Способ определения естественной вязкой намагниченности осадочных пород

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 15.10.80 (2)2993299/18-25 31)М,Кд,з 6 01 Ч 3/00 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий.,фоЪФА . Белорусский научно-исследовательскийгеологоразведочный институт Управлениягеологии при СМ Белорусской ССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННОЙ ВЯЗКОЙ НАМАГНИЧЕННОСТИ ОСАДОЧНЫХ ПОРОДИзобретение относится к геофизике, а более конкретно к магнитным методам разведки, и может быть использовано при изучении геологического строения осадочных пород для возрастной и стратиграфической корреляции разрезов.Известен способ определения естественной вязкой намагниченности путем измерения намагниченности ориентированного образца, расположения . его по направлению магнитного меридиана и выдержки образца в этом положении в течение 2-4 недель, повторного измерения намагниченности, расположения образца против направления магнитного меридиана, выдержки его в этом положении в течение 2-4 недель, измерения намагниченности, определения по геометрической раэнсЬти полученных векторов вязкой составляющей намагниченности и расчета величины естественной вязкой намагниченности 13.Однако данный способ требует специальных условий и длительного времени определения.Наиболее близким к предлагаемому является способ определения естественной вязкой намагниченности осадочных пород, при котором снимают лабораторную вязкую намагниченность образца путем температурного размагничивания, измеряют оставшуюся намагниченность, частично снимают естественную вязкую намагниченность путем более длительного температурного размагничивания образца при 100-150 оС, измеряют направление оставшейся намагниченности, полностью снимают ес- тественную намагниченность путем размагничивания при 250-300 С в течение 2-3 ч, измеряют реликтовую намагниченность и находят естественную вязкую намагниченность по геометрической разности полученных векторов 23Однако известный способ не позволяет определить величину естественной вязкой намагниченности с достаточной точностью, поскольку вследствие избранного температурного режима для снятия лабораторной намагниченности возможно также и частичное снятие естественной вязкой намагниченности. Кроме того, при совпадении направлений векторов лабораторной и естественной вязкой намагниченности количественное определение естественной вязкой намангиченности невоэ 949596Цель изобретения - повышение точности способа определения величины естественной вязкой намагниченности осадочных пород.Укаэанная цель достигаетСя тем, что согласно способу определения ес тественной вязкой намагниченности осадочными пород, при котором снимают лабораторную вязкую намагниченность путем температурного размагничивания, измеряют оставшуюся намагничен ность, снимают естественную вязкую намагниченность путем температурного размагничивания при 250-300 еС в течение 2-3 ч, измеряют реликтовую намагниченность и находят естественную 5 вязкую намагниченность по геометрической разности полученных векторов, снимают лабораторную вязкую намагниченность при температуре, соответствующей палеотемпературе исследуемой осадочной породы, в течение 2-3 ч.Магнитные свойства породы определяются магнитной восприимчивостью и остаточной намагниченностью, которая содержит вязкую и реликтовую стабильную составляющие. Возникновение вязкой намагниченности обусловлено, с одной стороны, длительнымвоздействием на породы современного магнитного поля (естественная составляющая вязкой намагниченности), 30 направление кбторой всегда совпадает с настоящим полем Земли и, с другой стороны, воздействием на полученные образцы различного рода паразитных магнитных полей при хранении и ис-35 следовании их (лабораторная составляющая вязкой намагниченности), Снятие поля воздействия обеспечивает постепенную ликвидацию вязкой намагниченности, связанной с этим полем. 40 На этом явлении основаны способы разделения составляющих вязкой намагниченности пород с помощью вре. менного, температурного и магнитного размагничивания - чистки. 45 Для определения величины естественной. вязкой намагниченности с достаточной для практических целей точностью необходимо разделить естественную вязкую намагниченность илабораторную. Для температурного размагничивания - выбором соответствующего температурного режима обработки образца. Критерием такого выбора служит максимальная температура, которую испытывает порода впроцессе ли-тогенеза (палеотемпература).При расчете изменения величины вязкой намагниченности для современных осадков при сезонных и суточных 60 колебаниях температуры используют максимальные значения температуры. Аналогично для древних осадковпри расчете величины естественнойвязкой намагниченности необходимоиспользрвать максимальную температуру литогенеза, т,е. палеотемпературу. Выдержка образца при этой температуре в течение 2-3 ч достаточнадля,полного снятия лабораторной вязкой намагниченности, перемагничивание керна при хранении под действием поля земного магнетизма возможнолишь при длительном перемагничивании, измеряемом месяцами.