Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Эль Авади Хани Мохаммед Шаабан

Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта
<
Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Эль Авади Хани Мохаммед Шаабан. Применение комплекса геофизических методов при изучении геологического строения водоносных толщ осадочного бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта: диссертация ... кандидата Геолого-минералогических наук: 25.00.10 / Эль Авади Хани Мохаммед Шаабан;[Место защиты: Национальный минерально-сырьевой университет Горный].- Санкт-Петербург, 2016

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Региональные закономерности локализации бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта 13

1.1 Геологическое строение Западной пустыни Египта 13

1.2 Гидрогеология бассейна Западной пустыни Египта

1.2.1 Водоносный бассейн Нубийских песчаников 16

1.2.2 Особенности строения водоносной толщи Нубийских песчаников в бассейне Эль-Харга 1.3 Тектоника и сейсмичность 21

1.4 Особенности глубинного строения Западной пустыни Египта по данным региональных геофизических исследований

1.4.1 Сейсморазведочные исследования... 28

1.4.2 Аэромагнитные исследования 31

1.4.3 Гравиметрические исследования 32

1.4.4 Космические съемки

1.5 Особенности геоэлектрического разреза бассейна Эль-Харга по данным геофизических исследований скважин 35

1.6 Особенности глубинного строения бассейна Эль-Харга Западной пустыни Египта по данным комплексных геолого-геофизических исследований 38

1.7 Выводы по главе 1 43

Глава 2 Методика комплексных исследований осадочного бассейна Эль-Харга 44

2.1 Общая структура геолого-геофизических исследований 44

2.2 Методика региональных исследований

2.2.1 Формирование рабочего банка данных геолого-геофизической информации по району осадочного бассейна Эль-Харга 46

2.2.2 Линеаментный анализ картографических документов 46

2.2.3 Количественная интерпретация гравитационного и аномального магнитного полей 52

2.3 Методика детальных исследований 55

2.3.1 Начальный этап исследований 55

2.3.2 Полевые геофизические съемки - Вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) 59

- Метод переходных процессов (МПП) 62

- Аудиомагнитотеллурический метод (АМТЗ)

- Магниторазведочные съемки 67

2.3.3 Анализ данных геофизических исследований скважин 69

2.3.4 Обработка и интерпретация данных ВЭЗ - Одномерная инверсия данных ВЭЗ 75

- Калибровка данных ВЭЗ с учетом результатов каротажа скважин 77

- Качественная интерпретация данных ВЭЗ 79

- Построение разрезов кажущегося электрического сопротивления 82

2.3.5 Обработка и интерпретация данных МПП 84

- Одномерная инверсия данных МПП 85

- Построение разрезов кажущегося электрического сопротивления 85

2.3.6 Обработка и интерпретация аудиомагнитотеллурических данных 87

- Первичная полевая обработка и анализ кривых АМТЗ и АМТ с контролируемым источником 88

- Совместная обработка аудиомагнитотеллурических данных АМТЗ и АМТ с контролируемым источником 90

- Интерпретация аудиомагнитотеллурических данных 92

2.3.7 Геологическая интерпретация комплексной геолого геофизической информации 104

2.4 Выводы по главе 2 106

Глава 3 Глубинное строение площади детальных геофизических исследований бассейна Эль-Харга 107

3.1 Особенности строения верхней части разреза осадочного бассейна по данным МПП и ВЭЗ 107

3.2 Особенности глубинного строения нижней части разреза осадочного бассейна и морфологии ее подошвы по данным АМТЗ и результатам интерпретации данных гравитационных и магнитных съемок 113

3.3 Выводы по главе 3 119

Заключение 120

Список литературы

Особенности строения водоносной толщи Нубийских песчаников в бассейне Эль-Харга

Бассейн Эль-Харга изучен большим числом скважин (162 добывающих гидрогеологических и 29 наблюдательных скважин). По результатам бурения установлено, что основная часть разреза осадочного бассейна выполнена формацией Нубийских песчаников, в разрезе которой выделяются песчаники, алевролиты и прослои глин с подчиненным объемом конгломератов. Эта осадочная формация со структурным несогласием перекрывает образования докембрийского фундамента. Мощность осадочной толщи в центральной части бассейна Эль-Харга варьирует от нескольких метров (южнее района исследований) до 750 м. на севере района исследований.

