Рис.1.2. Вариационные кривые и гистограммы распределения плотности

Рис.1.2. Вариационные кривые и гистограммы распределения плотности

Логнормальный закон описывается функцией:

где y – значение параметра; - среднее арифметическое значение логарифмов параметра; St- стандарт распределения логарифмов параметра.

С целью проверки соответствия распределения тому или иному закону используют кривые накопленных частот, построенные в специальном вероятностном масштабе. В случае соответствия исследуемого распределения нормальному или логнормальному законам график будет выражаться прямой линией. Резкое несоответствие является показателем неоднородности совокупности/8/.

Вариационные кривые распределения петрофизических свойств пород, состоящих их нескольких максимумов, каждый из которых соответствует той или иной группе.

В данном параграфе представлены основные требования и положения для составления петрографических карт и разрезов рекомендованные «Справочником геофизика. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых» под ред. Н.Б.Дортман, 1984г.

Наиболее полное и наглядное представление о распределении физическох свойств геологических образований в дают карты:

1. 
   петрофизические, отражающие распределение в плане петрофизических групп горных пород (или геологических формаций);
   
2. 
   физических параметров, показывающие значения физических параметров пород (толщ) без учета их типа и состава;
   
3. 
   специализированные – карты приведенных аномальных значений физических свойств горных пород, палеомагнитные и др.
   

В основе легенд петрофизических карт лежит петрофизическая классификация горных пород, т.е. подразделение и группирование по физической характеристике пород различных генетических типов и петрографического (литологического) состава.

Классификацию пород района проводят с учетом их возраста или структурно-формационных комплексов. Карты строят раздельно – петроплотностные, петромагнитные, петроскоростные и др.

При построении карт стремятся:

• 
  возможно полнее показать физическую латеральную неоднородность геологических образований района;
  
• 
  отразить наиболее существенные закономерности изменения физической характеристики пород разного генезиса и состава;
  
• 
  с наибольшей детальностью показать физическую характеристику рудоносных, угленосных и нефтегазоносных формаций и зон околорудных изменений (на крупномасштабных картах).
  

Масштабы карт определяются густотой точек наблюдения (средние расстояния между точками должны быть не больше 1 см в масштабе карты). Сечение изолиний на картах зависит от точности съемки и должно быть в 3 раза больше среднеквадратических или арифметических ошибок наблюдений.

Рекомендуется группировать физические свойства по интервалам их изменения буквенными индексами в алфавитном порядке.

Так, для плотности при σ<2 г/см³ вводится индекс а, далее с ростом σ на 0,05 г/см³ группам придаются индексы в виде букв русского алфавита: при σ = 2-2,05 (б), 2,05-2,10 (в), 2,10-2,15 (г), ..., >3,2 (я).

Для скоростей продольных волн вводится латинский алфавит: при V_p= 2,0-2,3 км/с (а) и далее скорости с интервалом 0,3 км/с обозначаются 2,4-2,7 (b), 2,8-3,1 (с), 3,2-3,5 (d), ..., 7,6-7,9 (v).

При необходимости дается более дробная индексация: a1, a2, ..., A1, A2, ..., d1, d2 и т.п.

Один или несколько интервалов группирования физических свойств, соответствующие определенным литологическим или стратиграфическим образованиям на геологической карте, заштриховываются или закрашиваются в соответствии с правилами оформления геологических карт. При достаточном количестве и качестве геологических данных, в том числе петрографических определений образцов, ведется петрографическое (литологическое) группирование пород по физическим свойствам.

Сначала выделяются основные генетические типы пород: магматические (интрузивные и эффузивные), метаморфические и осадочные, затем их подразделения (ультраосновные, основные, кислые, карбонатные, песчано-обломочные, глинистые) и, наконец, при достаточной информации дается более точный петрографический (литологический) состав.

Наиболее важно на картах выделить полезные ископаемые, характеризующиеся экстремальными значениями физических свойств. :

Окраска карт подчинена принципу – показать наиболее выразительными средствами основное их содержание. Для петроплотностной карты принимается гамма цветов, отражающая плотность: сине-зеленые – желтые – желтые – коричневые - темно-коричневые. Интенсивность окраски усиливается от среднего значения плотности пород (2,5 г/см³) в сторону ее уменьшения (до 1,8 г/см³). И увеличения (до 3,2 г/см³). Гамма цветов на петромагнитной карте более многообразна. Различным цветом показывается химический (литологический) состав пород:

Увеличение интенсивности окраски каждого цвета соответствует повышению намагниченности пород. Например, слабомагнитное габбро окрашиваются в светло-зеленый цвет, магнитные – в зеленый, сильномагнитные – в темно-зеленый. Разный характер окраски обусловлен различным содержанием карт; наиболее информативно сопоставление плотности пород разного состава и намагниченности пород близкого состава.

Карты плотности, магнитной восприимчивости, намагниченности, радиоактивности и других параметров строят по данным измерения образцов или по данным расчетов с использованием геофизических карт. Геологическая и петрофизическая характеристика пород на картах не отражается; она может быть приведена в обобщенных показателях.

Карты плотности и магнитной восприимчивости для складчатых районах и древних щитов строят в изолиниях по значениям параметра в каждой точке или по средним значениям для площади с определенным радиусом. Для платформенных областей карты строят в изолиниях параметров (преимущественно плотности) по средним значениям в целом для осадочного покрова или отдельных стратиграфических единиц.

Основное значение этих карт – использование при интерпретации гравитационного и магнитного полей с целью изучения глубинного строения земной коры. Кондиционность карт определяется равномерностью расположения точек исходных данных, а также проведением изолиний с учетом точности измерения параметров, возможности случайных ошибок из-за использования данных по выветрелым образцам.

Специализированные карты

где - среднее арифметическое значение плотности данной группы пород; St₀ – стандарт распределения плотности данной группы пород.

Аномальными значениями петрофизического параметра считаются отклонения от среднего более чем на три стандарта. Карты строят для каждого параметра для отдельных участков. Они могут совмещаться и с петрофизическими картами.

По данным палеомагнитных исследований строятся палеомагнитные карты. Они отражают возраст пород по палеомагнитным данным, прямое или обратное направление вектора древней (синхронной) остаточной намагниченности, положение древнего магнитного полюса.

Петрофизические разрезы

Петрофизические разрезы условно подразделяются на:

• 
  картировочные петрографические разрезы, которые строят в процессе геологической съемки с использованием геологических петрофизических данных и геофизических карт;
  
• 
  петрофизические разрезы отдельных скважин, разрез которых составляют с использованием геологического изучения керна, данных определения петрофизических параметров по керну и каротажу, результатов опытно-фильтрационных работ в скважине.
  
• 
  профильные петрофизические разрезы. Строятся схемы межскважинной корреляции пластов или горизонтов. В этом случае разрез отражает изменение петрофизической характеристики по вертикали и по латерали.
  

Контрольные вопросы к главе 1

1. 
   Назовите три группы физических свойств отличающихся по природе и характеру закономерных изменений.
   
2. 
   Отличаются ли физические свойства измеренные в лабораторных условиях от свойств пород в естественных условиях? Если да, то почему?
   
3. 
   Чем отличаются карты физических параметров от специализированных карт?
   

1. 
   Плотность и пористость физических тел