4.2. Результаты изучения анизотропии на плато патиль.

Свойство анизотропии на Крымской практике много лет изучалось традиционно: отдельными азимутальными наблюдениями с помощью установки Шлюмберже в местах выхода пород таврической серии на поверхность. Попытки зафиксировать анизотропию под перекрывающими отложениями песчаников на плато Патиль не давали положительного результата. Ситуация изменилась, когда стали известны работы профессора ЛГУ А.С.Семенова по изучению анизотропии тех же пород и в этом же районе с помощью дипольной экваториальной установки, обладающей более высокой чувствительностью к анизотропии. На основе работ А.С.Семенова и уральских геофизиков Ю.М.Гуревича, С.С.Сыскова и др. мы проработали теорию азимутальных зондирований над анизотропным основанием перекрытых толщей изотропных пород и провели расчеты полей. Эти расчеты показали бесперспективность применения установки Шлюмберже для азимутальных исследований и дали практические рекомендации для применения дипольной экваториальной установки.

Рис.4.8. Геоэлектрический разрез через Патиль по данным ВЭЗ и с учетом влияния анизотропии

Согласно представлениям о геологическом строении плато Патиль, основание разреза сложено крутопадающими породами таврической серии, обладающими заметной анизотропией. Среднее сопротивление этой толщи около 50 Ом.м. На породах таврической серии субгоризонтально лежат известковистые песчаники резанской свиты (K₁ h) с удельным электрическим сопротивлением (УЭС) 400 Ом.м, мощностью от 0 до 25 м (рис.4.8).

Рис.4.9. Диаграммы АЭП в разных точках плато Патиль.

На рис.4.9. представлены круговые диаграммы для нескольких десятков точек дипольного электропрофилирования (ДЭП) на плато Патиль. Цифры по осям X и Y на карте идут через 100 м и соответствуют узлам гравиметрической сети, закрепленным на местности Точки ДЭП Т0 и S1 измерены на выходах пород таврической серии, а остальные точки - на перекрывающих их песчаниках. Выбор разносов установки ДЭП (20, 40 и 120 м) в зависимости от предполагаемой мощности перекрывающих песчаников обоснован с помощью теоретических расчетов. Различия в форме диаграмм АЭП S2, 8, 7, 6, 5, 10, 4 вызваны постепенным увеличением мощности перекрывающих отложений, а различия в форме диаграмм 2 и 25 - сменой разносов установки (40 и 120 м). Различия в простирании пород таврической серии, выявленные по диаграммам АЭП, позволяют предположить наличие в правой части исследуемого участка (рис.4.9) складчатой структуры, форма которой обозначена линиями с буквой F. Кроме того, на рис.4.9 показаны еще положение границы распространения резанских песчаников - B, к северу от которой их нет, след дороги, проходящей через Патиль (R), линия профиля ВЭЗ (A-A) и обрывистый край плато на юге и востоке (E).

Влияние анизотропии электрических свойств пород, слагающих плато Патиль, привело к тому, что результаты интерпретации ВЭЗ, полученные по линии A-A (с рис.4.9) без учета анизотропии плохо согласовывались с геологическими оценками. По данным ВЭЗ максимальная мощность резанских песчаников, залегающих на породах таврической серии, достигала 40 м, а по геологическим наблюдениям не превышала 25 м. С помощью детального профилирования резанских песчаников в их разрезе выявлено 15 прослоев, различающихся по удельному сопротивлению, и оценен коэффициент анизотропии резанских песчаников - 1,5. Факт такой высокой анизотропии резанских песчаников ранее не был известен. Итак, оба комплекса сильно анизотропны, с той лишь разницей, что породы резанской свиты залегают почти горизонтально, а таврической серии - почти вертикально. Анизотропию крутопадающей толщи можно изучать с помощью азимутальных (круговых) наблюдений, а анизотропию горизонтальных напластований оценить по наблюдениям с поверхности нельзя. Анизотропией перекрывающей толщи объясняется завышение по ВЭЗ (на 50%) оценок мощности песчаников. Анизотропное основание, при ориентации установки ВЭЗ вкрест простирания пород таврической серии, также приводит к завышению оценок мощности верхнего слоя (на 6%). С учетом обоих этих факторов, получим:

Это значение мощности песчаников лучше согласуется с геологическими данными. В направлении с юга на север (справа налево на рис.4.8) дневная поверхность плато срезает слоистую толщу песчаников и уменьшает число слоев в этой толще и ее коэффициент анизотропии. Предположив линейное изменение коэффициента анизотропии песчаников слева направо по профилю от 1,5 до 1 и учтя влияние анизотропии нижней толщи (K=1,06), можно пересчитать мощность и положение подошвы резанских песчаников. Этот вариант разреза и показан на рис.4.8. Мощность песчаников не превышает 25 м, кроме того появилось заметное падение границы на север под углом 2,5, что соответствует геологическим данным.