Способ определения естественной вязкой намагниченности осадочных пород

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополиитвльиое к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15. 10. 80 (2!) 2993299/18-25 f $1) M. Кд.

G 01 V 3/00 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 070882, Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 070882 (53) УДК 550 832 (088. 8) (72) Авторы изобретения

П Д Жуков С П Микуцкий и A.III.Хайбуллин

В 7Я!Ю).

:г1нюв:йю

Белорусский научно-исследовательский геологоразведочный институт Управления геологии при CM Белорусской ССР (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ECTECTBEHHOA ВЯЗКОЙ

НАМАГНИЧЕННОСТИ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД

Изобретение 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 rio 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 L1).

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 100-150оС, 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 (2).

Однако 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 невоэ30

949596

Цель изобретения - повышение точности способа определения величины естественной вязкой намагниченности осадочных пород.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу определения ес- 5 тественной вязкой намагниченности осадочными пород, при котором снимают лабораторную вязкую намагниченность путем температурного размагничивания, измеряют оставшуюся намагничен- ð ность, снимают естественную вязкую намагниченность путем температурного размагничивания при 250-300еС в течение 2-3 ч, измеряют реликтовую намагниченность и находят естественную 15 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, длительным воздействием на породы современного магнитного поля (естественная составляющая вязкой намагниченности), 3О 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 состав.— ляющая 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.

Для определения величины естественной. вязкой намагниченности с достаточной для практических целей точностью необходимо разделить естественную вязкую намагниченность и лабораторную. Для температурного размагничивания - выбором соответствующего температурного режима обработки образца. Критерием такого выбора служит,максимальная температура, которую испытывает порода в процессе ли- тогРнеза (палеотемпература).

При расчете изменения величины вязкой намагниченности для современных осадков при сезонных и суточных 60 колебаниях температуры используют максимальные значения температуры.

Аналогично для древних осадков при расчете величины естественной вязкой намагниченности необходимо использрвать максимальную температуру литогенеза, т.е. палеотемпературу. Выдержка образца при этой температуре в течение 2-3 ч достаточна для,полного снятия лабораторной вязкой намагниченности, перемагничивание керна при хранении под действием поля земного магнетизма возможно лишь при длительном перемагничивании, измеряемом месяцами.

Динамические нагрузки на обрабатываемой поверхности керна создают переменные магнитные поля относительно низкой. интенсивности. Намагниченность пород, создаваемая полем

Земли за геологические промежутки времени, стабильна по отношению к размагничиванию переменным полем.

Намагниченность породы определяется, в основном, ферромагнетиками, .теплопроводность которых на 1-2 порядка выше теплопроводности других породообразующих минералов.

Палеотемпературы в зависимости от глубины .залегания на разных участках бассейна. могут изменяться в широких пределах. Так, в Припятском прогибе межсолевые и подсолевые отложения в интервале глубин 2100-4400 м испытали различную степень катагенеза., что выражается в изменении показателя отражательной способности витринита от 59 до 86 ед. 10R и соответствует по шкале И.И.Амосова изменениям палеотемпературы от .

70 до 175о С.

Определение палеотемператур любым из известных способов (например, по отражательной способности витринита) обычно осуществляют во всех нефтегазоносных бассейнах вне зависимости от палеомагнитных исследований, поэтому есть воэможность использовать при осуществлении способа имеющиеся сведения о палеотемпературах исследуемого района, чтобы исключить специальные дополнительные исследования, усложняющие и удорожающие способ.

Пример . Разведка осадочных пород девонских отложений и молодых осадочных пород четвертичного воз- -« раста.

Для сравнения результатов предлагаемого и известного способов по оси керна вырезают контрольные образцы, ориентированные относительно рабочих образцов. На рабочих образцах проводят размагничивание по предлагаемому способу, на контрольных— ступенчатое размагничивание через

20ОС известным способом (см.таблицу .

949596

0 62 0 58 0 48 0 42

0 65

Девонский

0 45 0 42 0 36 0 2244

0 5 г

Четвертичный

П р н м е ч а н и е : I„ /Ig — отношение намагниченности

1п при t С к намагниченности насыщения Ig, D — условное склонение, град.

ВНИИПИ Заказ 5744/36 Тираж 717 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная,4

По изменению направления вектора

I контролируют палеотемпературную границу между искусственной и естес- 20 твенной вязкой намагниченностью..

Первый керн взят при исследовании терригенных пород межсолевых продуктивных отложений рипятского прогиба.

По отражательной способности:витрини-25 та определяют палеотемпературу осадочной породы, которая составляет

80 С. По оси керна вырезают рабочий и контрольный образцы кубической форьы с гранью 20 мм., Измеряют намагниченность I< образцов магнитометром

IR-4. Рабочий образец выдерживают при палеотемаературе 80 С в течение

2 ч. Измеряют остаточную намагниченность Т>, после чего выдерживают З5 образец при 250 С в течение Э ч и вновь измеряют оставшуюся намагничен.ность 1 .Затем определяют естественную вязкую намагниченность образца чивание через 20 С контрольного образца показывает (см.таблицу) наличие палеотемпературной границы при

80 С. Различие в определении вязкой намагниченности рабочего и контрольного образцов составляет при 17,5%

100ФС и 27,53 при 150 С (оценка точности способа) °

Второй керн взят из молодых осадочных пород четвертичного возраста, у которых палеотемпература не намно- 50 го превыаает современную (из обнажения в четвертичной морене). Известно, что образцы галек не имеют вектора реликтовой намагниченности. Вектор естественной намагниченности направ -. $5 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- . ному меридиану при максимальной величине намагниченности.

Для исследованных образцов граница между лабораторной и естественной вязкой намагниченностью отмечается при температуре 60 С (см.таблицу).

Различие в определении вязкой намагниченности рабочего и контрольного образцов составляет 20% при 100ОС

47% при 150 С.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность решения геологических задач возрастной и стратиграфической корреляции разрезов за счет повыаения точности измерения вязкой намагниченности, например, для четвертичных пород на 30%, для девонских на 203.. формула изобретения

Способ определения естественной вязкой намагниченности осадочных пород, при котором сдимают лабораторную вязкую намагниченность образца путем температурного размагничивания, измеряют оставшуюся намагниченность, снимают естественную вязкую намагниченность путем температурного размагничивания при 250-300 С в течение 2-3 ч, измеряют реликтовую на« магниченность и находят естественную вязкую намагниченность по геометрической разности полученных векторов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности,снимают лабораторную .вязкую намагниченность при температуре, соответствующей палеотемпературе исследуемой осадочньй породы, в течение 2-3 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Храмов А.Н., Шолпо Л.E. Палеомагнетиэм . И., "Недра". 1967, с.196.

2. АВторское свидетельство СССР

В 606151, кл.С 01 V 3/08, 1976 (прототип) iå