АНАЛІЗ ПАРАМЕТРІВ АКУСТИЧНОЇ АНІЗОТРОПІЇ ПІРОКСЕН-МАГНЕТИТОВИХ ПОРІД ПІЩАНСЬКОЇ СТРУКТУРИ
DOI:
https://doi.org/10.17721/1728-2713.88.06Ключові слова:
акустична анізотропія, текстура, симетрія, тензорАнотація
Подано аналіз результатів дослідження акустичних властивостей порід Піщанської залізорудної структури. Метою роботи є встановлення особливостей розподілу акустичних властивостей та параметрів акустичної анізотропії в зразках порід керна, відібраного зі свердловини № 3 Піщанської структури для визначення природи її виникнення. Вибірка із 35 зразків з інтервалу глибин 144–273 м розділена на 3 групи порід, а саме: магнетит-піроксенові, кварц-магнетит-піроксенові та біотит-амфіболові кристалічні сланці. Здійснено ряд петроакустичних лабораторних вимірювань на зразках порід у формі куборомбододекаедра з використанням інваріантно-поляризаційного методу. Значення виміряних фазових швидкостей "квазіпоздовжньої" та двох "квазіпоперечних" хвиль ще на етапі вимірювань показали суттєву акустичну анізотропію порід. Діапазони виміряних швидкостей зразків колекції становлять 7661 ÷ 5046 м/с для поздовжніх хвиль і 4232 ÷ 2648 м/с для поперечних. Різниця значень виміряних для кожної із пар граней куборомбододекаедра становить від 100 до 800 м/с для Vp та від 0 до 500 м/с – для Vs. Розраховано параметри акустичного еліпсоїда, за співвідношеннями яких здійснено поділ зразків на три основні групи за акустичною текстурою: акустично лінійна, сланцювата та ромбічна. Проведено аналіз коефіцієнтів анізотропії за результатами вимірювання швидкостей хвиль: поздовжньої та відносної акустичної анізотропії. Більшості зразків притаманний низький або середній рівень акустичної анізотропії (від 2 до 7 %). Виокремлено групу високоанізотропних порід (11–14 %), що представлені зразками біотит-амфіболових кристалосланців. За параметрами акустичного тензора більшості зразків притаманний поперечно-ізотропний тип симетрії, що властивий зразкам з інтервалів глибин 174–220 м та 222–232 м, меншій частині – ромбічний. Розбіжності за параметрами анізотропії зразків можна пояснити суттєвою неоднорідністю їхніх текстур, а саме: мікротріщинами, мінералами різного розміру, форми та орієнтації. Результати досліджень показують, що акустичні властивості зразків відрізняються вздовж інтервалу глибин, що досліджувався. Це пов'язано з різним мінералогічним складом порід, а також свідчить про складні умови утворення порід на різних глибинах і присутність різних типів деформацій, що супроводжували формування Піщанської структури.
Посилання
Aleksandrov, K.S., Prodaivoda, G.T. (2000). Anisotropy of elastic properties of minerals and rocks. Novosibirsk.SO RAN. [in Russian]
Bezrodny, D., Tkachov, L., Bezrodna, I. (2014). Elastic anisotropy of plagio-migmatite core samples from Kryvoriz'ka ultradeep well: a petroacoustic investigation. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 4 (67), 49-54. [In Ukrainian]
Bezrodny, D.A. (2008). Elastic anisotropy of metamorphic rocks of Kryvbass and its use for solving the problems of tectonofacial analysis. Diss. … Cand. Geol. Sciences. Kyiv [In Ukrainian]
Bezrodny,i D., Svystov, V., Bezrodna, I., Petrokushyn, R. (2018). Results analysis of complex magnetic surveillance of Pishchanska iron-ore structure samples. Abstracts of the 11th International Conference "Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment", 13-16 Nov., 2018, Kyiv, Ukraine.
