Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Геологическая характеристика района исследований 10
1.1 Геологоческая изученность района исследований. 10
1.2 Тектоника. 13
1.3 Стратиграфия. 24
1.4 Плотностная характеристика горных пород . 27
1.5 Нефтегазоносность. 33
Глава 2. Геофизическая характеристика района исследований 40
2.1 Геофизическая изученность района исследований. 40
2.2 Характеристика гравитационного поля изучаемого региона. 45
2.3 Характеристика магнитного поля района исследований. 48
2.4 Результаты сейсмических исследований. 53
Глава 3. Применение космических изображений для изучения геологического строения района 61
3.1 Описание и характеристика космических снимков района. 61
3.2 Обработка космических снимков. 68
3.3 Признаки дешефрирование геологических объектов . 75
3.4 Результаты интерпретаций космических изображений. 77
1. Выделение разломов. 78
2. Схема районирования территории по линеаментам. 81
Глава 4. Тектоническое районирование территории Мелут по геофизическим полям и результатам дешифрирования космических снимков . 84
4.1 Выделение региональной и локальной составляющих гравитационного и геомагнитного поля на территории площади Мелут 84
4.2. Тектоническое районирование территории Мелут по значениям гравитационного и магнитного полей 90
4.3 Районирование территории бассейна Мелут по комплексу результатов дешифрирования космических снимков и значении гравитационного и геомагнитного полей. 103
Глава 5. Результаты спектрального анализа гравитационных аномалий территории Мелут . 110
5.1 Вспомогательные сведения из теории преобразованиий Форье. 110
5.2 Спектры и энергетические спектры аномалий от некоторых тел правильной формы. 112
5.3 Изучение частотного состава гравитационного поля территории Мелут. 114
5.4 Опреление глубины залегания верхних кромок аномалиеобразающих объектов спектральними методами. 119
5.5 Характеристика глубинного строения бассейна Мелут по результатам спекралыюго анализа. 122
Заключение 132
Литература
- Плотностная характеристика горных пород
- Характеристика магнитного поля района исследований.
- Признаки дешефрирование геологических объектов
- Тектоническое районирование территории Мелут по значениям гравитационного и магнитного полей
Введение к работе
Актуальность проблемы,
Обеспечение ускоренного развития работ по геологическому изучению
территории страны, увеличение запасов минеральных ресурсов, в первую очередь топливно-энергетических, зависит от развития геофизических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, в частности наиболее мобильных и наименее дорогих из них - гравиразведки и магниторазведки. Развитие этих методов и повышение геолого-экономической эффективности их применения является актуальной народно -хозяйственной задачей, решение которой в значительной степени зависит от совершенствования существующих и создания новых более надежных математических методов обработки и интерпретации. Такими методами являются и помехоустойчивые методы анализа и интерпретации наблюдаемых суммарных гравитационных и магнитных аномалий, основанные на использование достаточно совершенного математического аппарата спектрального анализа значений полей.
Научной проблемой, решаемой в настоящей работе, является изучение глубинного строения территории бассейна Мелут (Судан) с целью поисков месторождений нефти и газа. Она решается с использованием указанного математического аппарата спектрального анализа сигналов. Благодаря простоте и универсальности используемый математический аппарат нашёл широкое применение в современной геофизике, причем его роль в научных исследованиях непрерывно возрастает. Именно этим объясняется большое количество работ, основанных на его применении, в которых разрабатываются различные методы анализа и интерпретации гравитационных и магнитных аномалий.
В различные направления этой проблемы в разные годы большой вклад унесли многие российские и зарубежные исследователи: В.И.Аронов, А.А. Булычев, К.В.Гладкий, В.Н.Глазнев, Ф.М.Гольцман, Т.Б.Калинина, В.Н.Луговенко, Р.В.Мелихов, А.А.Никитин, С.А.Серкеров, В.Н.Страхов, А.
Л.Харитонов M.Bat, A.Spector, F.S.Grant, B.Bhattacharia и ряд других исследователей.
