O mo¿liwoœci zastosowania pomiarów naturalnego promieniowania gamma
rdzeni wiertniczych do badañ stratygraficznych, sedymentologicznych i analizy
basenowej (wyniki pilota¿owych badañ utworów dolnego triasu z otworów
Wrzeœnia IG-1 oraz Gorzów Wielkopolski IG-1)
Anna Roman*, Jan Szewczyk**, Piotr Krzywiec**
On posibilities of application of natural gamma ray core logging to stratigraphical and sedimentological studies and to basin analysis (results of Lower Triassic pilot studies of wells Wrzeœnia IG-1 and Gorzów Wielkopolski IG-1, NW Poland). Prz. Geol., 49: 867–872. S u m m a r y. GR core measurements using a hand-held scintillometer are a new technique of stratigraphical and sedimentological investigations, which have not been untill recently widely applied in Poland. Such measurements have been completed for cores of the Lower and Middle Buntsandstein of the Wrzeœnia IG-1 and Gorzów Wielkopolski IG-1 research wells. Results of the measurements showed that: 1) GR core logs give similar but more detailed results in comparison with the GR well logs; 2) core preservation have to be considered during interpretation of the results; 3) detailed correlation of the GR core measurements with the core depth scale and their direct relationship to well measurements allows for precise definition of depth shift of the well log; 4) GR core measurements can be used for a very detailed sedimentological interpretation of the investigated sediments, and for basin analysis based on integration of well and seismic data.
Key words: natural gamma ray, cores, hand-held scintillometer, Buntsandstein, Mid-Polish Trough
Pomiary naturalnego promieniowania gamma w otwo-rach wiertniczych s¹ jedn¹ z podstawowych metod geofi-zyki wiertniczej (Serra, 1984; Schlumberger, 1991; Fricke & Schön, 1999 i in.). W ostatnim dziesiêcioleciu coraz szersze zastosowanie znajduj¹ pomiary promieniowania gamma prowadzone rêczn¹ sond¹ w ods³oniêciach. Podob-ne badania zaczyna siê równie¿ stosowaæ do opraco-wywania materia³u rdzeniowego. Otrzymane wyniki s¹ wykorzystywane do korelacji stratygraficznych, badania cyklicznoœci osadów, jak równie¿ do oceny jakoœciowej osadów dla celów przemys³owych (Böhler i in., 1988; Brand & Krämer, 1989; Falkenstein & Krämer, 1990; Aigner i in., 1995; Hornung & Aigner, 1996; Kêdzierski, 1998; Rüffer, 2000 i in.). W 1975 r. zosta³y wykonane podob-ne badania przy zastosowaniu spektrometru DISA 400A na rdzeniach z utworów karbonu z obszaru lubelsz-czyzny (J. Szewczyk, 2000).
W ramach badañ nad ni¿owym basenem triasowym w Polsce przeprowadzono rêczn¹ sond¹ pilota¿owe pomiary naturalnego promieniowania gamma rdzeni wiertniczych, pobranych z dolnego i œrodkowego pstrego piaskowca, z otworów Wrzeœnia IG-1 oraz Gorzów Wielkopolski IG-1 (Roman, 2000). Otwory te zosta³y odwiercone doœæ dawno i dlatego s¹ dla nich dostêpne stosunkowo
d³ugie interwa³y rdzeniowane. Równoczeœ-nie wykonane w tych otworach wiertniczych pomiary profilowania gamma ze wzglêdu na typy stosowanych wówczas sond pomia-rowych nie zawsze wykazywa³y wystar-czaj¹c¹ jakoœæ. Wyniki pomiarów rêcznych na rdzeniach pos³u¿y³y do ilustracji
przydat-noœci nowej metody badawczej oraz do dok³adniejszej analizy sedymentologicznej badanych osadów.