Скважины были пробурены Национальной Египетской компанией буровых и нефтедобывающих услуг (DASCO) с целью обеспечения водными ресурсами оазиса Эль-Харга. Работы выполнены по заказу министерства ирригации и водных ресурсов Египта. При выполнении этих работ использовались буровые комплексы DASCO-104, DASCO-107, DASCO-112. Часть из этих скважин изучена методами скважинных геофизических исследований. Стандартный комплекс исследований включал каротаж естественного поля (ЕП), гамма-каротаж и каротаж сопротивлений (КС).

Наиболее полный разрез осадочного бассейна вскрыт скважиной №2, расположенной в 18 км севернее площади наших детальных исследований. Скважина вскрыла полный разрез осадочной толщи и достигла консолидированного фундамента. Однако глубина проходки по фундаменту очень невелика, что не позволяет оценить физические характеристики пород фундамента (рисунок 1.15). Рисунок 1.15 - Результаты и интерпретация геофизических исследований по стволу скважины № 2 осадочного бассейна Эль-Харга.

Наиболее информативными для решения поставленной задачи выделения и прослеживания в разрезе водоносных горизонтов и водоупоров являются данные каротажа сопротивлений (КС) и естественного поля (ЕП). По данным КС в разрезе этой скважины выделяется четыре водоносных горизонта в интервале глубин от дневной поверхности до 712 м. с повышенными до 60 - 125 Ом -м удельными электрическими сопротивлениями на фоне водоупоров с пониженными до 5 - 65 Ом м значениями этого параметра. Первый водоносный горизонт представлен песчаниками мощностью 180 м. Значения удельного электрического сопротивления здесь варьируют в пределах от 67 - 82Ом-м. Горизонт выделяется повышенными (от -409 до -474 мВ.) амплитудами естественного поля (ЕП) на фоне глинистых водоупоров.

Второй водоносный горизонт выполнен песчаниками с тонкими прослоями глин суммарной мощностью 50 м. Значения удельного электрического сопротивления варьируют в пределах от 90 - 112Ом-м. Отрицательные аномалии ЕП здесь достигают значений от -409 до -431 мВ.

Третий водоносный горизонт мощностью 70 м представлен песчаниками. Значения удельного электрического сопротивления варьируют в пределах от 60 -120Ом-м. Отрицательные аномалии ЕП достигают значений от -388 до -418 мВ.

Четвертый водоносный горизонт мощностью 15 м, выделяемый вблизи от поверхности консолидированного фундамента, представлен песчаниками переменной Значения удельного электрического сопротивления горизонта варьируют в пределах от 60 - 125 Омм. Отрицательные аномалии ЕП варьируют в пределах от -403 до -446 мВ.

Сопоставление данных геофизических и гидрогеологических исследований скважин позволяет утверждать, что наиболее высокоомные толщи соответствуют водоносным горизонтам; глинистые водоупоры выделяются пониженными значениями сопротивлений. Водоносные горизонты, как правило, проявляются отрицательными аномалиями естественного поля интенсивностью до -461 мВ.

Эти результаты свидетельствуют об эффективности применения электроразведочных методов для решения поставленной геологической задачи. Главными объектами исследований являются границы водоносных горизонтов и подошва осадочного бассейна.

В условиях применения на площади детальных исследований широкого комплекса геофизических съемок ВЭЗ, МПП, и аудиомагнитотеллурических исследований с природным и искусственным источниками с учетом результатов ранее выполненных региональных гравиметрических и магнитометрических съе 38 мок, автор поставил задачу по разработке методики их обработки и комплексной геологической интерпретации, ориентированной на выделение и прослеживание петрофизически наиболее контрастных осадочных слоев и границ: водоносных толщ с повышенными значениями удельного электрического сопротивления и во-доупоров с пониженными значениями этого параметра; подошвы осадочной депрессии, являющейся контрастной границой электрических свойств, плотности и намагниченности. Эти вопросы детально рассматриваются во 2-м и 3-м разделах диссертационной работы.