В диссертационной работе сделана попытка подойти к решению основных вопросов строения фундамента бассейна Мелут путем интерпретации гравиметрических и магнитометрических материалов с единых методических позиций. В работе также сделана попытка охватить все материалы гравиметрических съемок и их интерпретацию сопоставить с результатами интерпретации геомагнитных съемок, а также в довольно большом объеме с результатами дешифрирования космических снимков и данными других геофизических методов.
Район исследований Мелут, рассматриваемый в диссертационной работе находится на юго-востоке Судана. Он простирается в северо-западном направлении от Эфиопской границы приблизительно на 300 км. Максимальная ширина бассейна - около 100 км. Бассейн ограничен долготами 32 00' 00" В и 34 00' 00" В и широтами 8 00' 00" и 10 45' 00" С (рис. 1.1).
Мелут принадлежит к рифтовым бассейнам центрального Судана, в состав которых входят также бассейны Муджлад, Синий Нил, Баггара, Хартум и Руат. По сейсмическим данным установлено, что наиболее мощные отложения (13500 м) накоплены в самых глубоких частях впадин этих бассейнов [65], которые относятся к центральноафриканской рифтовой системе, которая простирается от впадины Беню в Нигерии до северной Эфиопии (рис., 1.2). Рифтовая система начала развиваться в раннемеловое время в процессе раскола Гондваны и отделения Южной Америки от Африки [39]. Формирование всех этих бассейнов было выполнено межкратонными растягивающими силами, в результате раскрытия Атлантики [59]. Движения по направлениям главных разломов продолжились и в более позднее время и привели к формированию нескольких глубоких впадин, ограниченных сбросами.
Мелут аналогичен другим рифтовым бассейнам Центрального Судана по осадочному составу. Он сложен мощными плотными и рыхлыми обломочными отложениями, наколенными в континентальных средах. Эти
осадочные отложения являются речными, аллювиальными, озерными, прибрежными и дельтовыми. Они состоят из песков, песчаников, илов, алевролитов, глин и аргиллитов, присутствуют также конгломератные песчаники (в меньшей степени).
В разрезе исследуемого бассейна принимают участие породы меловых, палеогеновых, неогеновых и четвертичных отложений. Наличие более древних отложений до сих пор не доказано.
Скважины Адар-1 и -2, Нал-1, Ел-1 и Собат-1 являются единственными скважинами, пробуренными международной нефтяной компанией Шеврон в бассейне Мелут. Максимальная достигнутая глубина составляет около 4500 м, а самые древние породы имеют верхнемеловой возраст.
К настоящему времени этот бассейн изучен недостаточно. Поэтому построение трехмерной физико-геологической модели строения основных границ земной коры для территории бассейна Мелут является первым шагом на определение перспективности этого бассейна. Зная положения этих границ земной коры можно обоснованно оценить глубины заложения и ориентировки в пространстве поисковых и разведочных скважин, ' их рационального расположения на местности для подсечения той или иной особенности геологического разреза.
Цель диссертационной работы,
Целью исследований, проводимых в рамках диссертационной работы, является изучение геологического строения земной коры территории бассейна Мелут на основе применения спектрального анализа для интерпретации потенциальных полей и разработка методики объемного моделирования глубинного строения основных границ исследуемого региона. В соответствии с поставленной целью решались несколько конкретных задач, основными из которых являлись:
Изучение геолого-геофизической характеристики района исследований.
Дешифровка космических снимков района работ, анализ результатов дешифровки и выделение линеаментов.
Исследование природы гравитационных аномалий и выявление особенностей распределения глубинных источников гравитационного поля на территории бассейна Мелут.
Тектоническое районирование исследуемой территории в комплексе с данными гравитационного и магнитного полей и результатами дешифрирования космических снимков.
Разработка методики построения объемных физических моделей земной коры по комплексу гравитационных, магнитных и других геолого-геофизических данных применительно к тектонически сложнопостроенным регионам.
Построение трехмерных моделей глубинных границ земной коры для территории бассейна Мелут с последующим сопоставлением их со структурно-геологическими данными, включающими верхнюю часть разреза.