Metodyka i zakres pomiarów
Pomiary promieniowania gamma na rdzeniach prze-prowadzono rêczn¹ sond¹ typu scyntylacyjnego, skon-struowan¹ przez G.B.-H. Elektronik (Walter Heger, Uetze), w której jako detektor promieniowania s³u¿y kryszta³ NaJ(Tl) o wymiarach 0,4 x 0,5 cm. Przedmiotem pomia-rów by³o sumaryczne promieniowanie gamma, emitowane przez izotopy szeregu U-238, Th-232 oraz izotopu K-40 w zakresie energii 0,4–3,0 MeV. Wiêcej informacji na temat zastosowania pomiarów naturalnego promieniowania, rów-nie¿ w wariancie pomiarów spektrometrycznych, mo¿na znaleŸæ w jednej z wczeœniejszych prac jednego z autorów (Szewczyk, 1984). Pomiary opisane w niniejszej pracy by³y prowadzone na metrowych odcinkach rdzeni, na ogó³ co 5 lub co 10 centymetrów. Czas trwania pojedynczego pomiaru wynosi³ 10 sekund. W celu odizolowania rdzenia od wp³ywu otoczenia (odciêcie promieniowania t³a) zasto-sowano o³owiany ko³nierz metrowej d³ugoœci o kolistym przekroju (ryc. 1). Wyniki pomiarów, podawane w cps
*Institut für Geologische Wissenschaften und Geiseltalmuseum, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Domstr. 5, 06 108 Hal-le/Saale, Deutschland; e-mail: roman@geologie.uni-halle.de
**Pañstwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa
1 2 3 4 1– rdzeñ core 2– o³owiany ko³nierz lead mantel 3– czujnik sondy
sensor of the probe
4– czytnik sondy
date–recorder of the probe
Ryc. 1. Stanowisko pomiarowe do badañ natu-ralnego promieniowania gamma rdzeni rêczn¹ sond¹ scyntylacyjn¹
Fig. 1. Working desk for measurements of GR activity of the core with the hand-held scintillo-meter
(ang. counts per second — impulsy na sekundê), by³y zapisywane w postaci cyfrowej w pamiêci sondy, a nastêp-nie komputerowo opracowywane i graficznastêp-nie przedstawia-ne w postaci krzywych w ogólnie dostêpnych programach kalkulacyjnych i graficznych.
Pomiarami objêto dziewiêæ marszów rdzeniowych z otworu Wrzeœnia IG-1 (ryc. 2A, B) oraz dwa odcinki rdze-niowe z otworu Gorzów Wielkopolski IG-1 z g³êbokoœci 2501,2–2600,0 m oraz 2082,3–2250,0 m (ryc. 2C).
Pomiary by³y prowadzone na ca³ym dostêpnym mate-riale rdzeniowym bez wzglêdu na jego stan zachowania, w zwi¹zku z czym wyniki pomiarów wykonanych na rdze-niach pokruszonych mog¹ byæ zani¿one. Sztucznie obni-¿one wartoœci promieniowania charakterystyczne s¹ rów-nie¿ dla skrajnych pomiarów na metrowych odcinkach rdzeni. Podczas pomiaru na krawêdzi rdzenia czujnik son-dy nie zawsze obejmowa³ ca³¹ swoj¹ powierzchni¹ ska³ê, co da³o efekt zmniejszenia masy ska³y — emitera kwantów gamma — „widzianej” przez detektor. Na ryc. 3 przedsta-wione s¹ szczegó³owe wyniki pomiarów z dwóch odcin-ków rdzeniowanych z otworu Wrzeœnia IG-1. Œrednie war-toœci promieniowania gamma s¹ o ok. 10 cps ni¿sze w dru-gim z odcinków rdzeniowych (ryc. 3B), którego stan zachowania by³ bardzo s³aby (g³ównie okruchy). Litolo-gicznie marsz ten by³ bardzo ma³o zró¿nicowany. Tworz¹ go osady ilasto-mu³owcowe, charakteryzuj¹ce siê wysoki-mi wartoœciawysoki-mi naturalnego prowysoki-mieniowania gamma (Iten-berg, 1972). W odcinku z g³êbokoœci 3004,0–3013,0 m wyraŸnie zaznaczaj¹ siê piki sztucznie obni¿onego promie-niowania na krawêdziach metrowych odcinków rdzeni. Piki takie s¹ ³atwe do wyeliminowania w toku dalszej
pra-cy. Nie maj¹ te¿ one wiêkszego znaczenia przy pracy na krzywych w ma³ej skali, porównywalnej ze skal¹ krzy-wych otworokrzy-wych, gdy¿ nie wp³ywaj¹ one na ogólny kszta³t i tendencje krzywych.
