Способ определения глубинб1 разломов земной коры относительно геологических границ
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
3477I8
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
М. Кл. О Olv 5/00
Заявлено 12.Ю.1971 (№ 1648457/26-25) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 10.VII I.1972. Бюллетень ¹ 24
Дата опубликования описания 05.IX.1972
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 550.835(088.8) Авторы изобретения
Ю. П. Булашевич и В. М. Ершов
Институт геофизики Уральского филиала АН СССР
Заявитель
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ РАЗЛОМОВ ЗЕМНОЙ
КОРЫ ОТНОСИТЕЛЬНО ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ГРАНИЦ
В земной коре выделяют две крупные границы раздела между слоями (Конрада, Noхоровицича). Эти слои существенно отличаются по содержаниям естественных радиоактивных элементов: калия, урана, тория.
Кроме того, различные горные породы верхней земной коры также характеризуются различными содержаниями этих элементов.
Известно, что в результате распада ато10 мов К с образуются атомы Аг4с, а при распаде атомов урана и тория — атомы Не4.
Отношение Ar4 к Не4 определяют по формуле
15 где а — коэффициенты гелинирования и ар20 гонирования;
Х вЂ” постоянные распада;
N — числа атомов;
1,2. 10 4 — коэффициент, учитывающий долю
К с в природной смеси изотопов;
25 6 и 8 — коэффициенты, учитывающие число атомов гелия, приходящихся на один распавшийся со свинца атом торпя и урана.
Подставив числовые значения постоянных
30 распада и приняв ал,— — ан„перейдем от чисел
Изобретение относится к области изучения глубины разломов земной коры, тектонических ее структур. Оно может быть использовано в качестве самостоятельного способа георазведки и в комплексе с глубинными геофизическими исследованиями.
Известны способы определения выходов разломов земной коры на дневную поверхность (геологическая с ьемка, геофизическая разведка и геохимический метод) . Известен также способ прослеживания разломов на глубину при помощи геофизических сейсмических методов.
Однако при этих исследованиях необходимо выполнение специальных взрывов при нескольких стоянках сейсмоприемников. Кроме того, определение глубины разломов земной коры по известным геофизическим данным не всегда однозначно и требует проведения большого объема полевых наблюдений и больших затрат труда на обработку и интерпретацию результатов.
Цель изобретения — повышение достоверности исследований.
Это достигается тем, что регистрируют отношение концентраций радиогенных изотопов (например, гелия и аргона) в газах, мигрирующих по разломам, и определяют отношение концентрации Аг4с к Не без изучения изотопного состава последнего.
Лт о 1,2 10 л,)кЮк
Не4 8 He ).пЖт; + б He ) ThNT!, (1) 347718
= 1.23 10 X
Не
Рк+ к+ Рк
Предмет изобретения
Составитель В. Тыминский
Коррек гор Е. Миронова
Текред T. Ускова
Редактор T. Рыбалова
Заказ 2683/16 1Лзд. № 1154 Тираж 406 Подписное
ЦНИИГ1И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 3К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 атомов к весовым содержаниям Р радиоактивных элементов.
= 1.23 10 . (2)
Не4 4ро + Рти
Отношение Ar4o к Не4 в смеси газов разных геосфер и горных пород рассчитывают по формулам (3, 4). р1
= и 1.23-10,, +
Не4 4рц + Рть р2
+ (1 — и) 1.23 10 -, (3)
4ри+ Рть
4 (РU+Я-+-... + Р"„,1+(+Th+ Th+ 1- р"„) (4)
Причем в выражении (3) учитывают долю газов (in), а в формуле (4) определяемое отношение пропорционально концентрациям,материнских радиоактивных элементов.
Сущность метода состоит в изучении величины отношения разногенных газов (например, Ar""/He4), по величине которого судят об относительной глубине разломов земной коры.
Отличия в содержаниях этих элементов дают возможность однозначно характеризовать различные типы горных пород относительно концентраций радиогенных изотопов, накапливающихся в них.
Таким образом, разломы земной коры, не выходящие на глубине из горных пород, известных на дневной поверхности, четко определяются по отношению Аг4о/Не4. Отклонение величины этого отношения от известного свидетельствует о том, что разлом проникает глубже этих пород.
При пересечении разломом одной или нескольких геосфер величина отношения концентраций радиогенных газов заключается между крайними значениями, соответствующими геосфер ам, через которые проходит разлом. Эта величина изменяется от 0,06 до 2,17.
Отношение концентраций Ar40 и Не4 в газах, мигрирующих по разломам, однозначно опре15 деляет глубину разломов земной коры относительно границ геологических тел.
Неэ
Учитывая, что отношение мало
Не4 (-и 10 — "), при реализации метода, не определяя изотопного состава гелия, используют отношение концентрации Ar4 к общему гелию.
Способ определения глубины разломов земной коры относительно геологических границ
ЗО по данным геохимической и геофизической разведки, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности исследований, в пробах мигрирующих по разломам газов определяют отношения концентраций двух радиоген35 ных газов, например, Ar о к Не4, по которым судят об относительной глубине разломов земной коры.
