exploration, in which the intensity of the full vector of the magnetic field strength (for example, ΔT or its vertical component ΔZ) is measured over the area under study, followed by the construction of maps of this field (Geophysical methods of prospecting and exploration / L.M. Gorbunova, V.P. Zakharov, V.S. Muzylev and others. - L .: Nedra, 1982. P.27) On the maps obtained, anomalies of the observed field are distinguished, and objects are selected according to the characteristic features of these anomalies (intensity, location of “special points”, length in plan) which may be the source of these anomalies. Using the well-known formulas given in the same book, the magnetic field of these anomalous objects is calculated and the calculated and observed fields are compared. If these fields coincide, the selection of objects is considered completed. In case of mismatch of the fields, the selected anomalous objects are corrected, the field is recalculated from them, and the calculated and observed fields are again compared. Such an operation is carried out repeatedly, until the calculated and observed fields coincide with a given accuracy. If they are, they consider the interpretation of the data complete. The disadvantage of this method is that it allows you to get information only about the distribution in the space under the investigated area of the magnetic field sources and does not make it possible to separate objects that are close in magnetic properties, but differ in other physical properties, for example rocks in density. Another disadvantage is that when processing data, many equivalent solutions can be obtained, i.e. the same anomalies can be created with different distribution of field sources, and for the interpretation of the data it is necessary to attract additional information.

Наиболее близким к предлагаемому является способ комплексного изучения физических полей над исследуемой площадью с последующей интерпретацией результатов (Знаменский В.В. Общий курс полевой геофизики. М.: Недра, 1989. С.131-132). В этом способе на исследуемой площади выполняют магниторазведочные и гравиразведочные наблюдения. Проводят совместную интерпретацию полученных полей с построением разрезов и выделением объектов, отличающихся по магнитным и плотностным свойствам. Недостатком способа является то, что он не позволяет оценить вещественный состав выделенных глубинных объектов, т.е. одни и те же аномалии могут создаваться объектами, близкими по плотности и магнитным свойствам, но различными по вещественному составу, например сульфидными рудами, которые являются объектами поисков и зонами пиритизации. Различить эти объекты при использовании данного способа не представляется возможным. Другим недостатком способа является то, что при обработке комплексных геофизических данных, также как и при интерпретации магниторазведочных данных, получается множество эквивалентных решений, и для выбора единственного из них, наиболее полно отражающего строение изучаемой толщи, необходимо привлекать дополнительную информацию. Часто наблюдаются случаи, когда расположенные в земле в разных областях различные источники физических полей создают аномалии в одних и тех же точках на дневной поверхности. При интерпретации таких данных субъективно часто совмещают местоположение источников аномалий в земле, что приводит к ошибочным выводам.Closest to the proposed method is a comprehensive study of physical fields over the studied area with subsequent interpretation of the results (Znamensky VV General course of field geophysics. M .: Nedra, 1989. S.131-132). In this method, magnetic and gravity observations are performed on the test area. A joint interpretation of the obtained fields is carried out with the construction of sections and the selection of objects that differ in magnetic and density properties. The disadvantage of this method is that it does not allow to evaluate the material composition of the selected deep objects, i.e. the same anomalies can be created by objects similar in density and magnetic properties, but different in material composition, for example sulfide ores, which are the objects of searches and pyritization zones. It is not possible to distinguish these objects when using this method. Another disadvantage of this method is that when processing complex geophysical data, as well as when interpreting magnetic prospecting data, many equivalent solutions are obtained, and to select the only one that most fully reflects the structure of the studied formation, it is necessary to attract additional information. Often there are cases when different sources of physical fields located in the earth in different areas create anomalies at the same points on the day surface. When interpreting such data, subjectively often combine the location of the sources of anomalies in the earth, which leads to erroneous conclusions.

Задачей изобретения является создание способа изучения пространственного распределения в земле источников геофизических и геохимических полей, позволяющего проводя наблюдения только по дневной поверхности, однозначно определить положение и вещественный состав этих источников.The objective of the invention is to provide a method for studying the spatial distribution in the earth of sources of geophysical and geochemical fields, allowing observations only on the surface to uniquely determine the position and material composition of these sources.

