Совместная трехмерная интерпретация тензорных данных АМТЗ И РМТ-К в районе, перспективном на обнаружение коренных источников алмазов (Карельский перешеек)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрены методика и результаты совместной интерпретации тензорных данных методов АМТЗ и РМТ-К на участке Карельского перешейка около пос. Яблоновка, перспективном на обнаружение коренных источников алмазов. Ранее по данным бурения здесь были выявлены флюидно-катакластические брекчии – флюидолиты, которые по современным геологическим представлениям могут быть коренными источниками алмазов. Участок расположен в прибортовой части Пашско-Ладожской рифтогенной зоны и характеризуется сложным трехмерным строением. В этих условиях при наличии системы разнонаправленных разломов совместная интерпретация тензорных данных АМТЗ и РМТ-К была выполнена в рамках 3D-модели среды. Для сокращения времени выполнения инверсии предложены подход и процедура трансформации данных РМТ-К, полученных в промежуточной зоне контролируемого источника, к кривым зондирования, соответствующим модели плоской волны. Трансформированные кривые кажущегося сопротивления РМТ-К также были использованы для коррекции статических смещений кривых АМТЗ. Совместная трехмерная инверсия была выполнена с учетом рельефа. Полученная модель хорошо согласуется с геологическими данными, полученными по скважинам, пробуренным ранее недалеко от участка работ. На геоэлектрических разрезах проявляются зоны относительно повышенного удельного сопротивления, которые могут быть связаны с флюидолитами. Разработанные подходы к совместной трехмерной интерпретации тензорных данных АМТЗ и РМТ-К и получаемые сведения о строении и свойствах пород фундамента, вмещающих флюидолиты породах и перекрывающих осадочных отложениях, могут быть использованы при проведении поисковых работ на алмазы на Карельском перешейке и прилегающих территориях.

Об авторах

А. А. Шлыков

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.shlykov@spbu.ru
Россия, г. Санкт-Петербург