Бассейн Эль-Харга – один из перспективных источников подземных вод на территории Египта. Ресурсы подземных вод здесь приурочены к Нубийским песчаникам. В пределах бассейна водоносная толща состоит из мощных слоёв песчаников и алевролитов, разделяемых прослоями непроницаемых сланцев и глин. Последние на отдельных участках ограничивают возможности вертикального перемещения подземных вод. Однако на многих площадях распространение непроницаемых для подземных вод глин имеет линзовидный характер [49, 58, 75]. Кроме того, в пределах бассейна широко проявлены разрывные нарушения, амплитуда смещения вдоль которых часто превышает мощности водоупоров [16]. Для оценки ресурсного потенциала бассейна необходимы знания о его морфологии, расслоенности осадочных толщ и характере их тектонической деструкции.

Изучение региональной геолого-структурной позиции бассейна и закономерностей его проявления в геофизических полях и на космических снимках с использованием приемов линеаментного анализа (см. Главу 2) позволили авторам закартировать главные тектонические дислокации площади исследований, сделать заключение о развитии бассейна в области активной тектонической деструкции пород фундамента и осадочного чехла с выделением системы горстов, грабенов и протяженных секущих дислокаций разной пространственной ориентации и, вероятно, разного возраста заложения (рисунок 1.16).

Особенности геоэлектрического разреза бассейна Эль-Харга по данным геофизических исследований скважин

Данные региональной гравиметрической съемки использованы автором для расчета положения подошвы осадочного бассейна методом плотностного подбора аномальным эффектом системы вертикальных призм [11]. Уверенное решение этой задачи обеспечивается высокой петрофизической контрастностью этой границы с перепадом плотности осадков относительно пород фундамента -0.45 г/cм3.

Проверка достоверности решения обратной задачи гравиметрии в условиях минимума априорной информации осуществлялась на основе сопоставления параметров полученной плотностной моделями с оценками глубины подошвы депрессии по данным аудиомагнитотеллурических исследований и геофизических исследований скважин (см. Главу 1).

Кроме того, результаты гравиметрического подбора были сопоставлены с расположением сингулярных источников (особых точек) магнитного поля, рассчитанных с использованием способа Г.М. Воскобойникова, Н.И. Начапкина [5], реализованного в виде программы И.Б. Мовчана [11]. В рамках этого подхода осуществлялся пересчет аномального разностного магнитного поля в магнитный потенциал. Аналитическое продолжение магнитного потенциала в пределы геологического пространства выполнялось с применением интеграла типа Коши. Физически данное аналитическое продолжение фиксирует малые окрестности, в пределах которых функция магнитного потенциала теряет свою аналитичность, т.е. стремится к бесконечности. Такие малые окрестности определяются как сингулярности (или особые точки), маркирующие элементы магнитной неоднородности изучаемой геологической среды. В результате расчета интеграла типа Коши определялись такие ключевые параметры особых точек, как глубина залегания, геометрия источника, модуль вектора магнитного момента и угол его наклона к горизонту. Для нас принципиальными являются параметры глубины залегания консолидированного фундамента и геометрия источников в его составе. Предполагается, что ориентация вектора магнитного момента совпадает с элементами залегания этих неоднородностей.

Решение обратной задачи выполнялось по отдельным профилям, вдоль ко торых по результатам региональной аэромагнитной съемки были построены кривые аномального магнитного поля. В пределах площади детальных геофизи ческих исследований кривая детализировалась по данным детальной магнитной съемки. Решение выносилось на сводный параметрический разрез, отражающий позиции особых точек; длина вектора задавалась пропорционально величине рас четного магнитного момента; его направление отражает угол падения источника. С целью повышения чувствительности метода в расчете применялись высшие производные анализируемого сигнала (не выше 4-го порядка) для контрастирования высокочастотной составляющей данного сигнала на фоне его длинноволновой компоненты. Такой подход считается стандартным и в общем случае допускает разделение аддитивно наложенных откликов от разноглубинных источников магнитных аномалий [11].