Задача решается следующим образом. В способе изучения пространственного распределения источников полей, включающем проведение измерений физических полей с построением карт распределения их интенсивности, выделение аномальных составляющих полей, по которым выбирают источники этих аномалий, рассчитывают поля этих источников и о правильности их выбора судят по близости наблюдаемого и расчетного полей, на той же площади дополнительно изучают пространственное распределение концентраций химических элементов и газов в подвижных формах нахождения, получая геохимические поля. Затем выбирают произвольные точки в пространстве под исследуемой площадью, проводят полосовую фильтрацию полученных физических и геохимических полей с учетом глубины выбранных точек и рассчитывают ковариации расчетных аномалий от источников полей, помещенных в выбранные точки, с составляющими наблюдаемых полей, выделенными фильтрацией. По пространственному совпадению участков локальных экстремальных значений ковариации физических и геохимических полей получают распределение в земле источников полей.The problem is solved as follows. In a method for studying the spatial distribution of field sources, including taking measurements of physical fields with constructing maps of the distribution of their intensity, highlighting the anomalous components of the fields by which the sources of these anomalies are selected, the fields of these sources are calculated and the correctness of their selection is judged by the proximity of the observed and calculated fields, of the same area, the spatial distribution of the concentrations of chemical elements and gases in mobile forms of location is additionally studied, obtaining geochemical la. Then, arbitrary points in the space under the area under study are selected, band-pass filtering of the obtained physical and geochemical fields is carried out taking into account the depth of the selected points, and covariances of the calculated anomalies from the field sources placed at the selected points are calculated with the components of the observed fields highlighted by filtering. By the spatial coincidence of the areas of local extreme values of the covariance of physical and geochemical fields, the distribution of field sources in the earth is obtained.

Используемый в данном способе расчет ковариаций для геофизических и геохимических данных при сопоставлении пространственного положения участков с характерными для искомых объектов физическими и химическими свойствами позволяет без привлечения дополнительной информации однозначно установить распределение в земле значений интенсивности источников полей, которая прямо пропорциональна значениям ковариаций соответствующих полей, и таким образом оценить наличие и положение под исследуемой площадью объектов, являющихся источниками полей.The calculation of covariances used in this method for geophysical and geochemical data when comparing the spatial position of the plots with the physical and chemical properties characteristic of the desired objects allows us to unambiguously establish without any additional information the distribution of the intensity of the field sources in the earth, which is directly proportional to the values of the covariances of the corresponding fields, and way to assess the presence and position under the investigated area of objects that are sources of olei.

На фиг.1 представлен пример обнаружения источника гравитационного и магнитного полей, предположительно связанных с углеводородной залежью (обведен сплошной жирной линией - Г). На разрезе по одному из профилей показаны области пониженных значений ковариаций расчетных аномалий и соответствующих фактически наблюденных полей для гравитационного (горизонтальная штриховка - А) и магнитного (вертикальная штриховка - Б) полей, а также области повышенных значений ковариаций для поля содержаний никеля, определенных термомагнитным геохимическим методом (ТМГМ) (косая штриховка - В), и положение в разрезе по профилю участка, соответствующего области пространственного совпадения пониженных значений ковариаций для гравитационного и магнитного полей и области повышенных значений ковариаций для поля содержаний никеля ТМГМ.Figure 1 presents an example of detecting a source of gravitational and magnetic fields, presumably associated with a hydrocarbon reservoir (circled by a solid bold line - G). A section along one of the profiles shows the regions of reduced covariances of the calculated anomalies and the corresponding actually observed fields for the gravitational (horizontal shading - A) and magnetic (vertical shading - B) fields, as well as the regions of increased covariances for the nickel content field determined by thermomagnetic geochemical method (TMHM) (oblique hatching - B), and the position in the section along the profile of the site corresponding to the spatial coincidence region of the reduced covariance values for gravity field and magnetic fields and the region of increased covariances for the TMHM nickel field.

На фиг.2 представлен пример обнаружения источника гравитационного и магнитного полей, которым в данном случае является нефтяная залежь (черная заливка - Г), установленная по данным бурения. В разрезе по одному из профилей показаны изолинии значений ковариаций расчетных и соответствующих фактически наблюденных полей для магнитного поля (тонкие линии со штрихами, обращенными по направлению уменьшения значений ковариаций - А), область пониженных значений ковариаций для гравитационного поля (горизонтальная штриховка - Б), область повышенных значений ковариаций для поля содержаний брома ТМГМ (косая штриховка - В).Figure 2 presents an example of detecting a source of gravitational and magnetic fields, which in this case is an oil reservoir (black fill - G), installed according to the drilling data. A section along one of the profiles shows the isolines of the covariance values of the calculated and corresponding actually observed fields for the magnetic field (thin lines with dashed lines in the direction of decreasing covariance values - A), the area of reduced covariance values for the gravitational field (horizontal shading - B), region increased values of covariances for the bromine content field TMHM (oblique hatching - B).

