RU2633659C2 - Method of estimation of sedimentation speed - Google Patents

Method of estimation of sedimentation speed Download PDF

Info

Publication number
RU2633659C2
RU2633659C2 RU2015152357A RU2015152357A RU2633659C2 RU 2633659 C2 RU2633659 C2 RU 2633659C2 RU 2015152357 A RU2015152357 A RU 2015152357A RU 2015152357 A RU2015152357 A RU 2015152357A RU 2633659 C2 RU2633659 C2 RU 2633659C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
section
sedimentation
magnetic susceptibility
rates
values
Prior art date
Application number
RU2015152357A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015152357A (en
Inventor
Андрей Юрьевич Гужиков
Арсений Михайлович Суринский
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского"
Priority to RU2015152357A priority Critical patent/RU2633659C2/en
Publication of RU2015152357A publication Critical patent/RU2015152357A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2633659C2 publication Critical patent/RU2633659C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24Earth materials

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: measuring the magnetic susceptibility of carbonate rocks at different stratigraphic levels or sections of the section. Graphs or maps of values, the reciprocal of magnetic susceptibility, are used to judge the qualitative variation in sedimentation rates. The rates of sedimentation at an arbitrary level (interval) of the section are calculated taking into account the values of the magnetic susceptibility and sedimentation rates corresponding to the reference intervals of the section and the measured values of the magnetic susceptibility.
EFFECT: accurate determination of the rate of sedimentation for any level or section of the carbonate formation.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области геологии и предназначено для оценки скорости осадконакопления карбонатных отложений по их магнитной восприимчивости.The invention relates to the field of geology and is intended to assess the sedimentation rate of carbonate deposits by their magnetic susceptibility.

Известен способ изучения геологических разрезов скважин с целью выявления несогласий и перерывов в осадконакоплении (см. заявку на изобретение RU 92003522, МПК G01V 1/40, G01V 1/00, опубл. 19.06.1995). Известный способ обеспечивает выявление в разрезе точек смены геологических циклов осадконакопления. Для этого известный способ определения геологических несогласий включает геофизические исследования, определение плотности пород по шламу, непрерывно отбираемому в процессе бурения, операцию разделения разреза на геологические циклы осадконакопления проводят по данным гармонического анализа кривых ГИС, преобразуя кривые ГИС в последовательности кривых - главных гармонических составляющих с периодами, равными размерам элементарных циклитов в соответствующих интервалах разреза, выявляют границы интервалов с непрерывной гармонической характеристикой, определяя тем самым точки смены циклов осадконакопления, по которым судят о местоположении несогласий. A known method of studying the geological sections of wells in order to identify disagreements and interruptions in sedimentation (see application for invention RU 92003522, IPC G01V 1/40, G01V 1/00, publ. 06/19/1995). The known method provides for the identification in the context of points of change of geological cycles of sedimentation. To do this, the known method for determining geological disagreements includes geophysical studies, determining the density of rocks from the cuttings continuously selected during drilling, the operation of dividing the section into geological sedimentation cycles is carried out according to the harmonic analysis of GIS curves, converting the GIS curves into a sequence of curves - the main harmonic components with periods equal to the sizes of elementary cyclites in the corresponding intervals of the section, identify the boundaries of intervals with continuous harmonic characteristic, thereby determining the points of change of sedimentation cycles, which are used to judge the location of disagreements.

Однако известный способ не позволяет определить скорости осадконакопления, отличные от нуля.However, the known method does not allow to determine sedimentation rates other than zero.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ построения осадочных атрибутов, включающий расчет скоростей осадконакопления (см. заявку на изобретение US 2014/0278106, МПК G01V 99/00, опубл. 18.09.2014). Способ основан на известной зависимости мощности пласта от темпа седиментации и включает реконструкцию темпов седиментации по латерали и палеогеографическое моделирование формирования пласта. Closest to the claimed technical solution is a method for constructing sedimentary attributes, including calculating sedimentation rates (see application for invention US 2014/0278106, IPC G01V 99/00, published on 09/18/2014). The method is based on the well-known dependence of reservoir power on sedimentation rate and includes reconstruction of lateral sedimentation rates and paleogeographic modeling of formation formation.