Wyniki pomiarów
Porównanie z krzywymi karota¿owymi. Krzywe promieniowania gamma otrzymane z pomiarów rêczn¹ sond¹ na rdzeniach s¹ w znacznym stopniu bardziej szcze-gó³owe od krzywych karota¿owych (ryc. 2). Wynika to przede wszystkim z innego charakteru pomiarów. Pomiary karota¿owe by³y wykonywane w wiêkszoœci sondami wyposa¿onymi w liczniki typu G-M o sumarycznej d³ugoœci 70 cm (sonda SP-62). Pomiary te wykonywano w trakcie przemieszczania sond w otworze wiertniczym, reje-struj¹c tak zwane anomalie dynamiczne promieniowania. Pomiary rêczne by³y wykonywane w sposób punktowy i stacjonarny maksymalnie co 10 cm. Równie¿ obiekty badañ w obydwu przypadkach by³y zdecydowanie ró¿ne. W przypadku badañ karota¿owych detektory promienio-wania rejestrowa³y promieniowanie gamma ze strefy wokó³otworowej o objêtoœci oko³o 0,6–1,0 m3, natomiast
w przypadku badañ rdzeni — fragmenty rdzeni o efektyw-nej objêtoœci oko³o 0,01–0,02 m3. Konsekwencj¹ tego by³
obserwowany ró¿ny charakter rejestrowanych krzywych; ich g³ówne tendencje oraz charakterystyczne piki pokry-waj¹ siê w obu rodzajach krzywych.Szczególnie dobrze koreluj¹ ze sob¹ d³u¿sze fragmenty krzywych (jak w otwo-rze Gorzów Wielkopolski IG-1, ryc. 2C) oraz krótkie odcinki, ale obejmuj¹ce charakterystyczne piki (ryc. 2B, 1000 2000 3000 4000 [imp/min] 2000 2500 [imp/min] 50 40 60 70 80cps 2800 2810 2900 2910 3000 3010 3050 3060 3070 2800 2850 2750 2900 2950 3000 3050 3100 3150 T R I A S D O L N Y P ER M G ÓR N Y P S T R Y P I A S K O W I E C C EC H S ZTYN ŒR O D K O WY DO L N Y Z 4 -A ll er D A B C D PG GR PGGR PG rdzeni GR core log Litologia Lithology [m] [m] A piaskowce sandstones
piaskowce z przewarstwieniami ilastymi
sandstones with claystone intercalations
piaskowce z oolitami
sandstones with oolites
heterolity mu³owcowo-i³owcowe siltstone-claystone heterolites mu³owce wapniste calcareous siltstones i³owce claystones i³owce wapniste calcareous claystones i³owce dolomityczne dolomitic claystones wapienie limestones
wapienie z prze³awiceniami mu³owcowymi
limestones with siltstone intercalations
wapienie oolitowe
oolitic limestones
gruz anhydrytowe³y
anhydrit-nodules
Objaœnienia do ryc. 2A-C: Explanations to fig. 2A-C:
200 km
P O L S K A
Warszawa
GW W
lokalizacja otworów
locality of the boreholes 50 40 60 70 80cps C 50 40 60 70 80cps B 50 40 60 70 80cps A [m] [m] [m]
A
element B). Ewentualne ró¿nice w kszta³cie krzywych (np. Gorzów Wielkopolski IG-1, g³êbokoœæ 2135,0–2160,0 m, ryc. 2C) mog¹ wynikaæ z braków w rdzeniu lub byæ zwi¹zane z gorszym stopniem zachowania w rdzeniu pew-nych typów litologii, jak np. i³ów, lub te¿ z innymi
warun-kami prowadzenia pomiarów otworowych (obecnoœæ wód z³o¿owych, obecnoœæ p³ucz-ki wiertniczej, wp³yw œrednicy otworu itp.)
Szczególnie wa¿n¹ cech¹ pomiarów rêcznych jest ich idealna korelacja z rdzeniem i jego opisem g³êbokoœciowym. Pozwala to na dok³adne ustalenie przesu-niêcia krzywej karota¿owej w stosunku do rdzenia. Na podstawie korelacji pomiaru rêcznego z g³êbokoœci 2675,1–2684,0 m w otworze Wrzeœnia IG-1 z krzyw¹ karota-¿ow¹ ustalono, i¿ przesuniêcie pomiarów geofizycznych w stosunku do rdzenia wynosi 3 m (ryc. 2B).
