0
Экологический клуб
 
"STENUS"
 
 
 
Калужский краеведческий Интернет-портал


 
Куликов В.А., Модин И.Н., Яковлев А.Г.   Электромагнитные зондирования на южном борту Московской синеклизы   / /   Природа и история Поугорья. Краеведческие очерки. Выпуск 2.     Калуга:   Издательство «Полиграф-Информ»   -   2001 C. 6-8.


Куликов В.А., Модин И.Н., Яковлев А.Г.


ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЗОНДИРОВАНИЯ НА ЮЖНОМ БОРТУ МОСКОВСКОЙ СИНЕКЛИЗЫ


Во время проведения учебных практик в районе Александровской геофизической учебно-научной базы выполнены комплексные геофизические исследования, которые включали различные модификации электромагнитных зондирований и высокоточные наблюдения стационарного магнитного поля Земли. Район работ охватывает обширную зону сочленения Московской синеклизы и Воронежской антеклизы. Территориально работы проводились практически на административной территории Юхновского, Медынского и Барятинского районов Калужской области. Исследования выполнены уникальным геофизическим комплексом, который разрабатывается на кафедре геофизики геологического факультета МГУ и включает:

метод магнитотеллурического зондирования (МТЗ), в котором для выявления структурных особенностей осадочного чехла, коры и верхней мантии до глубин порядка 200 км используются естественные низкочастотные электромагнитные поля в диапазоне частот от нескольких кГц до медленно меняющихся часовых вариаций геомагнитного поля, проникающих на максимальную глубину через земную кору в мантию;

метод частотного электромагнитного зондирования (ЧЗ), в котором используются искусственные гармонические электромагнитные поля, проникающие в Землю на глубину до 1 км;

метод дипольного электрического зондирования (ДЭЗ) на постоянном токе для изучения глубин до 500 м;

 метод становления поля в ближней зоне (ЗСБ), в котором используются искусственные убывающие электромагнитные поля, возбуждаемые горизонтальными петлями большого диаметра, лежащими на поверхности Земли; при этом достигается глубина исследования до 200-300 метров;

метод вертикальных электрических зондирований (ВЭЗ), в котором глубинность возрастает за счет изменения расстояния между токовыми питающими электродами и приемным измерительным диполем; глубина исследования этим методом составляет до 100 - 150 м;

метод бесконтактных электрических зондирований (БЭЗ), которые выполняются на частоте 625 Гц, и имеют глубинность не более 20-30 м;

метод подповерхностной георадиолокации (ГРЛ), использующий электромагнитные волны с центральной частотой порядка 100 мГц, которые подобно свету могут проникать на незначительную глубину, порядка 2-5 м.

Таким образом, уникальный комплекс методов позволяет решать самые разнообразные задачи: от зондирования кристаллического фундамента земной коры, который располагается в исследуемом районе на глубинах порядка 1 км, до детальных работ на археологических памятниках, расположенных на глубине не более 2-3 метров. При этом метод МТЗ позволяет изучать нижнюю часть геологического разреза, сложенную осадочными породами (известняки, доломиты, гипсы, ангидриты, пески, глины и т.п.), которые образуют пачки слоев, как правило, морского происхождения мощностью до нескольких сот метров. Кроме этого при выполнении МТЗ определяется положение кровли кристаллического фундамента, сложенного наиболее древними консолидированными породами (граниты и гранито-гнейсы) архейского (от 2 до 2,7 млрд. лет) и более молодого протерозойского возраста (от 0,6 до 2 млрд. лет). По результатам магнитотеллурических зондирований кровля рельефа фундамента располагается в данном районе на глубинах 800 -1200 метров, медленно погружаясь в северо-восточном направлении в сторону Московской синеклизы (центр структуры расположен в районе г. Галич Костромской области, где глубина фундамента достигает 3 км). При этом фундамент имеет четко выраженное неоднородное строение, которое ярко проявляется в магнитном и гравитационном полях. В фундаменте выделяется серия тектонических нарушений северо-восточного и ортогонального ему северо-западного направления. По результатам интерпретации гравимагнитных полей, выполненных под руководством Л.А. Золотой и В.В. Бродовым, выделены блоки фундамента размером в несколько десятков километров, имеющие различную намагниченность и плотность. Предположительно эти блоки имеют возраст от раннего архея до позднего протерозоя и состав в диапазоне от кислых до ультраосновных пород, практически лишенных кварца. Выявлены блоки, соответствующие крупным интрузиям, размером в 10-15 км. Наблюдениями магнитного поля западнее Юхнова в районе Барятино зафиксированы очень сильные аномалии порядка 20 тысяч нТл, которые превышают амплитуду магнитных аномалий КМА, и являются самой крупной магнитной зоной Евразии. Размеры магнитоактивных тел достигают 20-30 км в длину и могут иметь ширину порядка нескольких сот метров. Всего насчитывается около 20 таких магнитоактивных зон. Самые северо-восточные тела зафиксированы в 20-30 километрах южнее Юхнова. Тела имеют форму мульды (чаши). С учетом того, что железорудные объекты расположены здесь на большей глубине, следует ожидать более мощные залежи железистых кварцитов, расположенные в кровле кристаллического фундамента. Северо-восточнее (между Вязьмой и Юхновым) и северо-западнее Юхнова (в районе Мятлево и Медыни) отмечена серия сильных магнитных аномалий амплитудой порядка 1500-2000 нТл. Учитывая, что магнитоактивные тела здесь залегают на глубине больше 1 км, можно сделать вывод о том, что они также состоят из железистых кварцитов несколько иной природы, чем железистые кварциты Барятинской аномалии.

По данным электромагнитных зондирований вышележащий осадочный чехол сложен проводящими породами. При интерпретации геофизических полей использовались данные глубокого бурения в городах Калуга, Вязьма и Барятино. Осадочный чехол представлен породами вендского (возраст около 600 млн. лет), девонского (400 млн. лет), каменноугольного (300 млн. лет), юрского (200 млн.лет), четвертичного (около 1 млн. лет) возраста вплоть до современных отложений. Самые древние осадочные породы венда и среднего девона сложены песками и обладают высокой пористостью и минерализацией воды до 150 г/л. В направлении Воронежской антеклизы, за счет воздымания фундамента, породы венда и среднего девона выклиниваются. Вверх по разрезу фиксируются сульфатно-карбонатные и ангидритовые породы верхнего девона, которые имеют мощность до 600 м и аномально-высокие удельные сопротивления. В результате образуется природный изолятор, сложенный породами верхнего девона, который залегает сплошным непроницаемым покровом и не пропускает постоянный ток. Поэтому при проведении работ на юге района глубинные зондирования выполняются с помощью переменного тока, который позволяет магнитному полю легко преодолевать это препятствие. Каменноугольные породы сложены терригенными (глины, пески и т.п.) и карбонатными (известняки, доломиты) комплексами. Самая верхняя часть разреза, которая фиксируется на кривых зондирования, сложена разнообразными терригенными породами ледникового и речного происхождения.

Скачать.rar



Сайт создан при поддержке РОССИЙСКОГО ГУМАНИТАРНОГО НАУЧНОГО ФОНДА проект № 09-06-59610 а/Ц "Создание экологического Интернет-портала, как регионального компонента экологического образования"; № 10-06-59629 а/Ц"Создание региональной экологической Интернет-библиотеки"


© Авторы статей