Динамические нагрузки на обрабатываемой поверхности керна создаютпеременные магнитные поля относительно низкой. интенсивности. Намагниченность пород, создаваемая полемЗемли за геологические промежуткивремени, стабильна по отношению кразмагничиванию переменным полем.Намагниченность породы определяется, в основном, ферромагнетиками,.теплопроводность которых на 1-2 порядкавыше теплопроводности другихпородообразующих минералов,Палеотемпературы в зависимости отглубины .залегания на разных участкахбассейна. могут изменяться в широкихпределах. Так, в Припятском прогибемежсолевые и подсолевые отложенияв интервале глубин 2100-4400 м испытали различную степень катагенеза.,что выражается в изменении показателя отражательной способности витринита от 59 до 86 ед. 108"и соответствует по шкале И.И.Амосова изменениям палеотемпературы от70 до 175 С.Определение палеотемператур любымиз известных способов (например, поотражательной способности витринита)обычно осуществляют во всех нефтегазоносных бассейнах вне зависимостиот палеомагнитных исследований, поэтому есть воэможность использоватьпри осуществлении способа имеющиесясведения о палеотемпературах исследуемого района, чтобы исключить специальные дополнительные исследования, усложняющие и удорожающие способ.П р и м е р . Разведка осадочныхпород девонских отложений и молодыхосадочных пород четвертичного воз- -раста.Для сравнения результатов предлагаемого и известного способов пооси керна вырезают контрольные образцы, ориентированные относительнорабочих образцов. На рабочих образцах проводят размагничивание по предлагаемому способу, на контрольных -ступенчатое размагничивание через20 фС известным способом (см.таблицу .949596 0 62 0 58 04 В 0 42 065 Девонский 05 Четвертичный П р и м е ч а н и е : 1 п /1 э - отношение намагниченности1 п при йф С к намагниченности насыщения 1,Р - условное склонение, град. ВНИИПИ Заказ 5744/36 Тираж 717 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул Проектная,4 По изменению направления вектора 1 контролируют палеотемпературную границу между искусственной и естес твенной вязкой намагниченностьюПервый керн взят при исследовании терригенных пород межсолевых продуктивных отложений Брипятского прогиба. По отражательной способности:витринита определяют палеотемпературу осадочной породы, которая составляет 80 бС. по оси керна вырезают рабочий и контрольный образци кубической форьы с грану 20 мм., Измеряют намагниченность Гп образцов магнитометром 1 К. Рабочий образец выдерживают при палеотемаературе 80 С в течение 2 ч, Измеряют остаточную намагниченность 1 И, после чего выдерживают образец при 250 С в течение 3 ч и вновь измеряют оставшуюся намагниченность 1 э .Затем определяют естественную вязкую намагниченность образцаСтупенчатое рм 4 йн- чивание через 20 фС контрольного образца показывает (см.таблицу) наличие палеотемпературной границы при 80 фС. Различие в определении вязкой намагниченности рабочего и контрольного образцов составляет при 17,5 100 ФС и 27,5 при 150 С (оценка точности способа)Второй керн взят из молодых осадочных пород четвертичного возраста, у которых палеотемпература не намно го превыаает современную (из обнажения в четвертичной морене), Известно, что образцы галек не имеют вектора реликтовой намагниченности. Вектор естественной намагниченности направ -.Я лен по современному магнитному полю, ее величина пропорциональна возрасту гальки. В этом случае критерием правильного.определення температуры чистки является минимальное отклонение 66 вектора намагниченности по современ- . 0 45 0 42 0 36 024 ному меридиану при максимальной величине намагниченности.Для исследованных образцов граница между лабораторной и естественнойвязкой намагниченностью отмечаетсяпри температуре 60 С (см.таблицу).Различие в определении вязкой намаг.ниченности рабочего и контрольногообразцов составляет 20 при 100 ОС47 при 150 С.Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность решения геологических задач возрастной и стратиграфической корреляции разрезов засчет повьааения точности измерениявязкой намагниченности, например,для четвертичных пород на 30, длядевонских на 20.формула изобретенияСпособ определения естественнойвязкой намагниченности осадочныхпород, при котором суимают лабораторную вязкую намагниченность образцапутем температурного размагничивания, измеряют оставшуюся намагниченность, снимают естественную вязкуюнамагниченность путем температурногоразмагничивания при 250-300 фС в течение 2-3 ч, измеряют реликтовую намагниченность и находят естественную вязкую намагниченность по геометрической разности полученных векторов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности,снимают лабораторную .вязкую намагниченность при температуре, соответствующей палеотемпературе исследуемой осадочной породы, в течение 2-3 ч.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Храмов А.Н., Шолпо Л.Е. Палеомагнетиэм, И., "Недра". 1967, с,196.2. Авторское свидетельство СССРВ 606151, кл,С 01 Ч 3/08, 1976