Interpretacja litologiczna pomiarów. Utwory dolnego pstrego piaskowca charak-teryzuj¹ siê bardzo jednolitymi wartoœciami promieniowania gamma, zawieraj¹cymi siê w przedziale 50–70 cps w otworze Wrzeœ-nia IG-1 (ryc. 2A) oraz 30–40 cps w otwo-rze Gorzów Wielkopolski IG-1 (ryc. 2C, najni¿szy fragment). Ma³e zró¿nicowanie wartoœci promieniowania dobrze odzwier-ciedla jednolit¹ litologiê tych osadów. Ró¿nica poziomów promieniowania w obu otworach wynika prawdopodobnie z wiêk-szej zawartoœci ³yszczyków w osadach z otworu Wrzeœnia IG-1, która podwy¿sza promieniowanie gamma (Humphreys & Lott, 1993) oraz wêglanowoœci osadów w otworze Gorzów Wielkopolski IG-1, która wp³ywa na obni¿enie promieniowania (Itenberg, 1972; Böhler i in., 1988). Na ró¿nice w ogólnym poziomie promieniowa-nia w obu otworach mia³ równie¿ wp³yw fakt, i¿ œrednice rdzeni z otworu Wrzeœnia IG-1 by³y œrednio o 2 cm wiêk-sze ni¿ œrednice rdzeni z otworu Gorzów Wielkopolski IG-1. Rdzeñ o wiêkszej œrednicy stanowi wiêksze Ÿród³o promieniowania. 2050 2100 2150 2200 2250 20 30 40 50 60cps 600 300 900 1100 1400 1700 [imp/min] A A A T R I A S D O L N Y P S T R Y P I A S K O W I EC D O LN Y G Ó R N Y -R ET Œ R O D K O W Y piaskowiec drawski Drawsko sandstone [m] PG GR PG rdzeni
GR core-log LithologyLitologia
2100 2150 2200 2250
C
1000 2000 3000 4000 [imp/min] 1500 2000 2500 3000 [imp/min]3500 2600 2650 2500 2550 2700 2750 2800 T R I A S D O L N Y P S T R Y P I A S K O W I EC Œ R O D K O W Y GÓ RNY -RET DO LN Y 2530 2540 2570 2610 2620 2670 2680 2720 2730 A A B C D E PG GR PGGR Litologia Lithology PG rdzeni GR core log [m] [m] [m] [m] [m] [m] B C D 50 40 60 70 80 90cps 50 40 60 70 80 90cps 50 40 60 70 80 90cps 50 40 60 70 80 90cps 50 40 60 70 80 90cps EB
Ryc. 2. Zestawienie pomiarów promie-niowania gamma w otworze i na rdze-niach wraz z profilami litologicznymi i stratygrafi¹. Profil litologiczny na ryc. 2A i B — wg H. Kiersnowskiego: A — otwór Wrzeœnia IG-1 — dolny pstry pia-skowiec. Lokalizacja otworów: GW — Gorzów Wielkopolski IG-1, W — Wrzeœ-nia IG-1; B — otwór WrzeœWrzeœ-nia IG-1 — œrodkowy pstry piaskowiec; C — otwór Gorzów Wielkopolski IG-1 — œrodkowy pstry piaskowiec
Fig. 2. Comparison of the GR well logs with the GR core logs together with the lithology and stratigraphy of the investi-gated strata. Lithological profiles on fig. 2A and B — according to H. Kiersnowski: A — Wrzeœnia IG-1 borehole — Lower Buntsandstein. Locality of the boreholes: GW — Gorzów Wielkopolski IG-1, W — Wrzeœnia IG-1; B — Wrzeœnia IG-1 bore-hole — Middle Buntsandstein; C — Gorzów Wielkopolski IG-1 borehole — Middle Buntsandstein
W otworze Gorzów Wielkopolski IG-1 wyraŸnie zazna-czy³a siê granica miêdzy dolnym a œrodkowym pstrym kowcem (ryc. 2C). Granicê tê tworzy sp¹g kompleksu pias-kowcowego, zwanego piaskowcem drawskim (Szyper-ko-Teller, 1982), o wyraŸnie obni¿onym poziomie pro-mieniowania w stosunku do osadów le¿¹cych poni¿ej. Wartoœci promieniowania sp¹gowej partii piaskowca drawskiego wahaj¹ siê w granicach 28–32 cps, podczas gdy stropowe partie osadów pstrego piaskowca dolnego charakteryzuj¹ siê wartoœciami pomiêdzy 32 a 42 cps.
