Региональные исследования
Наряду с сейсмикой, магнитотеллурика (МТ) является одним из ведущих методов геофизической разведки континентального и регионального масштаба. Основная цель МТ-исследований континентального масштаба - получение изображений земной коры и верхней мантии под целым континентом. Такие проекты обычно длятся десятилетиями и характеризуются расстоянием между станциями порядка 10-50 км и максимальным периодом оценки передаточных функций около 10 000 с (например, USArray, AusLAMP). С другой стороны, проекты регионального масштаба обычно направлены на получение изображений земной коры и ее осадочного чехла в пределах данного континентального региона. Такие проекты длятся годами и характеризуются расстоянием между станциями 1-5 км и максимальным периодом оценки передаточных функций около 3 000 с (примеры ниже). Во многих случаях МТ-измерения регионального масштаба сопровождаются измерениями во временной области (ЗСБ) для достижения лучшего разрешения верхней части разреза, а также для коррекции статического сдвига полученных данных МТ.
Всероссийская сеть опорных геофизических профилей
В России магнитотеллурические исследования регионального масштаба проводятся в рамках государственных проектов, инициированных Министерством природных ресурсов РФ. Компания ООО "Северо-Запад" принимает активное участие в этих исследованиях и с 2010 года уже выполнила работы объемом более 50 000 точек МТЗ. Ниже приведен пример разреза удельного сопротивления и геологической интерпретации небольшой части профиля 3-SB (Сибирская платформа, междуречье рек Подкаменная Тунгуска и Нижняя Тунгуска).
Основной целью данного исследования было построение модели удельного сопротивления осадочного чехла путем совместной интерпретации данных МТЗ, сейсморазведки (ОГТ), геофизических исследований скважин и потенциальных полей. Затем модель была проанализирована для выявления аномалий электропроводности, связанных с хорошими свойствами пород-коллекторов в нижнепалеозойских, вендских (неопротерозойских) и рифейских (мезо-протерозойских) формациях.
В России магнитотеллурические исследования регионального масштаба проводятся в рамках государственных проектов, инициированных Министерством природных ресурсов РФ. Компания ООО "Северо-Запад" принимает активное участие в этих исследованиях и с 2010 года уже выполнила работы объемом более 50 000 точек МТЗ. Ниже приведен пример разреза удельного сопротивления и геологической интерпретации небольшой части профиля 3-SB (Сибирская платформа, междуречье рек Подкаменная Тунгуска и Нижняя Тунгуска).
Основной целью данного исследования было построение модели удельного сопротивления осадочного чехла путем совместной интерпретации данных МТЗ, сейсморазведки (ОГТ), геофизических исследований скважин и потенциальных полей. Затем модель была проанализирована для выявления аномалий электропроводности, связанных с хорошими свойствами пород-коллекторов в нижнепалеозойских, вендских (неопротерозойских) и рифейских (мезо-протерозойских) формациях.
Региональные МТ-исследования в России. Сплошные черные линии - профили, на которых работы завершены, пунктирные розовые линии - планируемые профили
В пределах осадочного чехла выделяются три структурных этажа:
1. Надсолевая формация, состоящая из слоев с различным удельным сопротивлением. Высокоомные слои и области хорошо коррелируют с интрузивными телами (траппами), выявленными по скважинным данным.
2. Соляная формация, состоящая из галогенно-карбонатных отложений, обладающих в среднем высоким удельным сопротивлением (сотни Ом·м). Однако часто встречаются проводящие включения, вероятно, связанные с зонами изменнных под действием магматизма пород.
3. Подсолевая формация, представленная вендскими и рифейскими (мезо-протерозойскими) отложениями. В терригенной формации, содержащей высокопористые песчаники (формация Ванавара), прослеживается корреляция между увеличением мощности и уменьшением удельного сопротивления. В некоторых частях района вендские отложения имеют низкое удельное сопротивление, что можно объяснить повышенной трещиноватостью карбонатных пород.
1. Надсолевая формация, состоящая из слоев с различным удельным сопротивлением. Высокоомные слои и области хорошо коррелируют с интрузивными телами (траппами), выявленными по скважинным данным.
