Способ определения мощности смятой осадочной толщи

 

Изобретение относится к геологоразведочным работам и может быть использовано при структурных геотектонических построениях. Цель изобретения - повышение точности определения мощности смятой осадочной толщи. В результате действия сил сжатия накопленный объем осадочной толщи деформируется с образованием складки. Замеряя параметры складки и глубину залегания горизонта, по которому она установлена, определяют мощность смятой осадочной толщи по математической формуле. Способ позволяет повысить точность определений мощности смятой осадочной толщи в тех складчатых структурах, где результаты измерений другими методами неоднозначны. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Е 21 В 49/00

Е ЛЯИЙ

М1 ЛЮ i;".» ::!; »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

t» "i> !

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ки 9: ее . высота 10, ширина 11, крылья 12 и 13 и углы 14 (4) и 15 (а) складки при основании.

Объем накопленной толщи ABCD NKGE С Э трансформируется вследствие сжатия в Я объем А В P С D N К Г G Е, при этом образуется складка . 9, имеющая вы.соту 10 h, ширину 11 а, первоначальная длина 16 1 объема, преобразованного в крылья складки 12 1, и 13 1 и размер складки по простиz ( ранию до 17 Ь и после 18 Ъ смятия, F — направление сил сжатия.

Способ осуществляется следующим образом.

В результате действия сил сжатия

F накопленный объем осадочной толщи ABCDNKGE преобразуется в объем

А В P С D N К Р G Е с образованием

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4332809/24-03 (22) 24. 11. 87 (46) 30. 12.89. Бюл. У 48 (71) Институт геологии g, геохимии. горючих ископаемых АН УССР (72) М.Н.Матрофайло и В.В.Лещук (53) 622 ° 83.551.24 (088.8) (56) Бородулин М.И. и др. Глубинное строение восточной части Донецкого бассейна. — Тектоника угольных.бассейнов и .месторождений СССР. M.:

Недра, 1976, с ° 98-104.

Ярошевский В .. Тектоника paspbtвов и складок. Пер. с польск. M.:

Недра, 1981, с. 177-179. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ

СМЯТОЙ ОСАДОЧНОЙ ТОЛЩИ (») Изобретение относится к геолоИзобретение относится к геологоразведочным работам и может быть использовано при структурных геотек. тонических построениях.

Цель изобретения — повышение точности определения мощности смятой осадочной толщи.

На фиг. 1 показана схема поперечного разреза складки с ее элементами, на фиг.2 — схема деформации осадочной толщи в результате ее сжатия.

Определяемая мощность смятой осадочной толщи 1(М) равна сумме мощности 2(Н) как расстояние между выбранным для реконструкции складки слоем

3 (ИЛИ 4 или 5) и поверхностью консолидированного фундамента 6 и глубины залегания 7 (m) слоя 3 от дневной поверхности 8. Элементы склад„„SU„„1532692 А1

2 горазведочным работам и может быть использовано при структурных геотектонических построениях. Цель изобре; тения — повышение точности определения мощности смятой осадочной толщи.

В результате действия сил сжатия накопленный объем осадочной толщи деформируется с образованием складки.

Замеряя параметры складки и глубину залегания горизонта, по которому она установлена, определяют мощность смятой осадочной толщи по математической формуле. Способ позволяет повысить точность определений мощности смятой осадочной толщи в тех складчатых структурах, где результаты измерений другими методами неоднозначны. 2 ил.

1532692 складки 9, имеющей ширину 11, высо ту 10, крылья 12 и 13, образовавшие ся иэ первоначальной длины 16 объема, д ину по простиранию 18, образовавmymcs при деформации иэ длины 17, и у лы складки 14 и 15. Однако вследствие равенства объемов до и после с сладча ости и равенства коэффициент в поперечной деформации (Пуассона) 10 в направлениях квазиизотропной толщи, о тогонапьных приложению сил сжатия, едует соотношение Ч = Ь -Sj Ч l Ь ° S, где Ь и Ь вЂ” ширина 17 бароха накопленной толщи ABCDEGKN и соответственно длина 18 блока. смят и толщи А В P С D К 6 Р К N, S и S — площади поперечного сечения

QCD блока накопленной толщи и со". ответственно сечения А В Р С 9 бло- 20 к,а смятой толщи.