W wynikach pomiarów ze œrodkowego pstrego pias-kowca otworu Gorzów Wielkopolski IG-1 szczególn¹ uwagê zwracaj¹ piki wyraŸnie podwy¿szonego promienio-wania gamma na g³êbokoœci 2124,5–2127,7 m oraz 2199,1–2200,1 m (ryc. 2C). Piki te bardzo dok³adnie da siê skorelowaæ z wynikami pomiarów karota¿owych. Litolo-gicznie odpowiadaj¹ one wapieniom oolitowym z przema-zami i wk³adkami bardzo ciemnych, prawie czarnych i³ów. Prawdopodobnie zawarta w i³ach substancja organiczna, nadaj¹ca im ciemne zabarwienie, jest wzbogacona w uran, co powoduje tak wyraŸne podwy¿szenie ogólnego natê¿e-nia naturalnego promieniowanatê¿e-nia gamma (Itenberg, 1972; Stocks & Lawrence, 1993; Plant i in., 1999). W otworze Wrzeœnia IG-1 najwy¿sze wartoœci promieniowania gam-ma zanotowano na g³êbokoœci 2679,2–2682,2 m równie¿ w osadach wapiennych oolitowych z intraklastami mu³owco-wymi (ryc. 2B, element B). Zaobserwowane tutaj podwy¿-szenie promieniowania gamma w osadach wêglanowych jest anomalne, gdy¿ generalnie wêglany charakteryzuj¹ siê ni¿szymi wartoœciami promieniowania gamma od osadów drobnoklastycznych (Itenberg, 1972). Z osadów
dolnotria-sowych Polski, m.in. z syneklizy peryba³tyckiej, znane s¹ koncentracje uranu, niekiedy nawet o charakterze z³o¿owym (Szewczyk, 1987), co potwierdza przypuszczenie, ¿e opisa-ne anomalie mog¹ byæ zwi¹zaopisa-ne z podwy¿szon¹ zawartoœ-ci¹ uranu.
Pomiary naturalnego promieniowania gamma, wykony-wane rêczn¹ sond¹ na rdzeniach, mog¹ s³u¿yæ równie¿ do szczegó³owej analizy litologiczno-sedymentologicznej osadu. Na rycinie 3 w profilu A zosta³y przedstawione szczegó³y litologiczne, maj¹ce odzwierciedlenie w krzywej gamma. Na g³êbokoœci 3011,9–3012,1 m obni¿enie promieniowa-nia gamma odpowiada osadom piaskowcowym. Na g³êbo-koœci 3008,9–3012,0 m zaznacza siê generalna tendencja obni¿onego promieniowania, co w profilu litologicznym odpo-wiada osadom z licznymi wk³adkami wapiennymi i piaszczys-tymi. Wêglanowoœæ osadu odzwierciedla siê równie¿ obni-¿eniem promieniowania na g³êbokoœci 3005,8–3007,2 m. Charakterystyczny poziom podwy¿szonego promieniowa-nia na g³êbokoœci 3004,6 m zwi¹zany jest z osadem z du¿¹ domieszk¹ ³yszczyków, wype³niaj¹cym g³êbok¹ szczelinê synsedymentacyjn¹. Zarówno na profilu litologicznym, jak i na krzywej promieniowania gamma mo¿na odczytaæ gene-raln¹ tendencjê zmniejszania siê œrednicy ziarna osadu ku górze (szara strza³ka na ryc. 3A). Trend ten na krzywej zaznacza siê jej stopniowym odchylaniem w kierunku wy¿szych wartoœci promieniowania. Obserwacja takich trendów na krzywych promieniowania gamma pozwala na dok³adniejsz¹ analizê cyklicznoœci w osadzie (Aigner i in., 1995). Rêczne pomiary gamma daj¹ mo¿liwoœæ prowadze-nia takiej analizy w sposób bardzo szczegó³owy oraz pozwalaj¹ na precyzyjn¹ korelacjê rdzeni i ods³oniêæ.
