Картирование глубокозалегающих локальных неоднородностей на акваториях по результатам тренд-анализа магнитного поля Земли
Мищенко О.Н.
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов
Мирового океана имени академика И.С. Грамберга», Санкт-Петербург, Россия
palvas@mail.ru
В настоящее время аэромагнитная съемка стала высокоточной и можно пересмотреть способы интерпретации. При высоких точностях съемок можно по иному подойти к вопросу разделения аномалий. В этом может помочь метод вычитания известных аномалий [1]. Тогда, остаточные аномалии магнитного поля Земли (МПЗ), полученные после вычитания региональных аномалий (тренда), будут являться эффектом от локальных объектов.
Оцениваем тренд путем аппроксимации магнитного поля полиномами с 1 по 9 порядок и коррелируем их со структурными границами. Находим наилучшую корреляцию тренда с глубиной до структурных границ. Вычитаем этот тренд из наблюденного поля. По остаточному магнитному полю снова рассчитываем тренд и снова оцениваем корреляцию с оставшимися 4-мя границами (табл.1). Находим максимальный коэффициент корреляции, соответствующей одной из границ. Вычитаем этот тренд из оставшихся аномалий магнитного поля. Повторяя эту процедуру добиваемся исключения влияния на магнитное поле всех структурных границ, коррелирующихся с трендом аномалий МПЗ. По остаточному магнитному полю, - локальным аномалиям, производим подбор магнитоактивных тел.
Таблица 1. Коэффициенты корреляции сейсмических горизонтов с трендом МПЗ
|
T
|
R1
|
R2
|
R3
|
R4
|
R5
|
R6
|
R7
|
R8
|
R9
|
H1
|
0.48
|
0.49
|
0.64
|
0.63
|
0.63
|
0.62
|
0.54
|
0.50
|
0.46
|
0.45
|
H2
|
0.39
|
0.84
|
0.72
|
0.93
|
0.82
|
0.85
|
0.77
|
0.72
|
0.64
|
0.59
|
H3
|
0.33
|
0.82
|
0.87
|
0.94
|
0.95
|
0.91
|
0.86
|
0.78
|
0.71
|
0.65
|
H4
|
-0.07
|
0.10
|
-0.48
|
-0.07
|
-0.47
|
-0.28
|
-0.46
|
-0.36
|
-0.42
|
-0.38
|
H5
|
0.11
|
0.63
|
0.87
|
0.74
|
0.86
|
0.70
|
0.70
|
0.57
|
0.49
|
0.42
|
Т – аномальное поле Земли; R1- R9 – весовые тренды МПЗ с 1-го по 9-й порядок; H1-H5 – глубины сейсмических границ.
|
Вдоль каждого профиля в скользящем окне проводится сравнение остаточных локальных аномалий и поля заданного тела. Вычисляется коэффициент подобия между ними. К примеру, отношение максимального правдоподобия. В результате, в разрезе строятся матрицы значений коэффициентов максимального правдоподобия, позволяющие локализовать магнитную массу по местоположению и глубине, и определяется величина намагниченности. Это позволяет выделить первоначально наиболее крупные и глубоко залегающие объекты, а затем, после вычитания этих объектов, локализовать магнитные массы следующего порядка по величине намагниченности и глубине залегания. Строится итеративный процесс, позволяющий постепенно уточнять местоположение и намагниченность объектов всех уровней. Вклад более мелких объектов представляет собой шум при локализации крупных и глубинных тел, их исключение улучшает соотношение сигнал-шум и позволяет уточнять параметры наиболее мощных объектов [1].
Коэффициенты корреляции сведены в две таблицы - первая это корреляция тренда аномального МПЗ и сейсмических горизонтов (табл. 1), вторая – корреляция сейсмических горизонтов с трендом аномального МПЗ, из которого вычтен тренд 4-го порядка как наиболее сильно коррелирующийся с сейсмическим горизонтом H3 (табл. 2). После этого в аномалиях МПЗ практически отсутствует корреляция с сейсмическими горизонтами и их (аномалии) можно интерпретировать с целью выделения локальных объектов, контролирующих сейсмотектонические структуры: разломы и зоны разломов (рис. 1).
Из таблицы 2 следует, что квадратичная поверхность коррелируется с Н1 и Н2 и Н3 и Н4 и с Н5 (Мохо); Третичная – с Н2, Н3 и Н5; Четвертичная – с Н2, Н3 и Н5; Пятая – с Н2, Н3, Н4 и Н5; Шестая - с Н2, Н3, Н4 и Н5; Седьмая – с Н2, Н3 и Н5, но уже хуже, а восьмая и девятая поверхности еще слабее коррелируются со структурными горизонтами.
Таблица 2. Коэффициенты корреляции сейсмических горизонтов с трендом аномального МПЗ, из которого вычтен тренд 4-го порядка
|
T
|
R1
|
R2
|
R3
|
R4
|
R5
|
R6
|
R7
|
R8
|
R9
|
H1
|
0.48
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.12
|
0.16
|
0.07
|
0.16
|
0.18
|
H2
|
0.39
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.34
|
0.38
|
0.23
|
0.29
|
0.24
|
H3
|
0.33
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.13
|
0.39
|
0.17
|
0.29
|
0.23
|
H4
|
-0.07
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.54
|
-0.27
|
-0.03
|
-0.24
|
-0.20
|
H5
|
0.11
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
-0.27
|
0.14
|
-0.12
|
0.01
|
-0.05
|
Т – аномальное поле Земли; R1- R9 – весовые тренды МПЗ с 1-го по 9-й порядок; H1-H5 – глубины сейсмических границ.
|
1 – магнитовозмущающие тела (шары) по профилям (размер шаров пропорционален магнитной массе), 2 – магнитоактивные трапповые образования, 3 – тектонические нарушения: а – ослабленные зоны, б – разломы с вертикальными смещениями, 4 – магматический канал глубинного разлома, 5 – погоризонтные магматические образования, 6 – вероятные модели расслоения мантии.
Рис. 1. Распределение магнитовозмущающих объектов, и тектонических нарушений, построенных по сейсмотектоническим магнитным аномалиям в районе хр. Ломоносова.
Сейсмические горизонты:
Н1 – поверхность, отождествляемая с границей регионального несогласия, определенного по данным скоростного разреза; Н2 – граница, отождествляемая с границей акустического фундамента по данным скоростного разреза; Н3 и Н4 – границы кровли верхней и нижней коры соответственно, отождествляемые с аналогичными границами по данным скоростного разреза; Н5 – граница, отождествляемая с границей Мохо по данным скоростного разреза.
После вычитания всех связанных с сейсмическими горизонтами аномалий в виде тренда получаем остаточные аномалии, обусловленные неоднородностями сейсмотектонических разрезов. Как следует из рисунка 1, магнитоактивные объекты в большинстве случаев контролируют сейсмотектонические структуры.
После вычитания всех связанных с сейсмическими горизонтами аномалий в виде тренда получаем остаточные аномалии, обусловленные неоднородностями сейсмотектонических разрезов. Как следует из рисунка 1, магнитоактивные объекты в большинстве случаев контролируют сейсмотектонические структуры.
Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы.
Список литературы:
В. К. Паламарчук. Разделение магнитных аномалий путем исключения теоретических эффектов тел-помех // Геология и Геофизика, Новосибирск, Наука, 1986, №2.
|