Для осуществления способа проводят следующие операции.To implement the method carry out the following operations.

1. Измеряют на исследуемой территории физические поля (например, магнитное и гравитационное) по сети наблюдений.1. Physical fields (for example, magnetic and gravitational) are measured in the study area using a network of observations.

2. Измеряют на исследуемой территории по сети наблюдений поля концентрации подвижных или слабозакрепленных форм нахождения химических элементов (путем проведения съемки геоэлектрохимическими методами, например, ТМГМ, методом диффузионного извлечения, методом металлоорганических почвенных форм) или газов (атмохимическими методами), получая геохимические поля в виде матриц или карт. Сеть геохимических наблюдений может отличаться от сети геофизических наблюдений.2. In the study area, the concentration fields of mobile or weakly fixed forms of finding chemical elements are measured in the study area (by surveying using geoelectrochemical methods, for example, TMGM, diffusion extraction, the method of organometallic soil forms) or gases (atmochemical methods), obtaining geochemical fields in the form matrices or cards. The network of geochemical observations may differ from the network of geophysical observations.

3. В пространстве под исследуемой площадью выбирают произвольные точки. Для удобства проведения расчетов выбор точек может осуществляться по такой же сети наблюдений, по которой проведены геофизические или геохимические наблюдения.3. In the space under the investigated area, arbitrary points are selected. For the convenience of calculations, the selection of points can be carried out according to the same network of observations along which geophysical or geochemical observations were carried out.

4. Проводят полосовую фильтрацию измеренных физических и геохимических полей с учетом глубины залегания выбранных точек.4. Conduct band-pass filtering of the measured physical and geochemical fields, taking into account the depth of the selected points.

5. Рассчитывают ковариации расчетных аномалий от источников соответствующих полей, помещенных в выбранные точки, с выделенными фильтрацией составляющими наблюдаемых полей. Строят карты распределения значений ковариации для различных полей.5. Calculate the covariance of the calculated anomalies from the sources of the corresponding fields placed at the selected points, with the components of the observed fields highlighted by filtering. Maps of the distribution of covariance values for various fields are built.

6. Выделяют участки совпадения локальных экстремальных значений ковариации физических и геохимических полей в нижнем полупространстве, по которым оценивают пространственное распределение источников полей, которыми могут являться рудные объекты, залежи углеводородов, зоны тектонических нарушений, археологические памятники и другие подземные объекты.6. Identify areas of coincidence of local extreme values of the covariance of physical and geochemical fields in the lower half-space, which estimate the spatial distribution of field sources, which may be ore objects, hydrocarbon deposits, zones of tectonic disturbances, archaeological sites and other underground objects.

Например, залежи углеводородов характеризуются пониженной намагниченностью, пониженной плотностью и повышенными содержаниями элементов-индикаторов углеводородов (никеля, ванадия, брома и т.п.) и углеводородных газов. Поэтому местоположение залежей углеводородов фиксируется в земле только при комплексном рассмотрении участков локальных понижений значений ковариации для магнитного и гравитационного полей и повышений значений ковариации для полей распределения элементов-спутников углеводородов и газов. Для ультраосновных массивов характерны повышенные значения намагниченности и плотности пород, а также повышенные содержания некоторых элементов-индикаторов, характерных и для углеводородов (например, никеля, меди), и пониженные содержания ванадия. Поэтому, при применении предлагаемого способа, местоположение таких массивов характеризуется повышенными значениями ковариации для магнитного и гравитационного полей, пониженными значениями ковариации для поля ванадия, что отличает их от залежей углеводородов. Большинство сульфидных рудных тел, по отношению к вмещающим горным породам, характеризуются повышенной намагниченностью, повышенной плотностью и повышенными содержаниями химических элементов, характерных для этих руд. Соответственно местоположение рудных тел фиксируется в земле локальными комплексными повышениями значений ковариации для полей магнитного, гравитационного и распределения концентраций химических элементов, характерных для этих руд (например, для полиметаллических руд свинца и цинка). Археологические памятники характеризуются повышенной намагниченностью и повышенными содержаниями ряда химических элементов, например меди и цинка. Соответственно их пространственное положение определяется повышенными значениями ковариации для магнитного поля и полей содержаний меди и цинка.For example, hydrocarbon deposits are characterized by reduced magnetization, reduced density and increased contents of indicator elements of hydrocarbons (nickel, vanadium, bromine, etc.) and hydrocarbon gases. Therefore, the location of hydrocarbon deposits is recorded in the ground only by a comprehensive examination of areas of local decreases in covariance values for magnetic and gravitational fields and increases in covariance values for distribution fields of hydrocarbon and gas satellite elements. Ultrabasic massifs are characterized by increased values of magnetization and density of rocks, as well as increased contents of some indicator elements characteristic of hydrocarbons (for example, nickel, copper), and reduced vanadium contents. Therefore, when applying the proposed method, the location of such arrays is characterized by increased covariance values for the magnetic and gravitational fields, reduced covariance values for the vanadium field, which distinguishes them from hydrocarbon deposits. Most sulfide ore bodies, relative to the enclosing rocks, are characterized by increased magnetization, increased density and increased contents of chemical elements characteristic of these ores. Correspondingly, the location of ore bodies is recorded in the earth by local complex increases in the covariance values for the magnetic, gravitational and distribution of chemical element concentrations characteristic of these ores (for example, polymetallic ores of lead and zinc). Archaeological sites are characterized by increased magnetization and elevated contents of a number of chemical elements, such as copper and zinc. Accordingly, their spatial position is determined by increased values of the covariance for the magnetic field and the fields of copper and zinc.

