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古地磁取樣鉆機巖心定向法的基本原理與測試技術
更新時間:2021-07-15 瀏覽次數(shù):1387
該方法是通過古地磁取樣鉆機取樣分離巖心內一種或某幾種穩(wěn)定剩磁方向來確定相應剩磁形成時期內的地磁場方向的。這種方法最早由Lyntan(1938)提出,后由Fuller(1969)改進,但開始應用時,僅局限于磁性相對強的火山巖上,因為當時用于古地磁測量的磁力儀靈敏度較低。近年來,許多學者(KaDana,1984;Shbuya等,1991;Hauluwod等,1995;Ralroh等,1995;孟小紅等,1997)介紹了沉積巖地層巖心的古地磁定向方法。這是因為現(xiàn)代高靈敏磁力儀,特別是超導磁力儀的出現(xiàn),滿足了分析弱磁性及極弱磁性的要求,使該法對各類磁性的巖石進行定向成為可能。
1.定向原理
在古地磁定向法中,利用古地磁取樣鉆機現(xiàn)代磁場下形成的粘滯剩磁進行巖心定向,具有如下優(yōu)點:①無需考慮原生剩磁形成及年代,即適合于各地史時期形成的巖石。②第四紀約73萬年以來,即地球磁場最后一次倒轉后,構造形變較弱,與之前的構造形變相比*可以忽略,因此第四紀的構造形變不會造成第四紀形成的粘滯剩磁矢量的畸變,即該方法也可用于構造-巖漿巖活動復雜地區(qū)的巖石定向。
2.巖心樣品采集與加工方法
根據(jù)地質任務,確定采樣井別、儲蓋層位、深度等工作目標。采樣時,應了解巖心的頂?shù)追较颉H缓笤趲r心上畫標志線,這可以按地質任務的要求畫,如要確定地層的傾向或斷層面的傾向,那么可以直接畫出傾向方向的標志線及在巖心壁上的延長線。當然亦可任意畫一條與巖心柱一致的方向線。
在巖心上取樣,一般有兩種方法:一是將巖心恢復直立,以巖心柱面上的標志線為一端點在巖心橫截面上畫標志線(或平線),作為待定方位的標志線(X軸),建立坐標系,鉆取6~8塊小圓柱體樣品。二是直接將巖心柱面上的標志線作為直徑,鉆取樣品6~8塊,然后將樣品直立起來,向下標志線為Z軸,圓柱相當X軸,Y⊥X⊥Z建立標本坐標系,以X軸為待定方向的標志線(圖3-54)。在后一種情況下,實際測量時,先測得樣品相對于Z軸的剩磁方向,通過坐標轉換求得相對于X軸的結果。
一般圓柱樣品的直徑為25mm,長為22mm,每一個樣品上都有一條統(tǒng)一方向的標線。
3.測試分析方法
為獲取某一時代穩(wěn)定的剩磁矢量,有必要對樣品進行逐步熱退磁或交變磁場退磁。以獲得現(xiàn)代地磁場下形成的粘滯剩磁而言,熱退磁的溫度一般在100~300℃,按20~40℃分段,然后把退磁數(shù)據(jù)繪制在正交矢量投影坐標上,并確定水平(矢量偏角)和垂直(矢量傾角)兩個分向量,通過傾角可挑選出現(xiàn)代地磁場下形成的粘滯剩磁。
圖3-54巖心樣品的取樣方法
4.古地磁定向的數(shù)據(jù)可靠性檢驗
理論上,一個采點上的幾件古地磁取樣鉆機樣品應反映同一剩磁矢量。但在實際工作中,由于樣品采集、加工、運輸、測試等環(huán)節(jié)帶來一定的定向誤差,造成同一采點上的幾件樣品對同一剩磁矢量的響應存在一定的差異,這種差異在古地磁學上常用精度參數(shù)k和置信圓半頂角α95來表示:
基巖潛山油氣藏儲集空間分布規(guī)律和評價方法
式中:N——參與統(tǒng)一的樣品個數(shù),R——合成矢量長度。精度參數(shù)k的物理意義為一組分量圍繞其平均方向分布的聚集程度,如果精度參數(shù)k為0,表示各分量在空間均勻地隨機分布,越大則表示各分量越接近于平均方向。
基巖潛山油氣藏儲集空間分布規(guī)律和評價方法
置信圓半頂角α95的物理意義為平均方向落在α95范圍外的概率為5%,越小表示各分量越集中。
一般同時用精度參數(shù)k和置信圓半頂角α95來表示古地磁數(shù)據(jù)的可靠性,最高的可靠程度對應最大的精度參數(shù)k和最小的置信圓半頂角α95。