Abstract

In the South of Siberian Platform, the TEM sounding method has found wide use in studies of sedimentary basins, search and prospecting of oil and gas fields and ore deposits, and solving other geological problems. Usually, TEM data are interpreted in the context of conductive non-polarizable geological media. In most cases it is a reasonable practice, but TEM responses measured at different spacing between transmitter and receiver loops couldn't be reasonably interpreted without regard for the inductively induced electrical polarization. The inversion of the TEM data in terms of 1D earth with the resistivity described by the Cole-Cole formula has shown that induced polarization effects are associated with near-surface layers rather than with the deep ones. The polarization is due to pyrite, graphite and coal occurring in the near-surface rocks. In studies of sedimentary cover in the South of Siberian Platform with the TEM sounding method the joint measurement with central loop and loop-loop arrays enables one to recognize inductively induced polarization effects and to interpret them in terms of the Cole-Cole model.

Keywords

Inductively induced polarization, TEM sounding,

Reference

  •  1) Agafonov Yu.A. Razrabotka programmno-izmeritelnogo kompleksa dlya nestacionarnyh elektromagnitnyh zondirovaniy na osnove telemetricheskih sistem nablyudeniya // Avtoref. dis.. kand. tehn. nauk. - Novosibirsk. 2005. 20 s.

  •  2) Antonov E.Yu. Matematicheskoe modelirovanie kvazistacionarnyh elektromagnitnyh poley v dispergiruyuschih i magnitnyh sredah // Avtoref. dis. dokt. fiz.-mat. nauk. - Novosibirsk. 2011. 32 s.

  •  3) AntonovE.Yu., KozhevnikovN.O., Kompaniec S.V. Proyavleniya i uchet indukcionno-vyzvannoy polyarizacii verhney chasti razreza Vostochnoy Sibiri // GEO-Sibir-2011. T. 2. Nedropolzovanie. Gornoe delo. Novye napravleniya i tehnologiya poiska, razvedki i razrabotki mestorozhdeniy poleznyh iskopaemyh. Ch. 1: Sb. mater. VII Mezhdunar. nauchn. kongressa «GEO-Sibir-2011», 19-29 aprelya 2011 g., Novosibirsk. - Novosibirsk: SGGA, 2011. S. 182-186. ISBN 978-5-87693-438-3 (t. 2, ch. 1).

  •  4) Voprosy polyarizacii gornyh porod // Sb. statey pod redakciey A.A. Molchanova i V.A. Sidorova. M., 1985, 109 s. Dep. v VINITI. - N 5847-85.

  •  5) Geologiya nefti i gaza Sibirskoy platformy. / Pod red. A.E. Kontorovicha, V.S. Surkova, A.A. Trofimuka, M., Nedra, 1981, 552 s.

  •  6) Zhandalinov V.M. Elektricheskie i elektromagnitnye zondirovaniya pri poiskah korennyh mestorozhdeniy almazov / V.M. Zhandalinov. Nauchno-issledovatelskoe geologorazvedochnoe predpriyatie AK «ALROSA» // Novosibirsk: Akademicheskoe izdatelstvo «Geo». 2011. 275 s. ISBN 978-5-904682-57-6.

  •  7) Zaharkin A.K. Metodicheskie rekomendacii po elektrorazvedochnym rabotam metodom ZSB s apparaturoy «CIKL»: Novosibirsk. SNIIGGiMS. 1981. 99 s.

  •  8) Kozhevnikov N.O. Bystroprotekayuschaya indukcionno-vyzvannaya polyarizaciya v merzlyh porodah // Geologiya i geofizika. 2012. T. 53. №4. S. 527-540.

  •  9) Kozhevnikov N.O, Artemenko I.V. Modelirovanie vliyaniya dielektricheskoy relaksacii v merzlyh porodah na perehodnuyu harakteristiku nezazemlennoy petli // Krio-sfera Zemli. 2004. T. VIII. №2. S. 30-39.

  •  10) Kozhevnikov N.O., Kompaniec S.V. Interpretaciya dannyh ZSB s uchetom parametrov indukcionno-vyzvannoy polyarizacii // Pervaya mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferenciya po elektromagnitnym metodam issledovaniya «GEOBAYKAL-2010». Irkutsk. 2010. 2 s. ISBN 978-5-88942-096-5.