Опробование способа проводилось на ряде участков.The testing of the method was carried out in a number of areas.

На первом участке (фиг.1) по дневной поверхности по заданным параллельным профилям с шагом наблюдения 0,5 км и расстоянием между профилями 1 км были проведены геофизические (магниторазведочные и гравиразведочные) и геоэлектрохимические исследования ТМГМ. Геоэлектрохимические исследования включали отбор почвенных проб, проведение экстракции соответствующих форм нахождения элементов с последующим определением в экстрактах элементов-индикаторов углеводородов (марганца, никеля, ванадия и других). На основании результатов всех этих работ были построены карты распределения по исследуемой площади геофизических (амплитуды полного вектора напряженности магнитного поля ΔТ, распределения локальной составляющей гравитационного поля Δg) и геохимических (распределения содержаний различных элементов: марганца, никеля, ванадия, определенных ТМГМ в пробах почвы) полей.In the first section (Fig. 1), geophysical (magnetic exploration and gravity exploration) and geoelectrochemical studies of TMMM were carried out along the given surface along specified parallel profiles with an observation step of 0.5 km and a distance between profiles of 1 km. Geoelectrochemical studies included the selection of soil samples, extraction of the corresponding forms of finding elements, followed by determination in the extracts of indicator elements of hydrocarbons (manganese, nickel, vanadium and others). Based on the results of all these works, maps of the distribution over the studied geophysical area (amplitudes of the full vector of the magnetic field strength ΔТ, distribution of the local component of the gravitational field Δg) and geochemical (distribution of the contents of various elements: manganese, nickel, vanadium, determined TMHM in soil samples) were constructed fields.

На глубине 0,5 км в пространстве под исследуемой площадью была выбрана первая точка. В данном случае глубина выбранной точки соответствовала расстоянию между точками наблюдения.At a depth of 0.5 km in the space under the investigated area, the first point was chosen. In this case, the depth of the selected point corresponded to the distance between the observation points.

Были проведены расчеты магнитных, гравитационных и геохимических аномалий от источников, помещенных в выбранную точку. Расчет каждой аномалии проводится по уравнениям соответствующего поля. Для магнитной аномалии использовали выражение магнитного поля от точечного источника с учетом направления намагниченности (Логачев А.А., Захаров В.П. Магниторазведка. Л.: Недра, 1979, с.129-133), для гравитационной аномалии - выражение гравитационного поля от точечного источника (Миронов B.C. Курс гравиразведки. Л.: Недра, 1980, с.333-343), для геохимической аномалии - выражение для распределения концентраций элементов от точечного источника (Штокаленко М.Б., Путиков О.Ф., Алексеев С.Г. и др. Оценка параметров струйной миграции по ширине ореола вторично закрепленных форм химических элементов // Геофизика, 2006, №4, с.55-60). В частном случае, при решении двумерной задачи, можно использовать выражения для физических и геохимических полей от источников в форме горизонтального кругового цилиндра, залегающего в крест исследуемого профиля.Calculations of magnetic, gravitational and geochemical anomalies from sources placed at the selected point were carried out. Each anomaly is calculated according to the equations of the corresponding field. For a magnetic anomaly, an expression of the magnetic field from a point source was used, taking into account the direction of magnetization (Logachev A.A., Zakharov V.P. Magnetic prospecting. L .: Nedra, 1979, p.129-133), for a gravitational anomaly, an expression of the gravitational field from a point source (Mironov BC Gravity prospecting course. L .: Nedra, 1980, p. 333-343), for a geochemical anomaly, an expression for the distribution of element concentrations from a point source (Shtokalenko MB, Putikov OF, Alekseev S. G. et al. Evaluation of the parameters of jet migration along the width of the halo a second time captive forms of chemical elements // Geophysics, 2006, No. 4, p. 55-60). In a particular case, when solving a two-dimensional problem, one can use expressions for physical and geochemical fields from sources in the form of a horizontal circular cylinder lying in the cross of the profile under study.