Разработка рекомендаций для детального изучения глубинного строения земной коры бассейна Мелут и прилегающих территорий по перспективности поисков месторождений нефти и газа.
Фактические материалы,
Диссертационная работа базируется на результатах научных исследований кафедры разведочной геофизики и компьютерных систем РГУ нефти и газа им. ИМ. Губкина. В основу диссертации положены теоретические и методические разработки автора, выполненные в течение последних 5 лет. Обобщение и анализ материалов, положенных в основу диссертации, выполнены за время учебы в очной аспирантуре на кафедре разведочной геофизики и компьютерных систем.
Исходными данными явились: геолого-геофизические материалы, полученные в результате производственной деятельности американской нефтяной компании Шеврон, проводившей работы на территории Судана в 1979 - 1983 гг. К таким материалам относятся значения гравитационного поля, покрывающих
исследуемую территорию и данные ГИС по глубоким скважинам (диаграммы плотностного каротажа, диаграмма литологического разреза скважины по данным каротажа, и т.д.); десять космических снимков, полученые американским спутникам Landsat 5 и Landsat 7; карты гравитационного и магнитного полей компании GETECH 2000 года; опубликованных технических отчетах и рукописях различных авторов и компаний; литературных источниках российских и зарубежных авторов.
Научная новизна работы,
В процессе проведенных исследовании получены результаты, обладающие научной новизной:
Разработана методика комплексного районирования территории с использованием различных геолого-геофизических данных и данных дистанционного зондирования земли из космоса. По этой методике впервые построена схема районирования территории бассейна Мелут, состоящая из шести разных областей.
Разработана методика объемного моделирования, основанная на использовании спектральных методов изучения гравитационного поля, которая позволяет в условиях сложнопостроенных тектонических районов изучать закономерности изменения глубинных границ плотностных неоднородностей земной коры.
3. С помощью разработанной методики впервые были построены
трехмерные схемы поверхности свиты Мелут и поверхности фундамента.
4. Определена роль выявленных глубинных неоднородностей земной коры в
размещении разведанных нефтяных и газовых месторождений исследуемого
региона. Выделены участки перспективные для поисков нефти и газа и шесть
сводовых локальных структур.
Практическая значимость исследований,
Разработанная методика анализа и интерпретации геолого-геофизических данных в комплексе с результатами дешифрирования космических снимков позволяет выполнить более надежное геолого-
тектонического районирование территорий, что помогает определить перспективные зоны для дальнейших поисковоразведочных работ на нефть и газ.
Разработанная методика определения глубины залегания основных плотностных границ разреза земной коры позволяет построить трехмерные модели глубинного строения исследуемого региона и подобных областей, что позволяет повысить геологическую эффективность проводимых исследований. При определении направлений детальных геологоразведочных работ большую практическую ценность представляют построенные автором в пределах исследуемого региона двух- и трехмерные структурные схемы поверхности фундамента и кровли свиты Мелут. Полученные результаты могут быть использованы различными геофизическими и геологическими организациями для поисков и разведки месторождений нефти и газа.
Основные защищаемые положения,
Разработанная методика спектрального анализа значений гравитационного поля, позволяющая проводить массовые оценки глубины залегания основных глубинных границ земной коры.
Разработанная методика объемного моделирования, повышающая экономическую эффективность и позволяющая получить более надежные результаты определения глубины залегания пространственных границ плотностных неоднородностей земной коры.
Полученые новые геологические результаты, уточняющие основные черты геологического строения исследуемого региона и позволяющие определить перспективность отдельных участков бассейна Мелут на поиски месторождений нефти и газа.
Реализация и апробация работы,
Основные научные и практические результаты работы обсуждались и докладивались на кафедре «разведочной геофизики и компьютерных систем» и на конференциях молодых ученых и специалистов в Российском Государственном Университете нефти и газа имени И.М. Губкина, в 2004 -
2007 годах, и на конференциях современных проблем дисстанционного зондирования Земли из космоса в Институте Космических Исследовании-РАН, в 2005 - 2006 годах, на конференции CAM/CAD/PDM в Институте Проблем Управления-РАН, в 2005 году, на XI международной конференции математической геологии IMAG06 в Университете Liege - Бельгия в 2006 году.