Апробация подхода демонстрирует удовлетворительное совпадение положения подошвы осадочной депрессии, рассчитанной методами решения обратной задачи гравиметрии и магнитометрии. Средняя погрешность расхождения оценок глубины залегания границы по данным двух методов составляет 125 метров. Следует иметь в виду, что особые точки аномального магнитного поля могут находиться ниже рассматриваемой границы и отражать неоднородности в составе консолидированного фундамента (рисунок 2.8). Рисунок 2.8 - Моделирование кровли консолидированного фундамента по результатам решения обратной задачи гравиметрии и магнитометрии: а - карта магнитного поля; б - карта гравитационного поля; в - особые точки аномального магнитного поля; г - результаты гравитационного моделирования; д - сводный интерпретационный разрез.

1 - особые точки аномального магнитного поля; 2 – 3 особенности строения консолидированного фундамента, намечаемые положение по характеру расположения особых точек аномального магнитного поля (2 - кровля консолидированного фундамента, 3- границы блоков фундамента); 4 - зоны секущих разрывных дислокаций субмеридионального простирания; 5 - границы тектонических структур (а- горста и грабена Эль-Харга, б- отдельные тектонические дислокации); 6 – границы локальных грабенов; 7 - ареал развития осадочных толщ бассейна по данным гравиметрического моделирования; 8 - кровля консолидированного фундамента по данным гравиметрического моделирования. Проведенные сопоставления свидетельствуют о надежности оценок положения кровли фундамента по гравиметрическим данным и в ходе авторских работ гравиметрические расчеты рассматривались в качестве опорной информации при изучении этой границы. Полученные материалы позволили оценить морфологию самой границы, наметить положение региональных горстов и грабенов, а также вертикальных смещений по плоскостям глубинных разрывных нарушений.

Район детальных геофизических исследований был определен в ходе рабочих встреч с руководителями территориальной администрации района Эль-Харга, министерства сельского хозяйства и сектора подземных вод министерства мелиорации и водных ресурсов Египта, заинтересованных в изучении водных ресурсов региона.

На начальном этапе полевых исследований были выполнены рекогносцировочные маршруты для оценки условий проведения работ, картирования разрывных нарушений и источников подземных вод (рисунок 2.9).

Болота в районе г. Эль-Харга. Болота являются проявлениями миграции напорных подземных вод, которые перемещаются из глубинных водоносных горизонтов на поверхность по системе разломов и трещин, вызывая метаморфизм вмещающих пород.

Автором отмечено, что водопроницаемые дислокации имеют преимущественно субмеридиональное простирание. На рисунке 2.11а представлена фотография обрыва, по флангам которого трассируются разломы субмеридионального простирания. Отдельные трещины, имеющие то же простирание, часто проявляются в виде неглубоких желобов, заполненных пустынным несцементированным песком (рисунок 2.11б). Отдельные трещины имеют субширотное простирание.

Рисунок 2.11 - Проявление субмеридиональных дислокаций, картируемых на флангах обрыва (а) и отдельные субмеридиональные трещины в сцементированном песке, заполненные пустынным несцементированным песком (б).

В ходе этого цикла работ был проведен сбор и анализ результатов ранее проведенных исследований. В частности, автором был проведен визуальный картографический космических снимков, карт детальных аэромагнитных и гравитационных съемок. С учетом данных региональных исследований, охарактеризованных в главе 1, мы пришли к выводу, что морфология депрессии Эль-Харга контролируется разрывными дислокациями север-северо-восточного простирания. Субширотные дислокации в значительной мере отвечают неоднородностям древнего консолидированного фундамента. Эти закономерности, в частности, хорошо проявляются на космических снимках (рисунок 2.12). Рисунок 2.12 - Проявление доминирующих дислокаций на космическом снимке (создана в ФГБУ «ВСЕГЕИ» по многоспектральным космическим снимкам Landsat 7).