Однако прототип применим только для слоев с четко выраженными поверхностями напластования и позволяет производить только качественную оценку скорости осадконакопления и не позволяет получить абсолютные значения скорости седиментации.However, the prototype is applicable only for layers with clearly defined bedding surfaces and allows only a qualitative assessment of sedimentation rate and does not allow to obtain absolute values of sedimentation rate.

Задачей изобретения является обеспечение возможности количественного расчета скорости осадконакопления для любого уровня или участка карбонатной формации.The objective of the invention is to enable the quantitative calculation of sedimentation rate for any level or area of the carbonate formation.

Технический результат заключается в устранении недостатков прототипа и повышении точности определения скорости осадконакопления за счет использования магнитной восприимчивости в качестве индикатора скорости осадконакопления.The technical result consists in eliminating the disadvantages of the prototype and improving the accuracy of determining the sedimentation rate by using magnetic susceptibility as an indicator of sedimentation rate.

Указанный технический результат достигается тем, что способ оценки скорости осадконакопления включает измерение магнитной восприимчивости карбонатных пород на разных стратиграфических уровнях или участках разреза; построение графиков или карт значений, обратных магнитной восприимчивости, по которым судят о качественной вариации скоростей осадконакопления; вычисление скоростей осадконакопления для любого уровня или участка разреза по формуле

Figure 00000001
, где Ki – значение магнитной восприимчивости на уровне или участке, для которого вычисляется скорость осадконакопления; a – произвольно выбранное значение при соблюдении условия a < Kmin в разрезе;
Figure 00000002
, где Vэ1, Vэ2– скорости осадконакопления для первого и второго интервалов разреза с известной длительностью формирования соответственно, Kэ1, Kэ2 – средние значения магнитной восприимчивости для первого и второго интервалов разреза с известной длительностью формирования соответственно; Vэ и Kэ' – скорость осадконакопления и среднее значение магнитной восприимчивости, нормированное по формуле:
Figure 00000003
, соответственно, для любого из двух интервалов разреза с известной длительностью формирования.The specified technical result is achieved in that the method for estimating the sedimentation rate includes measuring the magnetic susceptibility of carbonate rocks at different stratigraphic levels or sections of the section; construction of graphs or maps of values reciprocal of the magnetic susceptibility, which are used to judge the qualitative variation of sedimentation rates; calculation of sedimentation rates for any level or section of a section using the formula
Figure 00000001
where K i is the value of magnetic susceptibility at the level or site for which sedimentation rate is calculated; a is an arbitrarily chosen value subject to the condition a <K min in the context;
Figure 00000002
where V e1 , V e2 are sedimentation rates for the first and second sections of the section with known formation times, respectively, K e1 , K e2 are the average values of magnetic susceptibility for the first and second intervals of the section with known formation times, respectively; V e and K e ' - sedimentation rate and the average value of the magnetic susceptibility, normalized by the formula:
Figure 00000003
, respectively, for any of the two cut intervals with a known formation duration.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведено сопоставление палеомагнитной колонки разреза «Большевик» и Шкалы геомагнитной полярности (Ogg J.G., Hinnov L.A., Huang C. Cretaceous // Gradstein F., Ogg J.G., Schmitz M.D., Ogg G.M. The Geologic Time Scale, 2012, v.1, p. 793-853) с целью определения скорости осадконакопления на двух интервалах разреза, на которых идентифицированы магнитные хроны; на фиг. 2 - график магнитной восприимчивости и график скорости осадконакопления по разрезу «Большевик»; на фиг. 3 - график магнитной восприимчивости и график скорости осадконакопления по разрезу «Коммунар». Позициями на чертежах обозначены:The invention is illustrated by drawings, where in FIG. Figure 1 shows a comparison of the paleomagnetic column of the Bolshevik section and the Scale of geomagnetic polarity (Ogg JG, Hinnov LA, Huang C. Cretaceous // Gradstein F., Ogg JG, Schmitz MD, Ogg GM The Geologic Time Scale, 2012, v. 1, p . 793-853) in order to determine the sedimentation rate at two sections of the section, at which magnetic crones are identified; in FIG. 2 is a graph of magnetic susceptibility and a graph of sedimentation rate along the Bolshevik section; in FIG. 3 is a graph of magnetic susceptibility and a graph of sedimentation rate along the Kommunar section. The positions in the drawings indicate:

1 – алеврит, 1 - silt,

2 – фосфорит, 2 - phosphorite,

3 – мел, 3 - chalk

4 – мел глинистый, 4 - clay chalk,

5 – флазерный известняк («узловатый» мел), 5 - glazed limestone ("knotty" chalk),

6 – мергель, 6 - marl,

7 – мергель глинистый, 7 - clay marl,

8 – перерыв в осадконакоплении, 8 - a break in sedimentation,

9 – прямая геомагнитная полярность, 9 - direct geomagnetic polarity,

10 – обратная геомагнитная полярность, 10 - reverse geomagnetic polarity,

11 – отсутствие данных о геомагнитной полярности, 11 - lack of data on geomagnetic polarity,

12 – достоверная линия палеомагнитной корреляции.12 is a reliable line of paleomagnetic correlation.

Заявляемый способ основан на использовании магнитной восприимчивости (K) в качестве показателя темпа накопления карбонатных отложений. The inventive method is based on the use of magnetic susceptibility (K) as an indicator of the rate of accumulation of carbonate deposits.

Возможность такого подхода определяется общеизвестной обратной связью между скоростью кристаллизации кальцита и концентрацией терригенных, преимущественно глинистых, частиц в осадке. Породообразующий минерал кальцит является диамагнетиком (характеризуется отрицательной магнитной восприимчивостью), а увеличение магнитной восприимчивости до нулевых и положительных значений происходит за счет посторонних примесей в карбонатной матрице, обладающих пара- и ферромагнитным эффектом. Многие карбонатные формации формировались в удаленных от берега глубоководных частях палеобассейнов, где колебания уровня моря практически не сказывались на интенсивности терригенного привноса. Для таких объектов значения магнитной восприимчивости горных пород будут обратно пропорциональны скоростям осадконакопления. The possibility of this approach is determined by the well-known feedback between the crystallization rate of calcite and the concentration of terrigenous, mainly clay, particles in the sediment. The rock-forming mineral calcite is a diamagnet (characterized by negative magnetic susceptibility), and an increase in magnetic susceptibility to zero and positive values occurs due to foreign impurities in the carbonate matrix having a para- and ferromagnetic effect. Many carbonate formations were formed in the deepwater parts of the paleobasins remote from the coast, where sea level fluctuations had practically no effect on the intensity of terrigenous input. For such objects, the magnetic susceptibility of rocks will be inversely proportional to sedimentation rates.

Качественная картина вариаций скоростей осадконакопления получается путем построения графика величины, обратной K, по стратиграфическому разрезу. A qualitative picture of variations in sedimentation rates is obtained by plotting the reciprocal of K over a stratigraphic section.

Для получения количественной информации о скоростях седиментации на основе данных о магнитной восприимчивости необходимо располагать эталонными определениями скоростей (Vэ), полученными с помощью традиционных методов, минимум, на двух любых интервалах исследуемого разреза.To obtain quantitative information on sedimentation rates based on magnetic susceptibility data, it is necessary to have reference velocity definitions (V e ) obtained using traditional methods at least at any two intervals of the studied section.

Учитывая, что карбонатные породы зачастую диамагнитны, перед проведением расчетов необходима процедура нормировки всех значений K к положительным значениям. При пересчете магнитной восприимчивости за нулевой уровень принимается значение a < Kmin (минимального значения K в исследуемом разрезе). Если бы этот условный нулевой уровень соответствовал истинному значению K аутигенного чистого (без аллотигенных примесей) кальцита, то скорость осадконакопления для любого уровня (интервала) разреза (Vi) рассчитывалась по формуле:Considering that carbonate rocks are often diamagnetic, a procedure of normalization of all K values to positive values is necessary before calculations. When recalculating the magnetic susceptibility, the value a <K min (the minimum value of K in the studied section) is taken as the zero level. If this conditional zero level corresponded to the true value of K authigenic pure (without allogenic impurities) calcite, then the sedimentation rate for any level (interval) of the section (V i ) was calculated by the formula:

Figure 00000004
(1),
Figure 00000004
(one),

где Kэ – среднее арифметическое значений Ki в «эталонном» интервале разреза (где была определена скорость Vэ), предварительно нормированных к положительным значениям путем прибавления a:where K e - the arithmetic mean of the values of K i in the "reference" interval of the section (where the velocity V e was determined), previously normalized to positive values by adding a:

Figure 00000005
(2),
Figure 00000005
(2)

где n – количество замеров K в пределах «эталонного» интервала разреза. where n is the number of measurements K within the "reference" interval of the section.

