Орлюк М.И. Магнитная модель земной коры Юго-Запада Восточно-Европейской платформы

Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук: 04.00.22 - Геофизика. — Институт геофизики им. С.И. Субботина. — Киев, 1999. — 389 с.Научный руководитель:Цель работы — построение разномасштабных магнитных моделей структур земной коры юго-запада Восточно-Европейской платформы и окружающих регионов, а также их истолкование в комплексе с другими геолого-геофизическими данными для установления на их основе закономерностей строения, вещественного состава, эволюции земной коры и мелкомасштабного прогнозирования полезных ископаемых.Основные задачи исследований.
Петромагнитное обоснование магнитной модели континентальной коры: рассмотрение магнитных минералов коры и выяснение их роли в намагниченности глубинных слоев земной коры; изучение петролого-текгонических и геохимических аспектов образования и существования источников региональных магнитных аномалий.
Усовершенствование методики построения трехмерных магнитных моделей континентальной коры разных масштабов: выделение региональной компоненты, связанной с глубинными горизонтами земной коры; анализ взаимосвязи региональной компонента с физико-петрологическими границами земной коры, обоснование выбора нижнего ограничения магнитоактивной толщи и начального приближения для моделирования глубинных источников; оптимизация процесса построения магнитной модели с учетом перечисленных пунктов.
Построение трехмерной магнитной модели земной коры Восточно - Европейской платформы (м-б I: 5 000 000); ее юго-западной половины, соответствующей району Курско-Прибалтийской аномалии МАГСАТ (м-б I: 2 500 000); западной части Украинского щита и смежных районов в полосе геотрансекта "Евробридж", Диепровско-Донецкого авлакогена (м-б 1 : 500 000); пространственно-временной (эволюционной) магнитной модели земной коры территории Украины.
Петромагнитная характеристика образований, формирующих земную кору, на основании результатов моделирования и независимых петромагнитных исследований. Выделить петромагнитные типы, характеризующиеся определенным составом и намагниченностью.
Геолого-тектоническое истолкование построенных магнитных моделей с учетом данных других геолого-геофизических методов: связь распределения магнитных неоднородностей коры и ее петромагнитных типов со строением, вещественным составом и эволюцией литосферы Земли.
Рассмотрение с учетом совокупности всех геолого-геофизических данных природы и эволюции глубинных магнитных источников.
Методика регионального и локального прогнозирования нефтегазоносности земной коры с использованием геомагнитных данных: взаимосвязь нефтегазоносности коры и магнитных неоднородностей; намагниченность консолидированной коры и осадочного чехла; построение типовых магнитных моделей нефтегазоносных структур; механизм взаимосвязи нефтегазоносности коры и намагниченности: возможность регионального и локального прогноза. 8. Выделение преимущественно нефтяных, нефтегазовых и газовых районов в пределах нефтегазоносных областей и провинций территории Украины в свете комплекса магнитных и других геолого-геофизичеких глубинных критериев.Научная новизна.
Все возможное многообразие петромагнитных разрезов литосферы сведено к четырем петромагнитным типам; ультрамафит-мафитовому, фемическому, сиальмафическому и сиалическому. Ультрамафит-мафитовый и фемический петромагнитные типы органически связаны и присущи ранним стадиям развития коры. На более поздних этапах развития они приурочены к структурам режимов растяжения земной коры. Сиальмафический и сиалический петромагнитные типы присущи структурам режима сжатия земной коры и характеризуются существенно гранитоидным составом.
Выделена региональная компонента аномального магнитного поля юго-запада Восточно-Европейской платформы и отдельных ее частей, которая не объясняется влиянием источников верхней части коры до глубин 10-15 км. Решение обратной задачи магнитометрии разными методами показывает приуроченность источников региональных магнитных аномалий с длинами волн от 100 до 350 км с средним и нижним частям земной коры. Эффективная намагниченность при этом не превышает первых амперов на метр.
Усовершенствованная методика построения трехмерных магнитных моделей континентальной земной коры предусматривает максимальное использование в качестве априорных, данных о глубинах залегания основных разделов земной коры по данным сейсмических исследований и сведений о намагниченностях пород, представителей разных горизонтов коры. В качестве первоначальных приближений для интерпретации региональных магнитных аномалий и истолковании их природы предлагается использовать теоретические магнитные модели палеорифтов и островных дуг.