30 40 50 60 70 80cps 3004 3004 3005 3005 3006 3006 3007 3007 3008 3008 3009 3009 3010 3010 3011 3011 3012 3012 3013 3013 [m] [m] [m] [m] osad z ³yszczykami wype³niaj¹cy szczelinê synsedymentacyjn¹ angielski wêglanowoœæ osadu angielski w glanowoœæ osaduê angielski piaszczystoœæ osadu angielski 2527 2528 2529 2530 2531 2532 2533 2534 2535 2527 2528 2529 2530 2531 2532 2533 2534 2535 40 50 60 70cps
A
B
i owce³ i owce³ mu owce³ mu owce³piaskowcewapienie piaskowce piaskowce drobnoziarniste
fine sandstones mu owce siltstones ³ mu owce ilaste clayey siltstones ³ i owce mu owcowe silty claystones ³ ³ i owce claystones ³ wapienie limestones
heterolity wapienno-i owcowe
limestone-claystone heterolites
³
szczeliny synsedymentacyjne
synsedimentary fractures
heterolity i owcowo-mu ow-cowo-piaskowcowe claystone-siltsone-sandstone heterolites ³ ³ piaskowce drobnoziarniste z przewarstwieniami ilastymi
fine sandstones with claystone intercalations
1 – rdze dobrze zachowany
4 brak rdzenia
well preserved core
lack of core
2 rdze s abo zachowany 3 rdze bardzo s abo zachowanyweakly preserved core
very weakly preserved core
ñ ñ ñ – ³ – ³ – 4 3 2 1 g³êbokoœæ, litologia deph, lithology g³êbokoœæ, litologia depth, lithology stan rdzenia core preservation stan rdzenia core preservation PG rdzeni GR core log PG rdzeni GR core log
Ryc. 3. Przyk³ad zastosowania pomiarów promieniowania gamma rdzeni do interpretacji sedymentologicznej. Otwór Wrzeœnia IG-1. Dalsze objaœnienia w tekœcie
Fig. 3. An example of application of GR core measurements in sedimentological interpretation. Wrzeœnia IG-1 borehole. See text for fur-ther explanations
Mo¿liwoœci dalszego wykorzystania
Pomiary rêczne na rdzeniach maj¹ szczególne znacze-nie dla uzupe³znacze-nienia bazy danych pomiarów promieniowa-nia gamma o otwory rdzeniowane, w których takie pomiary nie zosta³y wykonane. Metoda ta pozwala
rów-nie¿ na korektê starych, niskiej jakoœci i ma³o dok³adnych pomiarów gamma. G³ówne zastosowanie metody w tym zakresie — to przede wszystkim dok³adne g³êbokoœciowe dowi¹zywanie wyników badañ karota¿owych do wyników analiz rdzeni wiertniczych. Opisane badania pozwoli³yby na wykorzystanie wiêkszej liczby istniej¹cych ju¿ mate-ria³ów rdzeniowych w anali-zie basenowej. W przypadku otworów, dla których dostêp-ne s¹ stosunkowo d³ugie interwa³y rdzeniowe (g³ównie otwory badawcze odwiercone w latach 1950–1970 przez Pañstwowy Instytut Geologicz-ny), wyniki pomiarów gamma-metrycznych mog¹ byæ korelo-wane z danymi sejsmicznymi,
stanowi¹c kolejne,
szcze-gó³owe Ÿród³o informacji bar-dzo przydatnych do analiz sejsmostratygraficznych. Na rycinie 4 przedstawiono kore-lacjê danych z otworu Gorzów Wielkopolski IG-1 z po³o-¿onym bardzo blisko profilem sejsmicznym TO420289 dla
prawie ca³ego interwa³u
g³êbokoœciowego przewierco-nego przez ten otwór, zaœ na ryc. 5 — dla interwa³u
objête-GORZÓW WIELKOPOLSKI IG-1 500 1000 1500 2000 500 1000 1500 2000 450 W17A0184 mig080001 T0420289 5 tr/cm 6.1 IPS 342 m S N GORZÓW WIELKOPOLSKI IG-1 1350 1350 1400 1400 1450 1450 1550 1550 W17A0184 mig080001 T0420289 2 tr/cm 46 IPS 98 m S N 1500 1500
Ryc. 5. Korelacja pomiarów z otworu Gorzów Wielkopolski IG-1 z profilem sejsmicznym TO420289 (fragment): krzywa fioletowa — pomiary karota-¿owe naturalnego promieniowa-nia gamma; krzywa granatowa — pomiary gammametryczne rdzenia; Tp1, Tp2, Tp3 — strop odpowiednio pstrego piaskowca dolnego, œrodkowego i górnego Fig. 5. Correlation of well data from Gorzów Wielkopolski IG-1 research well with seismic line TO420289 (fragment): vio-let log — GR well log data; dark blue log — GR core measure-ments; Tp1, Tp2, Tp3— tops of Lower, Middle and Buntsand-stein
Ryc. 4. Korelacja pomiarów z otworu Gorzów Wielkopolski IG-1 z profilem sejsmicznym TO420289: krzywa fioletowa — pomiary karota¿owe natural-nego promieniowania gamma, krzywa granatowa — pomiary gammametryczne rdzenia Fig. 4. Correlation of well data from Gorzów Wielkopolski IG-1 research well with seismic line TO420289: violet log — GR well log data, dark blue log — GR core measurements
go przez pomiary gammametryczne. Jak widaæ, interwa³ tych pomiarów pokrywa ponad 50 msek, znacznie wykra-czaj¹c poza wielkoœæ graniczn¹ rozdzielczoœci pionowej danych sejsmicznych. Szereg charakterystycznych pików promieniowania gamma, widocznych tak na danych karo-ta¿owych, jak i na pomiarach gammametrycznych, mo¿na bezpoœrednio korelowaæ z poszczególnymi horyzontami sejsmicznymi. Na przyk³adzie tej korelacji widaæ, i¿ w sytuacji, w której dla jakiegoœ otworu nie by³yby dostêpne wiarygodne pomiary karota¿owe naturalnego promienio-wania gamma, pomiary gammametryczne mog¹ stanowiæ Ÿród³o informacji dla litologiczno-sekwencyjnej kalibracji obrazu sejsmicznego. Warto te¿ podkreœliæ mo¿liwoœæ korelowania pomiarów gammametrycznych ods³oniêæ z danymi sejsmicznymi.