Магнитная восприимчивость природного карбоната кальция может варьировать от (–1.5) до (–0.1)*10-5ед. СИ (Almqvist, B. S. G., Herwegh M., Schmidt V., Pettke T., Hirt A. M. Magnetic susceptibility as a tool to study deformed calcite with variable impurity content // Geochemistry Geophysics Geosystems, 2010, v. 11, № 1, p. 1-15; Kodama K.P., Hinnov L.A. Rock Magnetic Cyclostratigraphy. – NJ: John Wiley & Sons Inc., 2015, 166 p. и др.). В слабомагнитных карбонатных толщах, K которых изменяется, как правило, от (–1) до 1-2*10-5ед. СИ, результаты расчета Vi сильно зависят от величины магнитной восприимчивости, характеризующей кальцит без аллотигенных компонент. Для вычисления истинной K аутигенного CaCO3 в исследуемом разрезе необходимо задействовать, минимум, два значения скоростей, определенных по разным участкам разреза (Vэ1 и Vэ2). The magnetic susceptibility of natural calcium carbonate can vary from (–1.5) to (–0.1) * 10 -5 units. SI (Almqvist, BSG, Herwegh M., Schmidt V., Pettke T., Hirt AM Magnetic susceptibility as a tool to study deformed calcite with variable impurity content // Geochemistry Geophysics Geosystems, 2010, v. 11, No. 1, p. 1-15; Kodama KP, Hinnov LA Rock Magnetic Cyclostratigraphy. - NJ: John Wiley & Sons Inc., 2015, 166 p. Et al.). In weakly magnetic carbonate strata, K of which varies, as a rule, from (–1) to 1-2 * 10 -5 units. SI, the calculation results of V i strongly depend on the magnitude of the magnetic susceptibility characterizing calcite without allotigenic components. To calculate the true K of authigenic CaCO 3 in the studied section, it is necessary to use at least two values of velocities determined for different sections of the section (V e1 and V e2 ).

При условии, что K аутигенного кальцита по разрезу есть величина постоянная, значения скоростей осадконакопления, полученные для произвольного уровня (интервала) разреза по формуле (1) при использовании как Vэ1, так и Vэ2, должны совпадать. Поэтому справедливо уравнение:Provided that the autigenic calcite K across the section is a constant value, the values of sedimentation rates obtained for an arbitrary level (interval) of the section according to formula (1) when using both V e1 and V e2 should coincide. Therefore, the equation is true:

Figure 00000006
(3),
Figure 00000006
(3)

где Kэ1 и Kэ2 – Kэ, использованные для расчета Vэ1 и Vэ2, соответственно, b – разница между a и истинным значением K чистого кальцита.where K e1 and K e2 - K e used to calculate V e1 and V e2 , respectively, b is the difference between a and the true value of K of pure calcite.

После вычисления b:After calculating b:

Figure 00000002
(4)
Figure 00000002
(four)

проводится перенормировка всех значений Kэ путем прибавления к ним b:renormalization of all values of K e is carried out by adding b to them:

Figure 00000007
(5).
Figure 00000007
(5).

Скорости осадконакопления на произвольном уровне (интервале) разреза рассчитываются, используя значения параметров Vэ и Kэ', соответствующими любому из двух эталонных интервалов разреза:Sedimentation rates at an arbitrary level (interval) of the section are calculated using the values of the parameters V e and K e ' corresponding to any of two reference sections of the section:

Figure 00000008
(6).
Figure 00000008
(6).