Cherepetskaya, E.B. (2005). Development of a laser ultrasound method for diagnosing the structure and properties of rocks on samples. Extended abstract … Doctor's thesis: Technical Sciences. Moscow. [in Russian]
Entin, V. A., (2012). Natural geophysical phenomena in Ukraine. Kiev: Publ. UkrGGRI. [in English, Russian]
Gorbatsevich, F.F. (2002). Acoustopolariscopy of rock-forming minerals and crystalline rocks. Apatity: Kola Science Center of the Russian Academy of Sciences, GI. [in Russian]
Gorbatsevich, F.F., Trishina, O. M., Kovalevsky, M.V. (2017). Some petrophysical properties of the main rocks from the Archaean section of the Kola superdeep borehole SG-3. Mining science and technology, 2, 28-40. [in Russian] DOI:10.17073/2500-0632-2017-2-28-40
Grishchenko, A.I., Semenov, A.S., Tretyakov, D.A., Shtukin, L.V. (2017). Relationship between the acoustic anisotropy parameter and measures of the stress-strain state for a specimen with a stress concentrator. Proceedings of the International Conference Days on Diffraction, 154–158. https://doi.org/10.1016/j.spjpm.2017.02.005
Ivankina, T.I., Kern, H.M., Nikitin, A.N., (2005). Directional dependence of P- and S-wave propagation and polarization in foliated rocks from the Kola superdeep well: evidence from laboratory measurements and calculations based on TOF neutron diffraction. Tectonophysics, 407(1–2), 25–42.
Ivankina, T.I., Nikitin, A.N., Zamyatina, N.V., Kazansky, V.I., Lobanov, K.V., Zharikov, A.V. (2004). Anisotropy of Archean amphibolites and gneisses from the section of the Kola ultradeep borehole according to neutron diffraction texture analysis. Fizika Zemli, 4, 74-87. [in Russian]
Kern, H., Liu, B., Popp, T. (1997). Relationship between anisotropy of Pand S-wave velocity and anisotropy of attenuation in serpentinite and amphibolite. J. Geophys. Res., 102, 3051–3065.
Kovalevskiy, M.V., Gorbatsevich, F.F., Khams, W., Dahlheim, H.A. (2012). Acoustic polarization measurements of elastic anisotropic properties of metamorphosed rocks along the section of german ultradeep well КТВ. Geofizicheskiy zhurnal, 2, (34), 36-48. [in Russian]
Lokajíček, T., Kern, H., Svitek, T., Ivankina, T. (2014). 3D velocity distribution of P- and S-waves in a biotite gneiss, measure in oil as the pressure medium: Comparison with velocity measurements in a multi-anvil pressure apparatus and with texture-based calculated data. Elsevier. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 231, 1–15. https://doi.org/10.1016/ j.pepi.2014.04.002
Lysenko, P. Yu. (2013). Methods for assessing anisotropy and damage to geomaterials using laser ultrasound spectroscopy using the Geoscan-02MU equipment. Mining information and analytical bulletin. Special issue, 7. [in Russian]
Prikhodko, V.L. (1998).The results of the robot on the preparation of the geophysical and geochemical basis for the GDP-200 platform cover and the GGK-200 crystalline base on the area of the sheet M-35-XXXVI (Gaivoron). Report of the Right Bank Geophysical Party for 1991-1998. GRGP "Pivnichgeologiya". [in Russian]
Prodovoda, G.T., Vizhva, S.A., Bezrodnyi, D.A., Bezrodna, І.М. (2011). Acoustical texture analysis of metamorphic rocks Krivorizhzhya. Kyiv: Kyiv University Pablishing. [in Ukrainian]
Pros, Z., Babuska, V. (1967). Method for investigating the elastic anisotropy on spherical rock samples. Zhur. Geophys., 83, 298-316.
Sobolev, G.A., Nikitin, A.N. (2001). Neutronography in geophysics. Fizika elementarnykh chastits i atomnogo yadra. 32 (6), 1359-1404. [in Russian]
Svitek, T., Vavryčuk, V., Lokajíček, T., Petružálek, M. (2014). Determination of elastic anisotropy of rocks from P- and S-wave velocities: numerical modelling and lab measurements. Geophys. J. Int., 199, 1682–1697.
Trishina, O.M., Gorbatsevich, F.F., Kovalevsky, M.V. (2007). Comparative characteristics of the elastic properties of rock samples in the section of the Finnish well Outukumpu. Herald of the Bauman Moscow State Technical University. Series Natural Sciences, 10 (2), 296-303. [in Russian]
Vizhva, S.A., Bezrodnyi, D.A., Bezrodna, І.М., Popov, S.A. (2018). Anisotropy of acoustic and elastic parameters of terrigenous reservoir rocks according to the ultrasonic explorations. Problems and prospects of oil and gas industry, 1(2), 34-49. https://doi.org/10.32822/naftogazscience. 2018.02.034 [In Ukrainian]
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Геологія
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Ознайомтеся з політикою за посиланням: https://geology.bulletin.knu.ua/licensing