Podsumowanie
Przeprowadzone na rdzeniach dolnego i œrodkowego pstrego piaskowca pomiary promieniowania gamma poz-woli³y na zilustrowanie podstawowych korzyœci z zastoso-wania tej stosunkowo nowej, w Polsce nie wykorzystywa-nej szerzej, metody. Najwa¿niejsze wnioski przedstawiono poni¿ej:
rêczne pomiary promieniowania gamma na
rdze-niach daj¹ podobne wyniki jak pomiary karota¿owe ale s¹ od nich bardziej szczegó³owe;
wy¿sz¹ wiarygodnoœci¹ w kontekœcie interpretacji
sedymentologiczno-litologicznej cechuj¹ siê te partie po-miarów, które by³y przeprowadzone na rdzeniach dobrze zachowanych;
pomiary promieniowania gamma na rdzeniach daj¹
mo¿liwoœæ bardziej szczegó³owej interpretacji sedymento-logicznej osadów, np. pod k¹tem ich cyklicznoœci;
dok³adne skorelowanie pomiarów rêcznych ze skal¹
g³êbokoœciow¹ rdzeni oraz z krzyw¹ karota¿ow¹ umo¿li-wia okreœlenie wielkoœci przesuniêæ profilowañ karota-¿owych w stosunku do rdzenia;
w przypadku d³ugich interwa³ów rdzeniowanych
wyniki pomiarów gammametrycznych mo¿na korelowaæ z danymi sejsmicznymi.
W œwietle przeprowadzonej analizy wyników pomia-rów promieniowania gamma rdzeni przenoœnym gamma-metrem potwierdza siê znaczenie i przydatnoœæ takich pomiarów dla zintegrowanej interpretacji danych ró¿nego typu, takich jak: ods³oniêcia terenowe, rdzenie oraz dane karota¿owe. Pomiary te pozwalaj¹ równie¿ na w³¹czenie wiêkszej liczby istniej¹cych ju¿ materia³ów rdzeniowych do szeroko rozumianej analizy basenowej, opieraj¹cej siê w znacznej czêœci na integracji danych geofizycznych i geo-logicznych.
Pomiary gammametryczne zosta³y przeprowadzone w ramach grantu badawczego KBN nr 9-T12B-024-15 pt. Zintegro-wana analiza geofizyczno-geologiczna rozwoju osadów triaso-wych Ni¿u Polskiego. Autorzy dziêkuj¹ dr Joachimowi Szulcowi (UJ) oraz mgr Hubertowi Kiersnowskiemu (PIG) za cenne uwagi
przy profilowaniu rdzeni i pomoc w organizacji badañ. Autorzy dziêkuj¹ równie¿ prof. dr hab. in¿. K. Pietsch (AGH) za recenzjê i uwagi do niniejszego tekstu.
Literatura
AIGNER T., SCHAUER M., JUNGHANS W.-D & REINHARDT L.
1995 —Outcrop gamma-ray logging and its applications: examples
from the Germanic Triassic. Sedim. Geol., 100: 47–61.
BÖHLER U., HECKEMANNS W. & KRÄMER F. 1988 — Radiome-trische Bohrkernaufnahmen zur Approximierung der chemischen Kennwerte karbonatisch-toniger Rohstoffe. Zement-Kalk-Gips, 41, H. 2: 91–94.