Заявляемый способ был апробирован в разрезах кампана–маастрихта «Большевик» и «Коммунар» (г. Вольск, Саратовская обл.) (Гужиков А.Ю., Беньямовский В.Н., Барабошкин Е.Ю., Гужикова А.А., Калякин Е.А., Копаевич Л.Ф., Первушов Е.М., Сельцер В.Б., Яковишина Е.В. К вопросу о нижней границе маастрихта в Саратовском Поволжье // Меловая система России и ближнего зарубежья: проблемы стратиграфии и палеогеографии. – Сб. научн. трудов / под ред. Е.Ю. Барабошкина, В.С. Маркевич, Е.В. Бугдаевой, М.А. Афонина, М.В. Черепановой. – Владивосток: Дальнаука, 2014, с. 103–106), представленных мелоподобными мергелями, с помощью палеомагнитного метода рассчитаны скорости седиментации: Vэ1 = 4.8 мм/тыс. лет и Vэ2 = 10.4 мм/тыс. лет, для двух интервалов, охваченных магнитозонами прямой (N) и обратной (R) полярности, соответственно (фиг. 1), по формулам: The inventive method was tested in sections of the Campanian-Maastricht "Bolshevik" and "Kommunar" (Volsk, Saratov region) (Guzhikov A.Yu., Benyamovsky V.N., Baraboshkin E.Yu., Guzhikova A.A., Kalyakin EA, Kopaevich LF, Pervushov EM, Seltser VB, Yakovishina EV On the lower boundary of the maastricht in the Saratov Volga // Cretaceous system of Russia and the near abroad: problems of stratigraphy and paleogeography. - Collection of scientific works / edited by E.Yu. Baraboshkin, V.S. Markevich, E.V. Bugdaeva, M.A. Afonina, M.V. Cherepanova. - Vladivostok: Dalnauka, 2014, p. . 103–106), presented sediments with melodic marls, the sedimentation rates were calculated using the paleomagnetic method: V e1 = 4.8 mm / thousand. years and V e2 = 10.4 mm / thousand years, for two intervals covered by magnetozones of direct (N) and reverse (R) polarity, respectively (Fig. 1), according to the formulas:

Figure 00000009
(7),
Figure 00000009
(7)

Figure 00000010
(8),
Figure 00000010
(8),

где MN и MR – мощности N- и R-магнитозон, TN и TR – длительности хронов C32n1.n и C32n1.r, являющихся аналогами N- и R-магнитозон в шкале геомагнитной полярности (Ogg J.G., Hinnov L.A., Huang C. Cretaceous // Gradstein F., Ogg J.G., Schmitz M.D., Ogg G.M. The Geologic Time Scale, 2012, v.1, p. 793–853) (фиг. 1).where M N and M R are the powers of N- and R-magnetozones, T N and T R are the durations of the chrones C32n1.n and C32n1.r, which are analogues of N- and R-magnetozones in the geomagnetic polarity scale (Ogg JG, Hinnov LA, Huang C. Cretaceous // Gradstein F., Ogg JG, Schmitz MD, Ogg GM The Geologic Time Scale, 2012, v. 1, p. 793–853) (Fig. 1).

Коэффициент b был вычислен по формуле (4) на основе данных только по «Большевику», потому что в «Коммунаре» границы магнитозон – аналогов магнитополярных хронов не зафиксированы. Но, учитывая литологическое сходство объектов исследований и небольшое расстояние (4.7 км) между ними, значение a было использовано для оценки темпов седиментации в обоих разрезах. Расчеты по формуле (6) для каждого из 126 стратиграфических уровней в разрезе «Большевик» (фиг. 2) и 73 уровней в «Коммунаре» (фиг. 3), на которых проводились измерения магнитной восприимчивости, позволили построить детальные графики вариаций скоростей осадконакопления по всем исследованным интервалам разрезов «Большевик» (фиг. 2) и «Коммунар» (фиг. 3), в то время, как палеомагнитный метод для расчета скоростей в данном случае возможно было применить только к 3,7-метровому интервалу в «Большевике», составляющему всего ~ 5% от общей изученной мощности в двух разрезах. Coefficient b was calculated according to formula (4) on the basis of data only according to the Bolshevik, because in Kommunar the boundaries of magnetozones - analogues of magnetopolar crones were not fixed. But, taking into account the lithological similarity of the objects under study and the small distance (4.7 km) between them, the value of a was used to estimate the rates of sedimentation in both sections. Calculations by formula (6) for each of 126 stratigraphic levels in the Bolshevik section (Fig. 2) and 73 levels in Kommunar (Fig. 3), on which magnetic susceptibility measurements were carried out, made it possible to construct detailed graphs of sedimentation rate variations over all investigated intervals of the Bolshevik sections (Fig. 2) and Kommunar (Fig. 3), while the paleomagnetic method for calculating velocities in this case could only be applied to the 3.7-meter interval in the Bolshevik constituting only ~ 5% of the total studied capacity and in two cuts.