Построенные двухмерные и трехмерные разномасштабные магнитные модели земной коры Восточно-Европейской платформы, запада Украинского щита и Днепровско-Донецкого авлакогена свидетельствуют о вертикальной и латеральной неоднородности в распределении магнитных образований. Магнитная модель Восточно-Европейской платформы удовлетворяет региональную компоненту аномального магнитного поля на поверхности Земли и аномалии МАГСАТ.
На количественном уровне показана обусловленность аномалий МАГСАТ суперпозицией источников регионального класса. В пределах платформы выделены Курско-Прибалтийский, Северо-Скандинавский и Камско-Эмбенский сегменты, отличающиеся повышенной насыщенностью источниками с поперечными размерами 40-150 км и намагниченностью 1.0-4.0 А/м, а также Санкт-Петербургский и Прикаспийский - с минимальной насыщенностью коры магнитными источниками.
Магнитные модели запада Украинского щита, Дпепровско-Донецкого авлакогена и пространственно-временная (эволюционная) магнитная модель земной коры территории Украины показывают цикличность формирования магнитных неоднородностей.
Изучение природы и эволюции глубинных магнитных источников позволили предложить дна механизма их образования - рифтовый и субдукциониый. Первый механизм образования - это насыщение коры магматическими образованиями основного и среднего состава (при благоприятных для реализации железа в виде ферро-ферримагнитных минералов окислительно-восстановительных условиях) на стадии преобладающего растяжения земной коры в зонах рифтов, палеорифтов и зон тектоно-магматической активизации. Такие источники образуются на ранних стадиях развития крупных тектоно-магматических циклов и они являются первичными по сравнению с источниками, формирующимися в результате субдукционного механизма. Субдукционный механизм образования глубинных магнитных неоднородностей двойственный: с одной стороны это поддвиг магнитной коры под немагнитную, а с другой - переплавление субдукцированной коры с насыщением верхней части разреза соответ- ствующими образованиями по первому механизму.
Образование исходного органического вещества, миграция и накопление углеводородов в земной коре тесно взаимосвязаны с разновозрастными магнитными образованиями земной коры. Это позволило выполнить региональный прогноз нефтегазоносности земной коры территории Украины и показать на примере Центральной депрессии Днепровско-Донецкой впадины возможность использования детальных магнитных моделей нефтегазоносных структур для локального прогноза.Введение
Краткий экскурс в историю исследований
Магнитоминералогическое, петрологическое и тетконическое обоснование магнитной модели литосферы
Магнитные минералы земной коры
Прогноз намагниченности в термодинамических условиях земной коры
Петролого-тектонические условия формирования и существования источников магнитных аномалийМетодика построения магнитных моделей земной коры
Выделение региональной компоненты аномального магнитного поля
Анализ взаимосвязи региональной компоненты аномального магнитного поля с основными физико-петрологическими границами и выбор
начального приближения
Теоретические магнитные модели палеорифтов и субдукционно-обдукционных зон как первоначальные приближения для построения и
истолкования магнитных моделей коры
Методика построения магнитной модели континентальной коры
Разномасштабные магнитные модели земной коры юго-запада Восточно-Европейской платформы
Магнитная модель юго-запада Восточно-Европейской платформы
Трехмерная магнитная модель земной коры запада Украины
Трехмерная магнитная модель Днепровско-Донецкого авлакогена
Пространственно-временная (четырехмерная) магнитная модель земной коры территории Украины
Обобщенная петромагнитная характеристика литосферы Земли.
Истолкование разномасштабных магнитных моделей
Интерпретация магнитной модели юго-запада Восточно-Европейской платформы (Курско-Прибалтийской аномалии Магсат)
Геолого-тектоническая интерпретация магнитной модели земной коры Запада Украины
Геолого-тектоническая интерпретация магнитной модели Днепровско-Донецкого авлакогена
Природа и эволюция глубинных магнитных источников
Нефтегазоносность земной коры территории Украины в связи с ее намагниченностью
Структура, состав и намагниченность осадочного чехла Днепровско-Донецкрой впадины
Теоретические и экспериментальные предпосылки взаимосвязи путей миграции и месторождений углеводородов
Региональный прогноз нефтегазоносности земной коры территории Украины
Прогнозирование локальных нефтегазоносных структур
Заключение
Список использованной литературы.