Методика детальных исследований

Первый геоэлектрический слой характеризуется высокими значениями удельного электрического сопротивления в диапазоне от 13 до 159 Ом-ми мощностью от 2 до 12 м. Он отвечает зоне аэрации с пониженной влажностью. Слой выполнен преимущественно тонкозернистым песком; наиболее высокие значения сопротивления в приповерхностном слое могут быть связаны с локальным увеличением содержания песчаной составляющей и распространением сцементированного песчаника.

Второй геоэлектрический слой имеет относительно низкие значения удельного электрического сопротивления по сравнению с первым слоем (от 1 до 5 Ом м). Мощность слоя варьирует в пределах 28-32 м. Он отвечает слою грунтовых безнапорных вод. Слой выполнен преимущественно песком и насыщен поверхностными минерализованными водами. Первый и второй геоэлектрические слои представляют собой первую водоносную толщу. Сопротивление третьего геоэлектрического слоя изменяется в пределах от 11.5 до 30Ом-м; мощность - от 65 до 85 м. Этот слой главным образом состоит из глинистого материала и представляет собой первый водоупор.

Четвертый геоэлектрический слой характеризуется значениями сопротивления в диапазоне от 43 до 82 Ом м и сложен преимущественно песчаником, переслаивающимся с глинистыми и алевритистыми прослоями. Этот слой характеризуется широким разбросом значений сопротивления, что связано с вариацией его состава, в частности, содержанием глинистой составляющей, а также минерализацией подземных вод. Это слой выделен на обобщенном разрезе (см. рисунок 2.24) в качестве второй водоносной толщи.

Совместное решение обратных задач (инверсии) по данным ВЭЗ и МПП позволяет снизить неоднозначность их совместной интерпретации [81, 82]. Результаты инверсии данных ВЭЗ и МПП с учетом литолого-стратиграфической и гидрологической информации обобщены автором в форме комплекта геоэлектрических разрезов и карт, представленных в главе 3. Несмотря на отдельные незначительные расхождения между геоэлектрическими моделями по данным ВЭЗ и МПП, в целом отмечается очень хорошая сходимость данных интерпретации ВЭЗ, МПП и скважинной информации.

2.3.6 Обработка и интерпретация аудиомагнитотеллурических данных

В специализированном электроразведочном предприятии Египта «NRIAG» (National Research Institute of Astronomy and Geophysics) к настоящему времени накоплен значительный опыт проведения аудиомагнитотеллурических исследований с природными и искусственными источниками, выполняемых в целях изучения осадочных толщ различных регионов Египта. Автор данной работы многократно участвовал в полевых работах института, их обработке и интерпретации. Важной особенностью технологии обработки и интерпретации аудиомагнитотеллурических данных, выполненных в пустынных регионах, является необходимость учета влияния многочисленных помех и неоднозначность интерпретационных построений. Ниже рассматриваются методические проблемы, которые необходимо было решить при проведении аудиомагнитотеллурических исследований строения водоносных толщ Западной пустыни Египта.

Характерный пример сводных кривых зависимостей кажущегося сопротивления от частоты (рисунок 2.33а) и фазы от частоты (рисунок 2.33б) по данным АМТЗ и АМТ с контролируемым источником отражает наличие трех частотных интервалов, резко отличающихся по характеру распределения точек наблюдений: наиболее высокочастотный интервал, полученный АМТ с контролируемым источником (80000 – 100000 Гц), отвечающий глубинам менее 200 м, характеризуется очень большим разбросом значений; интервал частот от 80000 до 50 Гц, в пределах которого данные АМТЗ наиболее уверенно согласуются с данными АМТ с контролируемым источником; в частотном интервале от 50 Гц до 0.1 Гц наилучшая согласованность измерений отмечается по данным АМТЗ. Аналогичная картина наблюдалась и на всех остальных станциях АМТЗ и АМТ с контролируемым источником.