Были проведены полосовые фильтрации наблюдаемых физических и геохимических полей. Такая фильтрация проводилась вычитанием в каждой точке наблюдения из наблюдаемого исходного значения поля среднего арифметического значения поля в круге определенного радиуса, выбираемого с учетом глубины выбранной точки (в данном случае глубина - 0,5 км). На модельных примерах установлено, что радиус, в котором проводится осреднение, должен быть равен расстоянию, на котором амплитуда расчетной аномалии от выбранной точки для соответствующего поля уменьшается на порядок, по сравнению с экстремумом над источником. Для глубины 0,5 км радиус окна осреднения для магнитного поля составил 0,35 км, для гравитационного поля - 1,5 км, для геохимического поля - 15 км.Band pass filtrations of the observed physical and geochemical fields were performed. Such filtering was carried out by subtracting at each observation point from the observed initial field value the arithmetic mean of the field in a circle of a certain radius, selected taking into account the depth of the selected point (in this case, the depth is 0.5 km). Using model examples, it was found that the radius in which averaging is carried out should be equal to the distance at which the amplitude of the calculated anomaly from the selected point for the corresponding field decreases by an order of magnitude compared to the extremum above the source. For a depth of 0.5 km, the radius of the averaging window for a magnetic field was 0.35 km, for a gravitational field - 1.5 km, for a geochemical field - 15 km.

Для каждого из полей были получены значения ковариации расчетных аномалий от выбранной точки и составляющих соответствующих наблюдаемых полей, полученных после фильтрации.For each of the fields, the covariance values of the calculated anomalies from the selected point and the components of the corresponding observed fields obtained after filtration were obtained.

На глубине 0,5 км была выбрана вторая точка на расстоянии 0,5 км от первой. В данном случае, для удобства расчетов и последующего построения карт, расчетные точки в нижнем полупространстве размещались с тем же шагом, что и шаг измерения полей на дневной поверхности. Для второй точки также был проведен расчет ковариации полей источника, помещенного в эту точку, и соответствующих наблюдаемых полей после фильтрации. Далее на глубине 0,5 км выбиралась третья, четвертая, пятая и т.д. точки с шагом 0,5 км. Для глубины 0,5 км в нижнем полупространстве были получены значения ковариации по сети 0,5×0,5 км, и построена карта распределения полученных значений ковариации на этой глубине.At a depth of 0.5 km, a second point was chosen at a distance of 0.5 km from the first. In this case, for the convenience of calculations and the subsequent construction of maps, the calculation points in the lower half-space were placed with the same step as the step of measuring the fields on the day surface. For the second point, the covariance of the fields of the source placed at this point and the corresponding observed fields after filtration was also calculated. Then, at a depth of 0.5 km, a third, fourth, fifth, etc., was chosen. points in increments of 0.5 km. For a depth of 0.5 km in the lower half-space, the covariance values over a network of 0.5 × 0.5 km were obtained, and a map of the distribution of the obtained covariance values at this depth was constructed.

Далее была выбрана точка на глубине 1,0 км, и проведены расчеты физических и геохимических полей от этой точки. Были проведены фильтрации каждого из наблюдаемых полей с радиусом, соответствующим этой глубине. Для магнитного поля радиус осреднения составил 0,7 км, для гравитационного поля - 3 км, для геохимического поля - 21 км. Были проведены расчеты ковариации расчетных полей точечных источников и соответствующих им наблюденных полей после фильтрации. Далее выбиралась вторая точка на расстоянии 0,5 км от первой, также на глубине 1,0 км и для нее также проведены расчеты ковариации расчетных и соответствующих им наблюденных полей после фильтрации. Аналогично глубине 0,5 км были получены значения ковариации в нижнем полупространстве по сети 0,5×0,5 км и для глубины 1 км.Then a point was selected at a depth of 1.0 km, and physical and geochemical fields from this point were calculated. Filtration of each of the observed fields with a radius corresponding to this depth was carried out. For the magnetic field, the averaging radius was 0.7 km, for the gravitational field - 3 km, for the geochemical field - 21 km. The covariance calculations of the calculated fields of point sources and the corresponding observed fields after filtration were performed. Then the second point was chosen at a distance of 0.5 km from the first, also at a depth of 1.0 km, and for it the covariance of the calculated and corresponding observed fields after filtration was also calculated. Similarly, at a depth of 0.5 km, covariance values in the lower half-space were obtained over a network of 0.5 × 0.5 km and for a depth of 1 km.

