Виявлення границь геологічних об'єктів методом аналізу відношення похідних гравітаційного поля на прикладі Передкарпатського прогину
DOI:
https://doi.org/10.17721/1728-2713.111.03Ключові слова:
Передкарпатський прогин, метод визначення границь об'єктів, гравітаційні аномалії, спектральний аналіз, геотермальні пошукиАнотація
Вступ. Представлено методологію та результати її застосування для визначення границь об'єктів на основі аналізу гравітаційних (маються на увазі аномалії Буге ΔgБуге) даних. Основну увагу приділено виділенню вертикальних границь різномасштабних структур, які можуть ідентифікуватися як геологічні лінеаменти, такі як розломи та зони підвищеної тріщинуватості, що мають важливе значення для розуміння структурно-тектонічної будови та оцінки геотермального потенціалу території. Передкарпатський прогин обрано як об'єкт дослідження через його складну тектонічну будову та перспективність у пошуках геотермальних і вуглеводневих ресурсів.
Методи. Для аналізу геологічних структур використано метод нахилу похідної гравітаційного поля (Tilt Derivative) у поєднанні зі спектральним аналізом та трансформацією Фур'є. Методологія включає кілька етапів: обчислення градієнта гравітаційного поля, згладжування, інгібування немаксимальних значень та порогування контурів. Такий підхід дає змогу з високою точністю визначати межі геологічних об'єктів і виділяти розриви функції гравітаційного потенціалу. Аналіз даних проведено на основі результатів гравітаційної зйомки в межах Передкарпатського прогину.
Результати. Застосування методики дало змогу виділити лінеаменти регіонального та локального типів, які відповідають розломам і зонам підвищеної тріщинуватості. Виділені зони можуть слугувати шляхами міграції геотермальних вод із глибоких нагрітих зон до порід-колекторів, що підвищує їхню перспективність для геологорозвідувальних робіт. Порівняльний аналіз отриманих результатів з існуючими геологічними картами підтвердив високу точність методу. Крім того, виявлено додаткові структури, які раніше не були помічені, що свідчить про ефективність застосованої методології.
Висновки. Запропонована методика є ефективним експрес-методом виділення розломно-блокових структур на основі гравіметричних даних. Її застосування дає змогу уточнювати структурно-тектонічну будову регіонів, виділяти нові розломи та зони підвищеної тріщинуватості, що важливо для пошуків геотермальних і вуглеводневих ресурсів. Методологія має широкий потенціал для використання в дослідженнях складних геологічних об'єктів, таких як Передкарпатський прогин, і може суттєво підвищити ефективність геологорозвідувальних робіт.
Посилання
Akın, U., Şerifoğlu, B., & Duru, M. (2011). The use of tilt angle in gravity and magnetic methods. Bulletin of the Mineral Research and Exploration, 143, 1–12. https://doi.org/10.19111/bmre.41035
Atlas of oil and gas fields of Ukraine (Vols. 4-5). (1998). Western Oil and Gas-Bearing Region. UNGA [in Ukrainian].
Cooper, G. R. J., & Cowan, D. R. (2006). Enhancing potential field data using filters based on the local phase. Computers & Geosciences, 32(10), 1585–1591. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2006.02.016
Ghosh, G. K. (2019). Interpretation of gravity anomaly to delineate thrust faults locations at the northeastern part of India and its adjacent areas using source edge detection technique, tilt derivative and Cos(theta) analysis. Acta Geophysica, 67, 1277–1295. https://doi.org/10.1007/s11600-019-00343-4
Guy, A., Schulmann, K., Munschy, M., Miehe, J., Edel, J., Lexa, O., & Fairhead, D. (2014). Geophysical constraints for terrane boundaries in southern Mongolia. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 119(10), 7966–7991. https://doi.org/10.1002/2014JB011111
Hurskyi, D. S., Kolosovska, V. A., Kalinin, V. I., et al. (2007). Geological map of pre-Cenozoic deposits of Ukraine (Scale 1:1,000,000). Geological Survey of Ukraine [in Ukrainian].