2. Соляная формация, состоящая из галогенно-карбонатных отложений, обладающих в среднем высоким удельным сопротивлением (сотни Ом·м). Однако часто встречаются проводящие включения, вероятно, связанные с зонами изменнных под действием магматизма пород.
3. Подсолевая формация, представленная вендскими и рифейскими (мезо-протерозойскими) отложениями. В терригенной формации, содержащей высокопористые песчаники (формация Ванавара), прослеживается корреляция между увеличением мощности и уменьшением удельного сопротивления. В некоторых частях района вендские отложения имеют низкое удельное сопротивление, что можно объяснить повышенной трещиноватостью карбонатных пород.
Разрез УЭС с геологической интерпретацией по опорному профилю 3-СБ в Восточной Сибири: 1 - сейсмические границы по данным ОГТ; 2 - зоны тектонических разломов, выделенные по сейсмическим данным; 3 - кровля галогенно-карбонатной формации (Литвинцевская формация), определенная по ОГТ и скважинным данным; 4 - высокоомный фундамент по даннымт МТЗ; 5 - скважины; 6 - интрузивные породы по скважинным данным; 7 - месторождения углеводородов; 8 - точки МТЗ
Региональные МТ-исследования в бассейне Парана, Бразилия
Данные работы были выполнено в 2014 году компанией ООО "Северо-Запад" в сотрудничестве с LASA Prospecções S.A. по контракту с Национальным агентством нефти, природного газа и биотоплива Бразилии. Основной целью была оценка перспектив нефтегазового потенциала в регионе и оконтуривание лицензионных участков. Техническое задание включало картирование диабазовых интрузий, оценку мощности и глубины до подошвы траппов, выявление латеральной неоднородности траппов, выделение зон разломов, изучение осадочных формаций под траппами, дифференциацию слоев по удельному сопротивлению, оценку латеральной неоднородности удельного сопротивления, картирование поверхности кристаллического фундамента, выявление областей с низким удельным сопротивлением в земной коре.
Данные работы были выполнено в 2014 году компанией ООО "Северо-Запад" в сотрудничестве с LASA Prospecções S.A. по контракту с Национальным агентством нефти, природного газа и биотоплива Бразилии. Основной целью была оценка перспектив нефтегазового потенциала в регионе и оконтуривание лицензионных участков. Техническое задание включало картирование диабазовых интрузий, оценку мощности и глубины до подошвы траппов, выявление латеральной неоднородности траппов, выделение зон разломов, изучение осадочных формаций под траппами, дифференциацию слоев по удельному сопротивлению, оценку латеральной неоднородности удельного сопротивления, картирование поверхности кристаллического фундамента, выявление областей с низким удельным сопротивлением в земной коре.
Региональные МТ-исследования в Бразилии: 1, 2 - положение профилей; 3 - границы осадочного бассейна; 4 - песчаники формации Бауру; 5 - базальты Серра-Герал; 6 - мезозойско-палеозойские отложения; 7 - кристаллический фундамент; 8 - поднятие Понта-Гросса
Разрез УЭС по линии 3 (см. карту выше) представлено справа. В данных отчетливо прослеживается неоднородный высокоомный пласт, интерпретируемый как траппы Серра-Герал, перекрытые песчаниками Бауру; видна вертикальная и горизонтальная неоднородность базальтовой формации. Мощный высокоомный слой с двумя подводящими каналами, прослеживаемый в центральной части профиля, относится к хорошо известной арке Понта-Гросса, которая выделяется по данным магниторазведки и по мнению геологов представляет собой веерообразный дайковый комплекс. Глубина до кристаллического фундамента в районе исследований изменяется от 3 км на юго-востоке до 5ю5 км в центральной части. Полученный данные хорошо согласуются с с доступными карротажными и скважинными литологическими данными. Более подробную информацию об этом и других МТ-исследования компании ООО "Северо-Запад" в осадочных бассейнах можно найти в [Пальшин Н.А. и др., 2017].
1 - главные границы; 2 - остальные границы; 3 - области со значительным содержанием интрузивных пород; 4 - области с преобладанием магматических пород формации Серра-Герал; 5 - зоны измененных пород; 6 - точки МТЗ; 7 - положение скважин; 8 - формация Серра-Герал; 9 - Формация Понта-Гросса; 10 - докембрийские породы; 11 - интрузивные породы