Аналогичные операции расчета ковариации по сети 0,5×0,5 км были проведены для глубин 1,5; 2; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 и 5,0 км. При этом фильтрация наблюденных полей проводилась для каждой глубины выбранных точек в окне радиусом, зависящим от этой глубины для каждого из рассчитываемых полей.Similar operations for calculating covariance over a 0.5 × 0.5 km network were performed for depths of 1.5; 2; 2.5; 3.0; 3.5; 4.0; 4.5 and 5.0 km. In this case, the filtering of the observed fields was carried out for each depth of the selected points in the window with a radius depending on this depth for each of the calculated fields.

Были построены пространственные диаграммы распределения значений ковариации в нижнем полупространстве и карты изменения этих значений в разрезах по профилям. Полученные значения ковариации соответствовали интенсивности источников соответствующих полей, помещенных в заданную точку нижнего полупространства. Для контроля качества построения разрезов проводились решения, так называемых «прямых задач», т.е. расчеты полей от источников, интенсивность которых прямо пропорциональна ковариациям. Каждое полученное расчетное поле сравнивалось с соответствующим ему измеренным. Во всех случаях наблюдалось удовлетворительное соответствие указанных полей.Spatial diagrams of the distribution of covariance values in the lower half-space and maps of changes in these values in sections along the profiles were constructed. The obtained covariance values corresponded to the intensities of the sources of the corresponding fields placed at a given point in the lower half-space. To control the quality of the construction of sections, decisions were made of the so-called “direct tasks”, i.e. field calculations from sources whose intensity is directly proportional to covariances. Each calculated field obtained was compared with the corresponding measured one. In all cases, a satisfactory agreement between the indicated fields was observed.

При геологической интерпретации данных учитывалось, что для нефтяных залежей характерны уменьшения плотности и намагниченности пород, с одной стороны, и повышенные содержания элементов-индикаторов углеводородов, в частности никеля, брома и ряда других, регистрируемых термомагнитным геохимическим методом (ТМГМ). На фиг.1 показаны изолинии полученных значений ковариации для магнитного, гравитационного полей и содержаний никеля ТМГМ по одному из профилей. По этому профилю выделяются две области, характеризующиеся минимальными значениями ковариации магнитного и гравитационного полей на интервалах 10-20 (северный фланг профиля) и 35-45 км (южный фланг) профиля. Область в интервале 10-20 км профиля характеризуется также повышенными значениями ковариации для поля распределения содержаний никеля. Эта область, расположенная на глубине 2-4 км и оконтуренная на фиг.1 жирной линией, и является наиболее перспективной на нахождение углеводородов. Участок на интервале 35-45 км, который не отмечался повышенными значениями ковариации геохимического поля, не рекомендовался как перспективный на углеводороды. Полученные результаты были подтверждены сейсморазведочными работами.In the geological interpretation of the data, it was taken into account that oil deposits are characterized by a decrease in the density and magnetization of rocks, on the one hand, and increased contents of indicator elements of hydrocarbons, in particular nickel, bromine, and a number of others, recorded by the thermomagnetic geochemical method (TMHM). Figure 1 shows the contour lines of the obtained covariance values for the magnetic, gravitational fields and TMHM nickel contents along one of the profiles. Two regions are distinguished by this profile, characterized by the minimum covariance of the magnetic and gravitational fields at intervals of 10–20 (northern flank of the profile) and 35–45 km (southern flank) of the profile. The region in the range of 10–20 km of the profile is also characterized by increased covariance values for the distribution field of nickel contents. This area, located at a depth of 2-4 km and outlined in Fig. 1 by a thick line, is the most promising for the discovery of hydrocarbons. The section on the interval of 35-45 km, which was not marked by increased values of the covariance of the geochemical field, was not recommended as promising for hydrocarbons. The results were confirmed by seismic surveys.