Полученные результаты исследований используются геолого-геофизическими организациями в Судане при поисково-разведочных работах.
Публикации,
Основные положения диссертации изложены в шести опубликованных работах [31,41, 47,48,49, 50].
Объем и структура диссертационной работы,
Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения; содержит 139 страниц машинописного текста, 3 таблицы и 65 рисунков. Список литературы включает 68 наименований.
Плотностная характеристика горных пород
Пример изменения плотности пород с глубиной показан на рис. 1.7 На нем для отдельных горизонтов осадочной толщи даны значения наиболее вероятной плотности. При построении графика по таким значениям отчетливо видны скачки в изменениях плотности от горизонта к горизонту. Теоретическая кривая изменения плотности с глубиной по данным В. М. Добрынина в среднем хорошо согласуется с данными изменения значений плотностей отдельных горизонтов
Для глубинных слоев земной коры большинства районов среднее значение плотности гранитного слоя составляет 2.7 г/см [2, 30, 7]; отклонения от этой величины могут достигать +0,2 г/см. Значение плотности, равное, 2.7 г/см соответствует в среднем плотности пород, близких по составу гранодиоритам - кварцевым диоритам. Плотность нижнего слоя земной коры базальтового - составляет в среднем 2.9 г/см3. Плотность вешества подкорового слоя (ниже границы Мохоровича) меняется от 3 до 3.4 г/см3 (в среднем 3.2 г/см3), что соответствует таким породам, как перидотиты и оливиновое габбро.
Необходимо учесть, что при измерениях на дневной поверхности мы наблюдаем суммарный эффект от различных аномалиеобразующих тел геологического разреза, начиная с его верхов до глубинных слоев земной коры. При этом основными аномалиеобразующими факторами являются: особенности строения пород осадочного чехла и влияние его основных границ; рельеф поверхности кристаллического фундамента и влияние его внутренней структуры; особенности строения глубинных слоев земной коры и влияние таких ее границ, как границы "гранитного" слоя, "батльтового" слоя и границы Мохоровичича Крупные структурные элементы территорий, имеющие большое распространение по площади и отличающиеся друг от друга по плотностным данным, характеру, особенностям и глубине залегания слагающих пород (например, разнородные блоки фундаментов и т. д.), вызывают на поверхности региональные гравитационные аномалии, имеющие различную интенсивность, знак и форму. Небольшие местные осложнения, приуроченные к поверхности или ко внутренней структуре крупных тектонических элементов, вызывают локальные аномалии гравитационного поля. С целью построения плотностных моделей геологических структур для геологической интерпретации гравиметрических данных проведено изучение макроплотностных свойств литолого-стратиграфических комплексов осадочного чехла и кристаллического фундамента на территории Бассейна Мелут. При изучении макроплотносных свойств литолого-стратиграфических комплексов использовались данные о геологическом строении по глубоким скважинам в совокупности с определением плотностных свойств горных пород как прямыми измерениями плотности пород в естественном залегании методом гамма-гамма каротажа, проведенного компанией Chevron в скважинах, пробуренных в пределах бассейна Мелут (т.е. скважины Адар-1, Йел-1 и собат-1).
Определение макроплотностных свойств литолого-стратиграфических комплексов горных пород фундамента фактически при отсутствии надежных данных о мощностях и встречаемости литологических разностей проводилось на основании оценки усредненных значений плотности.
При построении плотностных моделей осадочного чехла плотности литолого-стратиграфических комплексов горных пород определялись как средневзвешенные в соответствии с соотношением:
При этом: Jj - средняя плотность литологического СЛОЯ, hj - мощность литологического слоя, определяющая ее вес в суммарной мощности (Н) литолого-стратиграфического комплекса горных пород., Н- число комплексов.