  •  11) Mityuhin S.I. O geologicheskoy prirode znakoperemennyh perehodnyh processov v Zapadnoy Yakutii // Geologiya i geofizika. 1985. №1. S. 103-106.

  •  12) Moiseev V.S. Metod vyzvannoy polyarizacii pri poiskah nefteperspektivnyh ploschadey. Novosibirsk: Nauka. 2002. 136 s.

  •  13) Rabinovich B.I. Osnovy metoda zondirovaniya stanovleniem polya v blizhney zone: Konspekt lekciy. Irkutsk: IPI. 1987. 52 s.

  •  14) Svetov B.S. Osnovy geoelektriki. - M.: Izdatelstvo LKI. 2008. 656 s.

  •  15) Stogniy Vas.V. Impulsnaya induktivnaya elektrorazvedka pri izuchenii polyarizuyuscheysya sredy kriolitozo-ny Yakutskoy kimberlitovoy provincii // Kriosfera Zemli. 2008. №4. S. 46-56.

  •  16) Stogniy Vas.V., Korotkov Yu.V. Poisk kimberlito-vyh tel metodom perehodnyh processov. Novosibirsk: Izd. «Malotirazhnaya tipografiya 2D». 2010. 121 s.

  •  17) Sharlov M.V., Agafonov Yu.A., Stefanenko S.M. Sovremennye telemetricheskie elektrorazvedochnye stancii SGS-TEM i FastSnap. Effektivnost i opyt ispolzovaniya // «Pribory i sistemy razvedochnoy geofiziki». Saratov, 2010. №01(31). S. 20-24.

  •  18) Flis F.M., Newman G.A., Hohman G.W. Induced-polarization effects in time-domain electromagnetic measurements // Geophysics. 1989. V. 54. Pp. 514-523.

  •  19) Kozhevnikov N.O., Antonov E.Yu. Fast-decaying IP in frozen unconsolidated rocks and potentialities for its use in permafrost-related TEM studies // Geophysical Prospecting. 2006. V. 54. Pp. 383-397.

  •  20) Pelton W.H., Ward S.H., Hallof P.G., Sill W.R., Nelson PH. Mineral discrimination and removal of inductive coupling with multifrequency IP // Geophysics. 1978. V. 43. Pp. 588-609.

Проявления и учет индукционно-вызванной поляризации при изучении осадочного чехла юга Сибирской платформы методом ЗСБ

Компаниец С.В. Кожевников Н.О. Антонов Е.Ю.

Аннотация

На юге Сибирской платформы методы зондирования становлением поля в ближней зоне (ЗСБ) нашли широкое применение при изучении строения осадочного чехла, поисках и разведке залежей углеводородов и рудных месторождений, а также при решении других геологических задач. Обычно интерпретация данных ЗСБ проводится на основе модели проводящей неполяризующейся среды. Во многих случаях это допустимо, однако результаты измерений, выполненных на некоторых участках с использованием многоразносных установок, не удается объяснить без учета индукционно-вызванной поляризации. Интерпретация данных ЗСБ в рамках горизонтально-слоистой среды, удельное электрическое сопротивление которой описывается формулой Коул-Коул, показала, что поляризующимися являются осадочные породы верхней части геологического разреза. Поляризуемость связана с пиритизацией пород, а также присутствием в них углистого вещества и/или графитовой минерализации. Приведенные в статье материалы свидетельствуют о том, что при изучении осадочного чехла юга Сибирской платформы методом ЗСБ применение многоразносных установок позволяет распознавать проявления индукционно-вызванной поляризации и давать их интерпретацию в терминах модели Коул-Коул.

Ключевые слова

Метод ЗСБ, индукционно-вызванная поляризация,

Информация об авторах

Библиографическая ссылка

Компаниец С.В. Кожевников Н.О. Антонов Е.Ю. Проявления и учет индукционно-вызванной поляризации при изучении осадочного чехла юга Сибирской платформы методом ЗСБ // Геофизика. 2013. № 1. С. 35-40.

Список литературы

  •  1) Агафонов Ю.А. Разработка программно-измерительного комплекса для нестационарных электромагнитных зондирований на основе телеметрических систем наблюдения // Автореф. дис.. канд. техн. наук. - Новосибирск. 2005. 20 с.

  •  2) Антонов Е.Ю. Математическое моделирование квазистационарных электромагнитных полей в диспергирующих и магнитных средах // Автореф. дис. докт. физ.-мат. наук. - Новосибирск. 2011. 32 с.