На другом участке (фиг.2), с хорошо изученным геологическим разрезом и наличием нефтяной залежи, были проведены магниторазведочные, гравиразведочные, и геоэлектрохимические работы по отдельным профилям с шагом 0,25 км. Аналогично предыдущему случаю, проводился расчет ковариаций для каждого из наблюдаемых полей, начиная с глубины 0,25 км и далее через 0,25 км до 3 км, по сети 0,25×0,25 км. По профилю был построен разрез изменения значений ковариаций, начиная с глубины 0,75 км (фиг.2). Нефтяная залежь на интервале 32-34 км и глубине 2,1 км, по полученному разрезу, приурочена к области локального понижения значений ковариации для магнитного поля на общем, линейно убывающем фоне от 0 до -0,5 минимальных значений ковариации для гравитационного поля и повышенных значений ковариаций для поля распределения содержаний элемента-индикатора углеводородов брома ТМГМ. На интервале 35-36 км и глубине 0,5-1 км по полученному разрезу наблюдалось уменьшение значений ковариации только для магнитного поля, что может объясняться наличием на этом интервале горных пород меньшей намагниченности. С геологических позиций этот интервал в отношении нефтегазоносности считался неперспективным.On another site (figure 2), with a well-studied geological section and the presence of an oil deposit, magnetic exploration, gravity exploration, and geoelectrochemical work were carried out on individual profiles with a step of 0.25 km. Similarly to the previous case, the covariances were calculated for each of the observed fields, starting from a depth of 0.25 km and then through 0.25 km to 3 km, over a network of 0.25 × 0.25 km. According to the profile, a section was constructed of changes in covariance values, starting from a depth of 0.75 km (Fig. 2). The oil reservoir at an interval of 32-34 km and a depth of 2.1 km, according to the obtained section, is confined to the region of a local decrease in the covariance values for the magnetic field on a general, linearly decreasing background from 0 to -0.5 minimum covariance values for the gravitational field and increased covariance values for the distribution field of the content of the indicator element of the hydrocarbon bromine TMGM. Over the interval 35–36 km and a depth of 0.5–1 km, a decrease in covariance values only for the magnetic field was observed in the obtained section, which can be explained by the presence of less magnetization in this interval of rocks. From a geological point of view, this interval with respect to oil and gas potential was considered unpromising.

Приведенные примеры показывают, что предлагаемый способ впервые позволяет, проводя наблюдения только по дневной поверхности, однозначно установить глубинное распределение и вещественный состав источников геофизических и геохимических полей.The above examples show that the proposed method for the first time allows, conducting observations only on the surface, to unambiguously establish the depth distribution and material composition of sources of geophysical and geochemical fields.

Claims (1)

Способ изучения пространственного распределения источников геофизических и геохимических полей, включающий проведение измерений геофизических полей с построением карт распределения их интенсивности, выделение аномальных составляющих этих полей, по которым выбирают источники аномалий и рассчитывают поля этих источников, а о правильности их выбора судят по близости наблюдаемого и расчетного полей, отличающийся тем, что на той же площади изучают пространственное распределение концентраций химических элементов и газов в подвижных формах нахождения, получая геохимические поля, выбирают произвольные точки в пространстве под исследуемой площадью, проводят полосовую фильтрацию полученных геофизических и геохимических полей с учетом глубины выбранных точек, рассчитывают ковариации расчетных аномалий от источников полей, помещенных в выбранные точки, с составляющими наблюдаемых полей, выделенными фильтрацией, строят карты распределения ковариаций в земле и по пространственному совпадению участков локальных экстремальных значений ковариации геофизических и геохимических полей получают положение в земле источников полей. A method for studying the spatial distribution of sources of geophysical and geochemical fields, including measuring geophysical fields with the construction of maps of the distribution of their intensity, highlighting the anomalous components of these fields by which the sources of anomalies are selected and the fields of these sources are calculated, and the correctness of their choice is judged by the proximity of the observed and calculated fields, characterized in that on the same area the spatial distribution of the concentrations of chemical elements and gases in mobile forms is studied location, receiving geochemical fields, select arbitrary points in the space under the investigated area, perform band-pass filtering of the obtained geophysical and geochemical fields taking into account the depth of the selected points, calculate the covariances of the calculated anomalies from the sources of the fields placed at the selected points, with the components of the observed fields highlighted by filtration , build maps of the distribution of covariances in the earth and by the spatial coincidence of sections of local extreme values of the covariance of geophysical and geochemistry fields will receive a position in the earth of field sources.
RU2007108271/28A 2007-03-05 2007-03-05 Method for geophysical and geochemical field sources distribution survey RU2346299C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007108271/28A RU2346299C2 (en) 2007-03-05 2007-03-05 Method for geophysical and geochemical field sources distribution survey