Полученные оценки темпов седиментации хорошо согласуются с особенностями состава и строения разрезов: минимальные значения Vi фиксируются на границе сенгилеевской и карсунской свит, между которыми имеется крупный гиатус (фиг. 2, 3); Vi для медленно накапливающихся флазерных известняков (Барабошкин Е.Ю., Веймарн А.Б., Копаевич Л.Ф., Найдин Д.П. Изучение стратиграфических перерывов при производстве геологической съемки. Методические рекомендации. М., Изд-во МГУ, 2002, 163 с.) (верхи сенгилеевской свиты) ниже, чем для остальных пород (фиг. 2, 3); более высоким, в целом, темпам формирования отложений в «Коммунаре» сопутствуют большие мощности обоих свит в этом разрезе (фиг. 3), по сравнению с «Большевиком» (фиг. 2).The obtained estimates of sedimentation rates are in good agreement with the features of the composition and structure of the sections: the minimum values of V i are fixed at the border of the Sengileevskaya and Karsunskaya suites, between which there is a large hiatus (Fig. 2, 3); V i for slowly accumulating laser limestones (Baraboshkin E.Yu., Weimarn AB, Kopaevich LF, Naydin DP Study of stratigraphic breaks during geological surveying. Methodical recommendations. M., Moscow State University publishing house, 2002, 163 pp.) (The tops of the Sengiley Formation) lower than for the rest of the rocks (Figs. 2, 3); higher, in general, the rate of sediment formation in Kommunar is accompanied by large thicknesses of both suites in this section (Fig. 3), compared with the Bolshevik (Fig. 2).

Заявляемый способ расчета скоростей седиментации по магнитной восприимчивости базируется на ряде допущений, которым тем не менее могут удовлетворять многие реальные карбонатные формации:The inventive method for calculating sedimentation rates by magnetic susceptibility is based on a number of assumptions, which nevertheless can be satisfied by many real carbonate formations:

- магнитная восприимчивость чистого (без терригенных примесей) аутигенного кальцита является константой в исследуемом разрезе,- the magnetic susceptibility of pure (without terrigenous impurities) authigenic calcite is a constant in the studied section,

- интенсивность аллотигенного привноса за рассматриваемый интервал геологического времени существенно не изменялась,- the intensity of allogeneic supply for the considered interval of geological time did not significantly change,

- увеличение K пород, по сравнению с чистым аутигенным кальцитом, обусловлено только аллотигенными примесями.- an increase in K of rocks, compared with pure authigenic calcite, is due only to allotigenic impurities.

Предложенный метод наиболее эффективен в отложениях, которые формировались при минимальном терригенном привносе. В противном случае, для оценки темпов седиментации по петромагнитным данным нужно вводить маловероятное дополнительное условие – о неизменности интенсивности терригенного сноса в течение геологического времени.The proposed method is most effective in deposits that were formed with minimal terrigenous input. Otherwise, to estimate the sedimentation rate from the petromagnetic data, it is necessary to introduce an unlikely additional condition - that the intensity of terrigenous drift remains unchanged over geological time.