Характеристика магнитного поля района исследований.
Петрографический состав фундамента отражается в магнитном поле четкими интенсивными аномалиями. Источники магматической деятельности (дайки и др.) вызывают резкие локальные магнитные аномалии. Интенсивные аномалии связаны с блоками пород фундамента основного состава. Гранитные массивы характеризуются слабыми или нулевыми аномалиями.
В бассейне Мелут, где накопились мощные толщи осадочных пород наблюдаются спокойные магнитные аномалии относительно небольшой интенсивности. Только на северо-западном участке и некоторых других местах встречаются цепочки интенсивных резких аномалий.
Сравнительный анализ по уровню значений магнитного поля Та, полученных в результате аэромагнитной съемки, показал, что в районе четко выделяются зоны сильного отрицательного магнитного поля; зоны слабого отрицательного магнитного поля; зоны слабого положительного магнитного поля, связанные преимущественно с вулканогенными отложениями. В схеме также отображаются структурные элементы северозападного простираний. Эти структурные элементы расположены на тех местах, что и на карте гравитационного поля.
Основной причиной, вызывающей разновидности магнитных аномалий на территории бассейна Мелут, как и в случае гравитационного поля, является дифференциация пород разреза по магнитным свойствам. Форма и характер залегания аномальных масс, глубина залегания магнитных источников сказываются на форме и интенсивности аномалий.
Магнитные свойства горных пород характеризуются двумя основными параметрами: магнитной восприимчивостью % - способностью породы взаимодействовать с внешними магнитными полями, и намагниченностью J - способностью породы создавать самостоятельно собственное магнитное поле [16 и др.]. Магнитная восприимчивость % связана с магнитной проницаемостью и. соотношением
Намагниченность состоит из векторной суммы индуктивной части Л и естественной остаточной намагниченности Jr
Происхождение естественной остаточной намагниченности горных пород связано с содержанием ферромагнитных компонентов и зависит от условий их образования и дальнейшего существования, от палеомагнитной обстановки.
Приобретенное намагничение горные породы сохраняют на долгие годы, находясь уже в других магнитных условиях. Изучая вектор остаточного намагничения пород, в некоторых случаях можно достаточно надежно определить величину и направление магнитного поля, существовавшего в те далекие геологические эпохи, когда образовались эти породы. Кроме того, в некоторых случаях можно делать и некоторые заключения о геологических процессах, которым подвергались породы после их образования.
Магнитные свойства горных пород зависят в основном от их химико-минералогического состава и структуры - наличия в породах диа-, пара- и ферромагнитных минералов и их взаимосвязи (диамагнетики - вещества для которых % 0, парамагнетики - х = Ю - 3 10"6ед. СГСМ, ферромагнетики - % » 0).
При этом основное значение имеет наличие ферромагнетиков и особенно магнетита и титаномагнетита. Этим и объясняется различие в магнитных свойствах пород одинакового литологического состава. Процентное содержание указанных минералов больше в ультраосновных породах, затем - в основных породах, меньше - в кислых. Поэтому такие породы, как габбро, диабазы, базальты, перидотиты, дуниты и др. более магнитны, чем граниты, гранодиориты, диориты, и др. К сильномагнитным породам относятся [4] железные руды - Магнетитовые, мартитовые и др. Они обладают значительным остаточным намагничением, значение % колеблется от 0.1 до 1 ед. СГСМ. магнитны такие породы, как перидотиты, амфиболиты, диабазы, базальты и др., у них также значительно остаточное намагничение % = 0.01 - 0.1 ед. СГСМ. К слабомагнитным породам относятся гранодиориты, граниты, большая часть эффузивных пород и их туфов, % = 0.001 = 0.01 ед. СГСМ. Практически немагнитные разности встречаются у кислых пород. В общем у ультраосновных пород не бывает немагнитных разностей. У остальных магматических пород встречаются разности от практически немагнитных до сильномагнитных. При этом наиболее часто сильномагнитные и магнитные разности встречаются у ультраосновных и основных пород.