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007108271/28A RU2346299C2 (en) 2007-03-05 2007-03-05 Method for geophysical and geochemical field sources distribution survey

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007108271A RU2007108271A (en) 2008-09-10
RU2346299C2 true RU2346299C2 (en) 2009-02-10

Family

ID=39866666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007108271/28A RU2346299C2 (en) 2007-03-05 2007-03-05 Method for geophysical and geochemical field sources distribution survey

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2346299C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657129C2 (en) * 2016-06-30 2018-06-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана имени академика И.С. Грамберга" Method of searching hydrocarbons deposits by seismic, electrophoric and electrochemical methods

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ст. Наземные геофизические и геохимические методы поисков и разведки залежей нефти. Нефтяник Татарстана, №57(1299), 22.07.2003 [найдено 24.05.2008]. Найдено из Интернет: <URL:http://http://tatnipi.ru/nt/23-07-03.pdf>. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657129C2 (en) * 2016-06-30 2018-06-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана имени академика И.С. Грамберга" Method of searching hydrocarbons deposits by seismic, electrophoric and electrochemical methods

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007108271A (en) 2008-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Williams et al. An electromagnetic induction technique for reconnaissance surveys of soil salinity hazards
Smith Electromagnetic induction methods in mining geophysics from 2008 to 2012
Ramazi et al. Contribution of geophysical inversion theory and geostatistical simulation to determine geoelectrical anomalies
Palacky The airborne electromagnetic method as a tool of geological mapping
Anees Seismic attribute analysis for reservoir characterization
Marchetti et al. Integrated geophysical measurements on a test site for detection of buried steel drums
Ugbor et al. Interpretation of airborne magnetic and geo-electric data: resource potential and basement morphology of the Ikom–Mamfe Embayment and Environs, Southeastern Nigeria
RU2346299C2 (en) Method for geophysical and geochemical field sources distribution survey
Sanda et al. The integrated approach to seismic attributes of lithological characterization of reservoirs: case of the F3 Block, North Sea-Dutch Sector
Alhadithi et al. Evaluation of the Tectonic Boundaries Using Potential Data at Al-Tharthar Lake and Surrounding Area, Middle of Iraq
Ogungbemi et al. Airborne and ground geophysical evaluation of potential mineralized zone in parts of Ilesha schist belt, southwestern Nigeria
RU2491580C1 (en) Method of measuring geophysical characteristics using successive inversion of geoelectric data with additional time filter
Akiishi et al. Mapping of depth to basement in Masu Area of Nigerian sector of Chad Basin, using aeromagnetic and aerogravity data
Dusabemariya et al. Shallow base metal exploration in northern New Brunswick, Canada
Layade et al. Qualitative, Lineation and Depth Evaluation of Potential Field Signatures in the Abeokuta Region, Southwestern Nigeria
Ferguson et al. Near-surface geophysical surveys at the Duport gold deposit, Ontario, Canada: Relating airborne responses to small-scale geologic features
Layade et al. Lineament, Qualitative Interpretation and Depth Evaluation of Potential Field Signatures in the Abeokuta Region, Southwestern Nigeria
Naskar et al. Geophysical investigation for base metal mineralization in extension area of Mamandur polymetals prospect in Villupuram and Thiruvannamalai districts of Tamil Nadu
Carrera Surface wave method and electrical surveys for the characterization of a landfill site
Yungul The telluric methods in the study of sedimentary structures—a survey
Feitoza et al. Geophysical characterization of the Cercal Paleozoic structure, Iberian Pyrite Belt, from a mineral exploration perspective
OGU GEOPHYSICAL INVESTIGATION FOR POTENTIAL GOLD MINERALISATION IN SHAKWATU AREA OF NIGER STATE, NIGERIA USING VERY LOW FREQUENCY AND ELECTRICAL RESISTIVITY METHODS
Dahuwa et al. Analysis of Lineaments Pattern over Azare and Its Adjoining Area using Aeromagnetic Data
AJALA GEOPHYSICAL INVESTIGATION FOR HYDROCARBON POTENTIAL OVER PART OF UPPER BENUE TROUGH (ADAMAWA BASIN) NORTHEAST, NIGERIA USING AEROMAGNETIC DATA
COUTO JUNIOR Gold deposits investigation in Quadrilátero Ferrífero, MG, Brazil, by the analysis of HTEM data

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100306

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160306