Поскольку магнитная восприимчивость внутри карбонатных толщ, лишенных терригенных примесей, варьирует, как правило, в пределах первых единиц (10-5ед. СИ), то результаты расчета скоростей осадконакопления сильно зависят от значений K аутигенного кальцита, которые могут изменяться в сопоставимом диапазоне, в зависимости от концентрации некоторых микроэлементов (Fe, Mn) в составе минерала (Almqvist, B. S. G., Herwegh M., Schmidt V., Pettke T., Hirt A. M. Magnetic susceptibility as a tool to study deformed calcite with variable impurity content // Geochemistry Geophysics Geosystems, 2010, v. 11, № 1, p. 1-15). Поэтому практическое использование предлагаемого метода подразумевает третье допущение, которое правдоподобно применительно к палеобассейнам с чисто карбонатной седиментацией: K чистого CaCO3 в исследуемом разрезе (или, другими словами, микроэлементный состав морской воды) существенно не изменялся за рассматриваемый интервал времени.Since the magnetic susceptibility inside carbonate strata devoid of terrigenous impurities varies, as a rule, within the first units (10 -5 SI units), the results of calculating sedimentation rates strongly depend on the values of K of authigenic calcite, which can vary in a comparable range, in depending on the concentration of certain trace elements (Fe, Mn) in the mineral composition (Almqvist, BSG, Herwegh M., Schmidt V., Pettke T., Hirt AM Magnetic susceptibility as a tool to study deformed calcite with variable impurity content // Geochemistry Geophysics Geosystems , 2010, v. 11, No. 1, p. 1-15). Therefore, the practical use of the proposed method implies the third assumption, which is plausible with respect to paleobasins with pure carbonate sedimentation: K of pure CaCO 3 in the studied section (or, in other words, the microelement composition of sea water) did not change significantly over the considered time interval.

Безусловным преимуществом петромагнитного метода перед другими известными способами расчета скоростей осадконакопления является возможность оценки скорости осадконакопления на произвольном интервале разреза, вследствие чего вариации темпов формирования отложений могут быть установлены с любой требуемой детальностью. Но к недостаткам метода следует отнести неспособность к самостоятельному определению темпов седиментации. Количественный расчет с использованием данных о магнитной восприимчивости базируется на оценке скорости, полученной другим способом. The undoubted advantage of the petromagnetic method over other known methods for calculating sedimentation rates is the ability to evaluate sedimentation rates in an arbitrary section interval, as a result of which variations in the rate of sediment formation can be established with any required detail. But the disadvantages of the method include the inability to independently determine the rate of sedimentation. A quantitative calculation using magnetic susceptibility data is based on an estimate of the velocity obtained in another way.

Claims (1)

Способ оценки скорости осадконакопления, отличающийся тем, что включает измерение магнитной восприимчивости карбонатных пород на разных стратиграфических уровнях или участках разреза; построение графиков или карт значений, обратных магнитной восприимчивости, по которым судят о качественной вариации скоростей осадконакопления; вычисление скоростей осадконакопления для любого уровня или участка разреза по формуле
Figure 00000011
, где Ki – значение магнитной восприимчивости на уровне или участке, для которого вычисляется скорость осадконакопления; a – произвольно выбранное значение при соблюдении условия a<Kmin в разрезе;
Figure 00000012
, где Vэ1, Vэ2 – скорости осадконакопления для первого и второго интервалов разреза с известной длительностью формирования соответственно, Kэ1, Kэ2 – средние значения магнитной восприимчивости для первого и второго интервалов разреза с известной длительностью формирования соответственно; Vэ – скорость осадконакопления для любого из двух интервалов разреза с известной длительностью формирования; Kэ' –среднее значение магнитной восприимчивости, нормированное по формуле
Figure 00000013
для любого из двух интервалов разреза с известной длительностью формирования.
A method for estimating sedimentation rate, characterized in that it includes measuring the magnetic susceptibility of carbonate rocks at different stratigraphic levels or sections of the section; the construction of graphs or maps of values reciprocal of the magnetic susceptibility, which are used to judge the qualitative variation in sedimentation rates; calculation of sedimentation rates for any level or section of a section using the formula
Figure 00000011
where K i is the value of magnetic susceptibility at the level or site for which sedimentation rate is calculated; a is an arbitrarily chosen value subject to the condition a <K min in the context;
Figure 00000012
where V e1 , V e2 are sedimentation rates for the first and second sections of the section with known formation times, respectively, K e1 , K e2 are the average values of magnetic susceptibility for the first and second intervals of the section with known formation times, respectively; V e - sedimentation rate for any of the two sections of the section with a known duration of formation; K e '- the average value of the magnetic susceptibility, normalized by the formula
Figure 00000013
for any of the two cut intervals with a known formation duration.
RU2015152357A 2015-12-08 2015-12-08 Method of estimation of sedimentation speed RU2633659C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152357A RU2633659C2 (en) 2015-12-08 2015-12-08 Method of estimation of sedimentation speed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152357A RU2633659C2 (en) 2015-12-08 2015-12-08 Method of estimation of sedimentation speed