Таким образом, частотный интервал электромагнитных наблюдений можно разделить на три части. Наблюдения в интервале наиболее высоких частот (80000 – 100000 Гц), отвечающих глубинам менее 200 м, мы не можем использовать в дальнейших построениях в связи с очень высоким разбросом полученных данных. Этот феномен характерен для районов со сложным строением геоэлектрической среды. Кроме того, на высокочастотном диапазоне измерений уровень помех, вероятно, был сопоставим с полезным сигналом. Отсюда автором было принято решение исследовать строение верхней части разреза до глубин 200 м другими геофизическими методами (МПП и ВЭЗ), эффективность которых в решении данной задачи была показана выше.

Еще одной методической проблемой является совмещение кривых аудио-магнитотеллурических данных, полученных методами АМТЗ и АМТ с контролируемыми источниками. Решение этой проблемы было найдено путем применения алгоритма «амплитудно-фазовой коррекции», опыт применения которого в аналогичных условиях был получен Е.Ю.Ермолиным [7]. Краткое описание особенностей применения этого алгоритма с использованием программы «КОРРЕКТОР» приводится ниже. Построение сводной кривой по обобщенным данным АМТЗ и АМТ с контролируемым источником позволяет изучить глубинные интервалы разреза от 200 до 1500 м.

Следует отметить, что на этой стадии первичной обработки была выполнена разбраковка полученных аудиомагнитотеллурических данных: наблюдения с хорошим качеством кривых включались в дальнейший цикл обработки и интерпретации (в наших исследованиях этим требованиям отвечали 13 станций на двух профилях); часть наблюдений с высоким уровнем искажения полезного сигнала была исключена из дальнейшего рассмотрения. - Совместная обработка аудиомагнитотеллурических данных АМТЗ и АМТ с контролируемым источником Совместная обработка аудиомагнитотеллурических АМТЗ и АМТ с контролируемым источником данных заключалась в получении из измеренных временных рядов обобщенных сглаженных кривых. Для обработки аудиомагнитотеллу-рических данных в рамках данной работы использовалась программа «КОРЕК 91 ТОР» (компания «Северо-Запад», Россия), которая в настоящее время является одним из ведущих программно-математических комплексов.

Принципиальным элементом данной стадии работ является согласование высокочастотных (АМТ с контролируемым источником) и средне-низкочастотных (АМТЗ) данных. Для этого автором была использована методика амплитудно-фазовой коррекции, которая успешно применялась для решения сходных задач.

Идея «амплитудно-фазовой коррекции» сводится к использованию фазовой кривой для корректировки амплитудной кривой на основе установленных соответствий между амплитудой и фазой. Теоретические основы этих взаимосвязей между амплитудой и фазой в 1D, 2D и 3D моделях развивались большим числом авторов, в том числе М.Н. Бердичевским и В.И. Дмитриевым [2, 3]. Интересные примеры успешного применения этого метода приведены в работах Е.Ю.Ермолина и его соавторов [6, 7, 8, 9, 10, 51]. В частности, этим автором был выполнен расчет представительного числа прямых задач для горизонтально - слоистых моделей. Исследованиями показано, что применение методики АФК к этим данным позволило получить согласованные амплитудные и фазовые кривые АМТЗ.

В наших исследованиях процесс построения сплайна выполнялся в три этапа. На первом этапе выполнялась так называемая «грубая чистка»: удалялись аномальные значения, которые являлись заведомо неверными. На втором этапе выполнялась амплитудно-фазовая коррекция со сдвигом кривой на 90, 180, 270 или 360. На третьем этапе выполнялось построение сплайнов кривых кажущегося сопротивления и дополнительного импеданса. В частности, в спорных ситуациях, таких, как отсутствие значений на определённом диапазоне кривой или в условиях большого разброса значений на длиннопериодном диапазоне использовались сплайны кривых компонент тензора на соседних точках наблюдений.