Магнитные свойства метаморфических горных пород также меняются в широких пределах. Среди них встречаются практически немагнитные и сильномагнитные образования.
К сильномагнитным породам относятся железистые кварциты, или джеспилиты, х 500О10"6ед. СГСМ. Значение магнитной восприимчивости других метаморфических пород (хлоритовые, тальковые сланцы, гнейсы диоритового состава и др.) колеблется от 30-10 6 до 5000-10-6 ед. СГСМ. Незначительной величиной % обладают породы, сложенные практически немагнитными образованьями осадочного и магматического происхождения (например, кристаллические сланцы, филлиты, глинистые сланцы, кварциты, мрамор, гранитогнейсы, и др).
Осадочные породы обладают слабой, но стабильной остаточной намагниченностью, направление которой часто совпадает, но иногда отличается от направления современного геомагнитного поля. Аномалии магнитного поля на исследуемой территории меняются от- 882 до +234 нТ (рис. 2.6 и 2.7).
Признаки дешефрирование геологических объектов
Геологическим дешифрированием космоснимков называется извлечение из них информации о геологическом строении территории, то есть опознание геологических объектов и расшифровка геологического строения изображенной на снимке территории. При геологическом дешифрировании чаще всего используется контрастно-аналоговый принцип, основанный на предположении, что в одинаковых условях одиноковые геологические объекты выглядят на космических снимках сходным образом.
Геологическую информацию получают благодаря изучению фотоизображения ландшафта, отражающего на снимках изменения фототона, фоторисунка, гидросети и рельефа. Вместе с тем, дешифрирование космоснимков имеет существенные различия, обусловленные разным масштабом съемки, степенью генерализации, обзорностью [19].
Одно из наиболее употребительных понятий в геологическом дешифрировании - это понятие фотоаномалии, т.е. аномалии фотоизображения. Именно на понятии фотоаномалии и построено в большой степени геологическое дешифрирование, если дешифрируемый фотообъект не распознается непосредственно. Фотоаномалией называется участок фотоизображения, отличный от окружения по каким-либо признакам. Среди фотоаномалий наибольший интерес представляют линеаменты [19].
Фотолинеамент - это линейный объект, дешифрирующийся на снимке. Иногда это узкие полосы отличного от окружающего фототона, прямолинейные границы участков разного фототона, линейные уступы в рельефе, прямолинейные участки речной сети, линейно расположенные болота и озера.
Линеаменты обнаруживаются на снимках любого масштаба. Размеры их бывают самыми различными - от огромных трансконтинентальных систем, дешифрирующихся на снимках, сделанных с автоматических межпланетных станций, до кливажа и трещин, которые видны на крупномасштабных аэрофотоснимках. Линейные элементы ландшафта антропогенного происхождения (дороги, края полей и другие) обычно легко опознаются и за фотолинеаменты не принимаются. Для подавляющего большинство линеаментов устанавливается дизъюнктивная (разломная) природа. Очень часто фотолинеаменты совпадают с прямолинейными аномалиями гравитационного и магнитного полей, с цепочками вулканов и интрузывных тел. Пересечение крупных линеаментов часто фиксирует «рудные узлы» - места скопление месторождений полезных ископаемых. Иногда геологическая природа фотолинеаментов не устанавливается.
3.4 Результаты интерпретации космических изображений.
Применение космических снимков для изучения геологического строения началось с второй половины 60-х годов прошлого века. Тогда же были отмечены специфические (по сравнению с аэрофотоснимками) особенности этих материалов: генерализация, когда отдельные геологические объекты на космическом снимке изображаются в виде единых систем, например линеаментов или кольцевых структур; обзорность - возможность анализа геологического строения обширных территорий.
Эти свойства космических материалов при изучении регионального геологического строения рассматривались как значительные преимущества. Корректный анализ и интерпретация обширной информации о тоне и текстуре поверхности, рисунке проявленных в ней линеаментов способствует решению как прикладных задач при прогнозе и поисках руд, так и многих проблем теоретической геологии.