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015152357A RU2015152357A (en) 2017-06-14
RU2633659C2 true RU2633659C2 (en) 2017-10-16

Family

ID=59067978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015152357A RU2633659C2 (en) 2015-12-08 2015-12-08 Method of estimation of sedimentation speed

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2633659C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU92003522A (en) * 1992-11-03 1995-06-19 В.В. Стрельченко METHOD OF STUDYING THE GEOLOGICAL CUTS OF WELLS WITH THE PURPOSE OF DETERMINING DISAGREEMENTS AND BREAKTHROUGH IN DRILLING
US20040267454A1 (en) * 2002-12-20 2004-12-30 Didier Granjeon Modelling method for forming a model simulating multilithologic filling of a sedimentary basin
US20140278106A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Paradigm Sciences Ltd. Systems and methods to build sedimentary attributes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU92003522A (en) * 1992-11-03 1995-06-19 В.В. Стрельченко METHOD OF STUDYING THE GEOLOGICAL CUTS OF WELLS WITH THE PURPOSE OF DETERMINING DISAGREEMENTS AND BREAKTHROUGH IN DRILLING
US20040267454A1 (en) * 2002-12-20 2004-12-30 Didier Granjeon Modelling method for forming a model simulating multilithologic filling of a sedimentary basin
US20140278106A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Paradigm Sciences Ltd. Systems and methods to build sedimentary attributes

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015152357A (en) 2017-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105257286B (en) A kind of method and device obtaining formation rock constituent content
CN104950331B (en) A kind of porosity of sand mud reservoir and the earthquake prediction method of shale content
CN104278991B (en) Saline Lake Facies hydrocarbon source rock organic carbon and the polynary well logging computational methods of hydrocarbon potential
US6721661B2 (en) Method of distinguishing types of geologic sedimentation
CN103698811B (en) A kind of carbonate rock texture constituent of rock well logging quantitative identification method and uses thereof
CN104453873A (en) Shale oil-gas economical and effective layer section evaluation method
Asfahani Geoelectrical investigation for characterizing the hydrogeological conditions in semi-arid region in Khanasser valley, Syria
Yang et al. Assessment of geophysical monitoring methods for detection of brine and CO2 leakage in drinking water aquifers
CN105510993A (en) Foreland basin deep buried and compressed type complex gypsum-salt rock identification and distribution prediction method
CN103258091A (en) Unconventional oil and gas reservoir horizontal well section three-dimensional rock mass mechanics modeling method and device
CN109061752A (en) A kind of resistivity curve bearing calibration on the stratum containing grey matter
Safaricz et al. Pressure solution in chalk
RU2572525C1 (en) Reservoir location method for oil-source formations
WO2013149656A1 (en) Estimating a rock physics model parameter for a geological formation
Chamberlin et al. Measuring scales of autogenic organization in fluvial stratigraphy: An example from the Cretaceous Lower Williams Fork Formation, Colorado
RU2633659C2 (en) Method of estimation of sedimentation speed
US11143771B2 (en) Dolomite mapping using multiscale fracture characterization
Khaki et al. Integrated geoelectrical and hydrogeochemical investigation for mapping the aquifer at Langat Basin, Malaysia
While et al. A comparison of the variability of biological nutrients against depth and potential density
US20160077228A1 (en) Improvements in determining sub-surface temperature
Johnson et al. Using power spectra for potential field data interpretation: challenges and cautions
Sagi et al. Quantifying fracture density and connectivity of fractured chalk reservoirs from core samples: implications for fluid flow
RU2771802C1 (en) Method for differentiation of porousness of heterogeneous carbonate formations
Steiger et al. Thin section based cutting analysis as a new approach in rock type determination while drilling deep geothermal wells
CN112147698B (en) Crack development zone identification and feature determination method and system