А. К. Сараев

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле

Email: a.shlykov@spbu.ru
Россия, г. Санкт-Петербург

Н. Ю. Бобров

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле

Email: a.shlykov@spbu.ru
Россия, г. Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Афанасов М.Н. Отчет о проведении работ по геологическому доизучению площади Карельского перешейка. Территориальные фонды геологической информации по Северо-Западному федеральному округу Российской федерации. СПб. 2002.
  2. Афанасов М.Н., Николаев В.А. Перспективы алмазоносности Карельского перешейка // Региональная геология и металлогения. 2003. № 18. С. 116–121.
  3. Афанасов М.Н. Флюидолиты и полезные ископаемые на северо-западе России: поисково-прогнозные исследования на основе детального геолого-минералогического анализа / М.Н. Афанасов, А.П. Казак, К.Э. Якобсон (ред.). 2012. Saarbrücken: LAP LAMBERТ. 98 с.
  4. Бердичевский М.Н., Кузнецов В.А. Метод псевдорельефа – новый подход к анализу магнитовариационных и магнитотеллурических данных // Физика Земли. 2006. № 8. С. 66–77.
  5. Бердичевский М.Н., Дмитриев В.И. Модели и методы магнитотеллурики. М.: Научный мир. 2009. 680 с.
  6. Вешев А.В. Электропрофилирование на постоянном и переменном токе. Л.: Недра. 1980. 391 с.
  7. Зорин Н.И., Яковлев А.Г. Гибридная приемная линия для измерения электрического поля в широкой полосе частот // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2021. № 5. С. 54–60.
  8. Московская Л.Ф. Импедансно-адмитанстный регрессионный анализ магнитотеллурических полей // Физика Земли. 2007. № 2. С. 51–65.
  9. Сараев А.К., Антащук К.М., Пертель М.И., Еремин И.С., Головенко В.Б., Ларионов К.А. Аппаратурно-программный комплекс аудиомагнитотеллурических зондирований АКФ-4М. Материалы Пятой всероссийской школы-семинара имени М.Н. Бердичевского и Л.Л. Ваньяна по электромагнитным зондированиям Земли. ЭМЗ-2011. В двух книгах. Книга 2. СПб.: СПбГУ. 2011. С. 475–478.
  10. Сараев А.К., Симаков А.А., Шлыков А.А. Метод радиомагнитотеллурических зондирований с контролируемым источником // Геофизика. 2014. № 1. С. 18–25.
  11. Стогний В.В., Коротков Ю.В. Поиск кимберлитовых тел методом переходных процессов. Новосибирск: Издательство “Малотиражная типография 2D”. Новосибирск. 2010. 121 с.
  12. Устинов В.Н., Антащук М.Г., Загайный А.К., Кукуй И.М., Лобкова И.П., Микоев И.И., Антонов С.А. Перспективы выявления месторождений алмазов на севере Восточно-Европейской платформы // Руды и металлы 2018. № 1. 11–26.
  13. Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Крючков А.И. Коренные месторождения алмазов Мира. М.: Недра. 1998. 554 с.
  14. Шлыков А. А., Сараев А. К. Оценка макроанизотропии горизонтально-слоистого разреза по данным радиомагнитотеллурических зондирований с контролируемым источником // Физика Земли. 2015. № 4. С. 128–147.
  15. Яковлев Д.В., Яковлев А.Г., Валясина О.А. Статический сдвиг магнитотеллурических кривых в осадочных бассейнах. VIII Всероссийская школа-семинар ЭМЗ-2021. Москва, 4–9 октября 2021. С. 1–7.
  16. Bastani M., Hubert J., Kalscheuer T., Pedersen L.B., Godio A., Bernard J. 2D joint inversion of RMT and ERT data versus individual 3D inversion of full tensor RMT data: an example from Trecate site in Italy // Geophysics. 2012. V. 77(4). P. WB233-WB243.
  17. Caldwell T.G., Bibby H.M., Brown C. The magnetotelluric phase tensor // Geophys. J. Int. 2004. V. 158. P. 457–469.
  18. Egbert G.D., Booker J.R. Robust estimation of geomagnetic transfer functions //Geophys. J.R. astr. Soc. 1986. V. 87. P. 173–194.
  19. Garcia X., Jones A. G. Atmospheric sources for audio-magnetotelluric (AMT) sounding // Geophysics. 2002. V. 67(2). P. 448–458.
  20. Grayver A.V., Streich R., Ritter O. Three-dimensional parallel distributed inversion of CSEM data using a direct froward solver // Geophysical J. Int. 2013. V. 193(3). P. 1432–1446.
  21. Kelbert A., Meqbel N., Egbert G.D., Tandon K. ModEM: a modular syste, for inversion of electromagnetic geophysical data // Computers & Geosciences. 2014. V. 66. P. 40–53.
  22. Marti A., Queralt P., Ledo J. WALDIM: A code for the dimensionality analysis of magnetotelluric data using the rotational invariants of the magnetotelluric tensor // Computers & Geosciences. 2009. V. 35. P. 2295–2303.
  23. Newman G.A., Recher S., Tezkan B. 3D inversion of a scalar radio magnetotelluric field data set // Geophysics. 2003. V. 68(3). P. 791.
  24. Pace F., Martí A., Queralt P., Santilano A., Manzella A., Ledo J., Godio A. Three-Dimensional Magnetotelluric Characterization of the Travale Geothermal Field (Italy) // Remote Sens. 2022. V. 14. P. 542.
  25. Rodi W.L., Mackie R. Nonlinear conjugate gradients algorithm for 2D magnetotelluric inversion // Geophysics. 2001. V. 66(1). P. 174–187.
  26. Roy K.K. Natural Electromagnetic Fields in Pure and Applied Geophysics. Springer Geophysics. Springer Nature Switzerland AG 2020. 589 p.
  27. Saraev A.K., Antaschuk K.M., Nikiforov A.B., Romanova N.E., Denisov R.V. Audiomagnetotelluric soundings for the diamond exploration // Chin. J. Geophys. 2010. V. 53. P. 657–676.
  28. Saraev A.K., Shlykov A.A.,Tezkan B. Application of the Controlled Source Radiomagnetotellurics (CSRMT) in the Study of Rocks Overlying Kimberlite Pipes in Yakutia/Siberia // Geosciences. 2022. V. 12. P. 34.
  29. Siripunvaraporn W., Uyeshima M., Egbert G. three-dimensional inversion for Network-Magnetotelluric data // Earth, Planets and Space. 2004. V. 56. P. 893–902.
  30. Weaver J.T., Agarwal A.K., Lilley F.E.M. Characterization of the magnetotelluric tensor in terms of its invariants // Geophys. J. Int. 2000. V. 141. P. 321–336.
  31. Yakovlev D., Yakovlev A. Static shift correction in sedimentary basins. Abstract. 25th EM Induction Workshop. Turkey: Çeşme. September 11–17. 2022. P. 163.

© Российская академия наук, 2023