Унікальні кореляційні зв'язки порід Українського щита розкрили вчені

Вчені з Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України провели фундаментальне дослідження петрофізичних параметрів гірських порід Українського щита, яке дозволило розкрити унікальні кореляційні залежності між їхніми фізичними характеристиками.

Дослідження охоплювало широкий спектр гірських порід, включаючи гранітоїди, діорити, основні та ультраосновні породи, а також гнейси. Науковці проаналізували близько 300 зразків,ретельно відібраних з урахуванням мінімальної зміненості та відсутності прихованих дефектів.

Основна мета дослідження полягала у вивченні взаємозв'язків між пружно-щільнісними, тепловими та електричними властивостями порід в умовах високих тисків і температур. Для статистичної обробки даних використовувалися сучасні програмні комплекси STATISTICA 12, а також методи багатовимірного кореляційно-регресійного аналізу.

Одним з ключових результатів стало виявлення диференціації порід за швидкостями поширення пружних хвиль і щільністю. Встановлено, що значення пружно-щільнісних параметрів зростають від кислих до основних різновидів порід. Особливо важливим виявився вплив мінерального складу на фізичні характеристики.

Дослідження показало, що зі збільшенням вмісту кварцу пружні швидкості падають, а з підвищенням вмісту плагіоклазу — навпаки, зростають. Цікавим спостереженням стало те, що збільшення вмісту біотиту зменшує пружні швидкості, тоді як зростання вмісту піроксену та амфіболу призводить до їх підвищення.

Науковці виявили тісні кореляційні зв'язки між різними фізичними параметрами. Зокрема, встановлено стійкі залежності між швидкостями поширення поздовжніх (VP) та поперечних (VS) хвиль з коефіцієнтом кореляції 0,94−0,96. Це дозволяє надалі більш точно прогнозувати характеристики порід навіть за наявності обмежених даних.

Важливим аспектом дослідження стало вивчення впливу мінерального складу на електричні параметри. З'ясовано, що підвищення сумарного вмісту кварцу та плагіоклазу призводить до зростання питомого електричного опору та зниження діелектричної проникності.

Структурно-текстурні особливості також відіграють значну роль у формуванні фізичних властивостей порід. Зокрема, для дрібно- і середньозернистих порід добре структурованої будови кореляційні залежності проявляються чіткіше порівняно з крупнозернистими утвореннями.

Практичне значення дослідження полягає в можливості використання отриманих результатів для петрофізичного термобаричного моделювання, побудови геоелектричних розрізів та інтерпретації польових геофізичних спостережень.

Дослідження проведено колективом науковців, серед яких П.О. Буртний, О.Є. Карнаухова, В.П. Коболев, В.О. Корчин та інші. Результати роботи опубліковані у фаховому виданні «Геофізичний журнал».