  •  3) АнтоновЕ.Ю., КожевниковН.О., Компаниец С.В. Проявления и учет индукционно-вызванной поляризации верхней части разреза Восточной Сибири // ГЕО-Сибирь-2011. Т. 2. Недропользование. Горное дело. Новые направления и технология поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Ч. 1: Сб. матер. VII Междунар. научн. конгресса «ГЕО-Сибирь-2011», 19-29 апреля 2011 г., Новосибирск. - Новосибирск: СГГА, 2011. С. 182-186. ISBN 978-5-87693-438-3 (т. 2, ч. 1).

  •  4) Вопросы поляризации горных пород // Сб. статей под редакцией А.А. Молчанова и В.А. Сидорова. М., 1985, 109 с. Деп. в ВИНИТИ. - N 5847-85.

  •  5) Геология нефти и газа Сибирской платформы. / Под ред. А.Э. Конторовича, В.С. Суркова, А.А. Трофимука, М., Недра, 1981, 552 с.

  •  6) Жандалинов В.М. Электрические и электромагнитные зондирования при поисках коренных месторождений алмазов / В.М. Жандалинов. Научно-исследовательское геологоразведочное предприятие АК «АЛРОСА» // Новосибирск: Академическое издательство «Гео». 2011. 275 с. ISBN 978-5-904682-57-6.

  •  7) Захаркин А.К. Методические рекомендации по электроразведочным работам методом ЗСБ с аппаратурой «ЦИКЛ»: Новосибирск. СНИИГГиМС. 1981. 99 с.

  •  8) Кожевников Н.О. Быстропротекающая индукционно-вызванная поляризация в мерзлых породах // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. №4. С. 527-540.

  •  9) Кожевников Н.О, Артеменко И.В. Моделирование влияния диэлектрической релаксации в мерзлых породах на переходную характеристику незаземленной петли // Крио-сфера Земли. 2004. Т. VIII. №2. С. 30-39.

  •  10) Кожевников Н.О., Компаниец С.В. Интерпретация данных ЗСБ с учетом параметров индукционно-вызванной поляризации // Первая международная научно-практическая конференция по электромагнитным методам исследования «ГЕОБАЙКАЛ-2010». Иркутск. 2010. 2 с. ISBN 978-5-88942-096-5.

  •  11) Митюхин С.И. О геологической природе знакопеременных переходных процессов в Западной Якутии // Геология и геофизика. 1985. №1. С. 103-106.

  •  12) Моисеев В.С. Метод вызванной поляризации при поисках нефтеперспективных площадей. Новосибирск: Наука. 2002. 136 с.

  •  13) Рабинович Б.И. Основы метода зондирования становлением поля в ближней зоне: Конспект лекций. Иркутск: ИПИ. 1987. 52 с.

  •  14) Светов Б.С. Основы геоэлектрики. - М.: Издательство ЛКИ. 2008. 656 с.

  •  15) Стогний Вас.В. Импульсная индуктивная электроразведка при изучении поляризующейся среды криолитозо-ны Якутской кимберлитовой провинции // Криосфера Земли. 2008. №4. С. 46-56.

  •  16) Стогний Вас.В., Коротков Ю.В. Поиск кимберлито-вых тел методом переходных процессов. Новосибирск: Изд. «Малотиражная типография 2D». 2010. 121 с.

  •  17) Шарлов М.В., Агафонов Ю.А., Стефаненко С.М. Современные телеметрические электроразведочные станции SGS-TEM и FastSnap. Эффективность и опыт использования // «Приборы и системы разведочной геофизики». Саратов, 2010. №01(31). С. 20-24.

  •  18) Flis F.M., Newman G.A., Hohman G.W. Induced-polarization effects in time-domain electromagnetic measurements // Geophysics. 1989. V. 54. Pp. 514-523.

  •  19) Kozhevnikov N.O., Antonov E.Yu. Fast-decaying IP in frozen unconsolidated rocks and potentialities for its use in permafrost-related TEM studies // Geophysical Prospecting. 2006. V. 54. Pp. 383-397.

  •  20) Pelton W.H., Ward S.H., Hallof P.G., Sill W.R., Nelson PH. Mineral discrimination and removal of inductive coupling with multifrequency IP // Geophysics. 1978. V. 43. Pp. 588-609.