Основным признаком выделения и трассирования линеаментов по космическим снимкам является наличие на снимке линейных геологических объектов, отличаюся друг от друга по контрастности, текстуре и.т.д., поперек которых спектральные характеристики изображения меняются очень резко, т. е. наличие резких границ между различными классами или покровами земной поверхности [48, 50].
Природу линеаментов, проявляющихся на космических изображениях, обычно связывают с отражением на земной поверхности разноглубинных видимых и скрытых разломов земной коры [15]. В наиболее простом варианте, когда разрывное нарушение достигает земной поверхности, линия разлома визуально дешифрируется на космическом изображении в виде явно выраженного линеамента, интенсивности и четкость проявления которого связана с контрастностью движений по линии разлома. Интенсивность линеаментного проявления разлома зависит также от угла наклона поверхности разлома.
Тектоническое районирование территории Мелут по значениям гравитационного и магнитного полей
Разработанная методика спектрального анализа полей с целью изучения глубинного строения района исследований заключается в последовательном анализе исследуемого гравитационного или магнитного поля и включает в себя следующие этапы: определение частотного состава поля; определение глубины залегания плотностных неоднородностей земной коры вдоль параллельных профилей; построение схем изменения поверхности основных гравиактивных границ района; построение трехмерных моделей поверхности (опорного горизонта), описывающей границу гравитационно-активного слоя земной коры.
Данный параграф посвящен разработке методики частотного состава гравитационного поля исследуемого региона. Из материалов второй главы видно, что значения гравитационного и магнитного полей можно видеть сложную пространственную структуру аномального магнитного и гравитационного полей. Аномальное магнитное поле на исследуемой территории имеет сложный дифференцированный характер: изолинии поля изрезаны, пространственная морфология поля в плане часто мозаичная, поле насыщено мелкими аномалиями различной интенсивности. Подобный характер геомагнитного поля на данной территории объясняется тем, что наблюдаемое поле представляет собой суперпозицию аномалий от различных геологических источников, отличающихся по своим пространственным размерам, намагниченности и глубине залегания. Это вызывает затруднения при выделении аномалий поля, соответствующих конкретным тектоническим структурам, связанных с определенным типом нефтяных и газовых месторождений на территории Судана. Поэтому для анализа и районирования геомагнитного и гравитационного полей изучаемого региона был применен метод в основе которого лежит вычисление спектров Фурье.
Автором были сделаны многочисленные расчеты, чтобы выделить из аномального гравитационного поля определенные классы аномалий по их размерам с помощью спектрального анализа.
Для выделения характерных пространственных размеров гравитационных аномалий поля, снятого с гравитационной карты по сетке 5 км х 5 км, были вычислены спектры методом Фурье для восьми меридиональных и широтных профилей, пять из которых совпадают с сейсмическими профилями. Полученные результаты, представленные на рис. 5.1 - 5.8, позволили оценить средние пространственные размеры аномалий. На кривых рисунков отчетливо выделяются максимумы, соответствующие характерным пространственным размерам гравитационных аномалий на территории площади Мелут: 30 километров, 60 километров, 100 километров при анализе поля вкрест простирания основных гравитационных аномалий и 45, 90 и 150 километров при анализе поля вдоль широтных профилей. Таким образом, по величине характерных пространственных размеров гравитационные аномалии на территории бассейна Мелут можно разделить на два основных класса: 1) локальная компонента аномального гравитационного поля размером L = 30-45 километров 2) региональная компонента размером L = 100 -150 километров
Линейные размеры гравитационных аномалий определялись из спектров поля по формулам, которые связывают значения круговой частоты (W) и линейные размеры аномалий (L) W = (2TT)/L L = (2TT)/W где L - линейный размер (или период) аномалии в км. Из рис. 5.1-5.8 видно, что прослеживаются максимумы в спектрах для 1-го и 2-го класса аномалий на частотах примерно (W2) от 0.1 до 0.4 и для аномалий примерно на частотах (W1) от 0.4 до 1.0 (1/км).