BRAND K.-H.& KRÄMER F. 1989 — Radiometrische Aufschluß-aufnahmen in den Trifels-Schichten (sT) bei Dahn/Pfalz. Oberrheini-sche Geol. Abh., 35: 237–244.
FALKENSTEIN F. & KRÄMER F. 1990 — Radiometrische Profilauf-nahmen von Buntsandstein-Aufschlüssen im Raum Waldshut, Süd-schwarzwald. Jahresberichte und Mitteilungen des Oberrheinischen Geol. Vereins, 72: 291–302.
FRICKE S. & SCHÖN J. 1999 — Praktische Bohrlochgeophysik. Enke im Georg Thieme Verlag, Stuttgart: 254.
HORNUNG J. & AIGNER T. 1996 — Eine Meßstraße zur integrierten sedimentologischen, Gamma Ray- und Permeabilitätslog-Aufnahme von Bohrkernen. Neues Jahrb. Geol. Paläont., Abh., 199: 323–337. HUMPHREYS B. & LOTT G.K. 1993 — An investigation into nuclear log responses of North Sea Jurassic reservoirs using mineralogical ana-lysis. [In:] Hurst A., Lovell M.A., Morton A.C. (ed.): Geological applications of wireline logs. Geol. Soc. Sp. Publ. Clas.: 223–240. ITENBERG S.S. 1972 — Interpretacija rezul’tatov geofiziceskich issledovanij razrezov skvazin. S. 312. Izdatielstwo Nedra; Moskwa. KÊDZIERSKI J. 1998 — High resolution stratigraphic correlation of the Lower Muschelkalk in the eastern part of the Germanic Basin. Hal-lesches Jahrb. Geowis., Reihe B, Beiheft 5: 83–84.
PLANT J.A., SIMPSON P.R., SMITH B. & WINDLEY B.F. 1999 — Uranium ore deposits — products of the radioactive Earth. [In:] Burns P.C., Finch R. (ed.): Uranium: mineralogy, geochemistry and the envi-ronment. Rev. Min., 38: 255–319.
ROMAN A. 2000 — Wyniki profilowania gammametrycznego rdzeni dolnego i œrodkowego pstrego piaskowca otworów Wrzeœnia IG-1 i Gorzów Wielkopolski IG-1. [W:] Krzywiec P. (red.), Zintegrowana analiza geofizyczno-geologiczna rozwoju osadów triasowych Ni¿u Polskiego. Raport koñcowy grantu badawczego KBN nr 9 T12B 024 15.
RÜFFER T. 2000 — Hochauflösende Gamma-Ray-Korrelation von epikontinentaler Germanischer und perikontinentaler Alpiner Trias. Mitteil. Gesel. Geol. Bergbaustud. Öster., 43: 117–118.
SCHLUMBERGER 1989 — Log interpretation. Principles/Applica-tions. Schlumb. Educat. Serv.: 1-1–13-9.
SERRA O. 1984 — Natural gamma ray spectrometry. [In:] Fundamen-tals of well-log interpretation, 1, The aquisition of logging data. Elsevier: 113–134.
STOCKS A.E. & LAWRENCE S.R. 1993 — Identification of source rocks from wireline logs. [In:] Hurst A., Lovell M.A., Morton A.C. (ed.): Geological applications of wireline logs. Geol. Soc. Spec. Publ. Clas.: 241–254.
SZEWCZYK J. 1984 — Zastosowanie spektrometrycznych pomiarów naturalnego promieniowania gamma w badaniach geofizycznych w Polsce. Prz. Geol., 32: 481–487.
SZEWCZYK J. 1987 — Mo¿liwoœæ geofizycznego prognozowania stref mineralizacji uranowej w utworach triasu na obszarze syneklizy peryba³tyckiej. Prz. Geol., 35: 394–402.
SZEWCZYK J., GIENTKA D. & STANISZEWSKA B. 2000 — Inter-pretacja danych geofizyki wiertniczej. [W:] Krzywiec P. (red.), Zinte-growana analiza geofizyczno-geologiczna rozwoju osadów triasowych Ni¿u Polskiego. Raport koñcowy grantu badawczego KBN nr 9 T12B 024 15.
SZYPERKO-TELLER A. 1982 — Litostratygrafia pstrego piaskowca na Pomorzu Zachodnim. Kwart. Geol., 26: 341–368.