При этом

S Н1

Следовательно (3) Н

2 — — 1) а

Н—

2 (— -1) 1,+1 а

В (Н+- )а, Ь, где Н вЂ” мощность 2 блока накопленной толщи (основания смятой толщи)

1 - длина 16 блока накопленной толщи i

Ь и. а — высота 10 и соответственно ширина 11 образующейся складки В Р С G Р К .

Запишем уравнение

30

Н1Ь - (Н+-) Ь, h

35 отсюда

Н—

2(1 —, - а) Ь

Согласно второй предпосылке запишем .равенство коэффициентов Пуассона (по модулю), определяемых во взаимно-перпендикулярных поперечных направлениях блока толщи

2 — -1 1 ь -ь ь (Н+Ь/2)-Н (2) 50

П р и м е .р. На поперечном разрезе (фиг.1) в качестве слоя для реконструкций складки 9 выбран маркирующий горизонт 3 известняка. Измерены элементы складки: h * 7,5 км, . 55 а = 11,2км,,1 +1 18,8 км, ш =2,8 км, 0 55, Р 52. Вычисленная по формуле мощность смятой осадочной j толщи составляет 15,5 км

После постановки этого соотношения в формулу (1) получим

Обозначая (Н + — ) Р, имеем

D --Н Ь -Ь Ь Н

bf D

Н1Ь Ь21 — 1 или (-) — 1. паь Ь а

Подставив в формулу 1 соотношение

I из формулы (3) Ь/Ь Г с помощью 1 несложных преобразований приведем ее к виду:

Поскольку принято приближенное равенство 1 1,+1, формула примет вид

Определяя мощность деформированной осадочной толщи М от дневной поверхности, необходимо к мощности

Н (определяемой от выбранного для реконструкции складки слоя 3 или 4, или 5 до ее основания) прибавить глубину залегания m (7) этого слоя от дневной поверхности 8 .(см.фиг.1).

Таким образом, мощность смятой осадочной толщи, преобразованной в складку, определяется по формуле

В случае равенства:углов падения крыльев складки (ot а - симметричная складка) формула для определения мощности смятой толщи примет,вид

92 о мер параметров складки горных пород, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения мощности, определяют глубину залегания "оризонта, по которому установлена складка, замеряют параметры складки с учетом объемной деформации толщи, а мощность смятой осадочной толщи М определяют по формуле где h - высота складки, м; а — ширина складки, м

in — глубина залегания слоя, по которому установлена складка, м.

-1Ч

- 15

15

Ъ 15З2Ь

В двух других случаях, когда для

:реконструкции, складки выбирали слой

4 угля и слой 5 известняка, получили мощность смятой толщи соответственно

15, 1 км и 15,6 км. Из сравнения папу5 ченных значений видно, что относи. тельная погрешность определений не превышает допустимой (5X). В то же время по данным геофизических измаерений значения мощности осадочной толщи колеблются в пределах 1020 км, что свидетельствует о недос- М" + ш таточноЦ точности известных опреде- it+la лений. 15 а

Предлагаемый способ позволяет повысить точность определений мощности смятой осадочной толщи в тех складчатых структурах, где результаты измерений другими методами неод- 20 1:,,1 — длина крыльев складки, м нозначны.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ определения мощности смятой осадочной толщи, включающий эа1532692

Составитель В. Архипов

Редактор M.Íåäoëóæåíêî Техрец A.Êðàâ÷óê

Корректор M.Càìáoðñêàÿ

Заказ 8080/42 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101