Koson, J., Sriboon, P., Suteerasak, T., & Charoenruk, T. (2014). Seismic attributes and seismic geomorphology. Engineering Journal, 18(1), 1–9. https://doi.org/10.4186/ej.2014.18.1.1
Krupskyi, Yu. Z. (2001). Geodynamic conditions of formation and hydrocarbon potential of the Carpathian and Volyn-Podillia regions of Ukraine. UkrDGRI [in Ukrainian].
Kurovets, I. M., Senkovskyi, I. M., Mykhailov, V. A., Dryhant, D. M., Krupskyi, Yu. Z., Hladun, V. V., Chepil, P. M., Hulii, V. M., Kurovets, S. S., Shlapinskyi, V. S., Shlapinskyi, Yu. V., Koltun, Yu. V., Chepil, V. P., & Bodlak, V. P. (2014). Unconventional hydrocarbon sources of Ukraine (Book II). Nika Center [in Ukrainian].
Kutas, R. I. (2021). Deep degassing and oil and gas potential of the Eastern (Ukrainian) Carpathians: Geodynamic and geothermal aspects. Geophysical Journal, 43(6), 118–137 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.24028/gzh.v43i6.245840
Luo, Y., Higgs, W. G., & Kowalik, W. S. (1996). Edge detection and stratigraphic analysis using 3D seismic data. SEG Technical Program Expanded Abstracts 1996, 324–327. https://doi.org/10.1190/1.1826456
Mogahed, M. M., Abd El-Aziz, M. M., & El-Gohary, A. M. (2017). Application of tilt derivative to gravity and magnetic data in the delineation of structural features. NRIAG Journal of Astronomy and Geophysics, 6(2), 350–360. https://doi.org/10.1016/j.nrjag.2017.07.001
Monchak, L., & Anikieiev, S. (2017). Reflection of the tectonic structure of the western region of Ukraine in gravimagnetic fields. Geodynamics, 2(23), 110–123 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.23939/jgd2017.02.110
Nechaieva, T. S., Shymkiv, L. M., Yentin, V. A., Drozdetskyi, V. V., Nikitash, L. P., & Drobakh, S. M. (2002). Scheme of the gravitational field of Ukraine (Scale 1:200,000). PDRGP "Pivnichheolohiia" [in Ukrainian].
Orliuk, M. I., Bakarzhiieva, M. I., & Marchenko, A. V. (2022). Magnetic characteristics and tectonic structure of the Earth's crust of the Carpathian oil and gas region as a component of complex hydrocarbon criteria. Geophysical Journal, 44(5), 77–105 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.24028/gj.v44i5.270114
Salem, A., Williams, S., Fairhead, J. D., Ravat, D., & Smith, R. (2008). Interpretation of magnetic data using tilt-angle derivatives. Geophysics, 73(1), L1–L10. https://doi.org/10.1190/1.2812550
Silva, C., Marcolino, C., & Lima, F. (2005). Automatic fault extraction using ant tracking algorithm in the Marlim South Field, Campos Basin. SEG Technical Program Expanded Abstracts 2005, 703–706. https://doi.org/10.1190/1.2144438
Stewart, I. C. F., & Miller, D. T. (2018). Directional tilt derivatives to enhance structural trends in aeromagnetic grids. Journal of Applied Geophysics, 159, 514–523. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2018.09.027
Yan, J. Y., Lv, Q. T., Chen, M. C., et al. (2015). Identification and extraction of geological structure information based on multi-scale edge detection of gravity and magnetic fields: An example of the Tongling ore concentration area. Chinese Journal of Geophysics, 58, 4450–4464. https://doi.org/10.6038/cjg20151216
Zaiats, Kh., & Yarysh, M. (1978). Scheme of the structure surface of the pre-Riphean crystalline basement of the western regions with major faults. LV UkrDGRI [in Ukrainian].
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Roman PETROKUSHYN, Dmytro BEZRODNYI, Giuseppe BANCALA, Luciana DE LUCA
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Ознайомтеся з політикою за посиланням: https://geology.bulletin.knu.ua/licensing