Особенности глубинного строения нижней части разреза осадочного бассейна и морфологии ее подошвы по данным АМТЗ и результатам интерпретации данных гравитационных и магнитных съемок

В ходе исследований были решены следующие основные задачи: На региональном уровне исследований в пределах осадочного бассейна Эль-Харга и его ближайшего обрамления выполнен анализ результатов, ранее выполненных региональных геологических, геофизических, гидрогеологических, сква-жинных исследований и дистанционных съемок обоснована региональная геолого-структурная позиция бассейна и изучены закономерности его проявления в геофизических полях. Использование приемов линеаментного анализа позволило авторам закартировать главные тектонические дислокации площади исследований и сделать заключение о развитии бассейна в области активной тектонической деструкции пород фундамента и осадочного чехла с формированием системы горстов, грабенов и протяженных секущих дислокаций разной пространственной ориентации и, вероятно, разного возраста заложения. Выполненный комплексный анализ геолого-геофизических данных по площади исследований и в сечениях геолого-геофизических профилей свидетельствует об определяющей роли тектонических дислокаций растяжения в формировании осадочного бассейна Эль-Харга. Об этом свидетельствует рельефный характер подошвы депрессии с амплитудами ее смещений по разрывным нарушениям до 240 м.

На площади детальных исследований автор использовал данные полевых электроразведочных съемок методами АМТЗ, МПП и ВЭЗ. Для их обработки и интерпретации были применены современные программно-математические комплексы МТ-КОРРЕКТОР, WingLink, TEMIX XL V4, IX1D V3, RESIST и IPI2Win.

Совместное решение обратных задач (инверсии) по данным ВЭЗ и МПП позволило снизить неоднозначность интерпретации. Результаты инверсии данных ВЭЗ и МПП с учетом литолого-стратиграфической и гидрологической информации были увязаны с данными геофизических исследований скважин, что позволило построить комплект согласованных геоэлектрических разрезов и карт.

Принципиальным элементом методики обработки данных АМТ является согласование высокочастотных (АМТ с контролируемым источником) и средне-низкочастотных (АМТЗ) данных. Для этого автором была использована методика амплитудно-фазовой коррекции. Опорные геолого-геофизические разрезы бассейна были построены с использованием данных этих двух видов аудиомагнитотеллурических исследований.

Разрезы аудиомагнитотеллурического зондирования (АМТЗ), построенные до глубин 1500 м, позволили выделить в составе бассейна нескольких водоносных толщ и разделяющих их водоупоров и проследить нижнюю кромку бассейна в диапазоне глубин от 700 до 1000 метров. Эта базовая информация дополняется обширной сетью электроразведочных профилей, отработанных методами вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) и переходных процессов (МПП), обеспечивающих изучение радиальной расслоенности депрессии в интервале глубин от дневной поверхности до 200 м.

Электроразведочная информация дополнялась результатами интерпретации гравитационного и аномального магнитного полей, нацеленных на моделирование кровли консолидированного фундамента. Комплекс геофизических данных АМТЗ, МПП и ВЭЗ в сочетании с результатами плотностного моделирования и особых точек аномального магнитного поля позволил выделить и проследить в сечении профиля границы основных водоносных толщ и водоупоров и подошвы осадочного бассейна. Радиальная расслоенность осадочных толщ бассейна нарушается двумя наклонными сбросами, погружающимися навстречу друг другу и формирующими структуру грабена в центральной части рассматриваемого сечения.

Модель глубинного строения площади детальных геофизических исследований разработана на основе обработки и интерпретации широкого комплекса геолого-геофизических материалов. Результирующая модель представлена в виде набора геолого-геофизических разрезов, послойных схем строения опорных горизонтов осадочного чехла и схемы тектонического районирования консолидированного фундамента.

В разрезе осадочного бассейна Эль-Харга на площади детальных электроразведочных исследований методами ВЭЗ, МПП и АМТЗ с привлечением данных геофизических исследований скважин, гравиметрии и магнитометрии установлены параметры трехмерного распределения верхних горизонтов бассейна - зоны аэрации (мощность - от 3 до 26 м), горизонта грунтовых безнапорных вод (первого водоносного горизонта) (глубины - от 26 до 50 м) и первого водоупора (глубины – от 90 до 210 м) и выполнена оценка характера залегания и тектонической деструкции водоносных горизонтов и водоупоров нижней части бассейна и кровли древнего кристаллического фундамента, прослеживаемых на глубинах от 200 до 1200 м.