Горный главный вход

Главный вход НМСУ «Горный»

Специалисты-геофизики нашей организации приступили к работе на двенадцатом ежегодном Международном геофизическом научно-практическом семинаре «Применение современных электроразведочных технологий при поисках месторождений полезных ископаемых», который проводит Национальный Минерально-сырьевой университет «Горный» (Санкт-Петербург, Россия) совместно с компанией «PHOENIX GEOPHYSICS LTD» (Торонто, Онтарио, Канада) в стенах Горного Института.


Со вступительным словом выступил проректор по научной работе НМСУ «Горный», доктор технических наук, профессор В. Л. Трушко. Он поприветствовал участников Семинара и отметил, что уже в двенадцатый раз специалисты-геофизики собираются в стенах первого высшего технического учебного заведения России, чтобы обсудить проблемы, связанные с развитием электроразведочных геофизических технологий. Он поприветствовал участников от имени ректората и напомнил, что семинар проводится совместно с одним из мировых лидеров электроразведочных технологий — канадской компанией «PHOENIX GEOPHYSICS LTD» и руководство компании традиционно принимает участие в Семинаре.

В. Л. Трушко

Приветственное слово проректора по научной работе В. Л. Трушко

В. Л. Трушко отметил, что в геофизическом научно-практическом семинаре с каждым годом все активнее участвует молодое поколение геофизиков, семинар приобретает большую научную значимость, ежегодно научно-практический уровень докладов повышается — с докладами участвует всё больше компаний и организаций.

Проректор напомнил, что в 2014 году в России принята Государственная программа Воспроизводство и использование природных ресурсов и в ней предусматривается значительное увеличение геологоразведочных геофизических работ по геологическому изучению недр в ней увеличение объемов геофизических исследований в 2015-2016 году, поэтому на Семинаре очень важно обсудить проблемы развития существующих геофизических методов, повышения их эффективности и достоверности, разработки новых методов и методик, подготовки высококвалифицированных кадров.

В «Горном» университете создана материально-техническая база мирового уровня для развития геофизических работ, активно работает кафедра геофизических и геохимических методов поисков полезных ископаемых , учебно-научная лаборатория геофизических методов и у участников Семинара 18 и 19 марта будет возможность ознакомиться с ней и посетить исследовательские и научные лаборатории.

Горный университет

НМСУ «Горный»

В заключении В. Л. Трушко пожелал участникам семинара успешной работы, новых открытий, и был дан старт конференции — внесли знамя под гимн Горного Университета:

Гимн Горных инженеров

Слова О. Чупрова

Музыка В. Марковского

Два с лишним века славною молвой
Овеян дом старинный над Невой.
Земные недра в странствия зовут.
Виват, виват наш Горный институт!

Твои питомцы тысячу верст прошли
И факел знаний всюду пронесли;
Но первый шаг – он начинался тут.
Виват, виват наш Горный институт!

Радей о благе человечества,
И пусть девизом станет вновь:
«Усердие к делам Отечества
И к пользе оного любовь».

Тебя благословила на века
И вознесла державная рука.
Нелегок был подвижнический труд.
Виват, виват наш Горный институт!

Войдут сюда в торжественный момент
На равных академик и студент.
И грянет в альма-матер как салют:
Виват, виват наш Горный институт!

Радей о благе человечества,
И пусть девизом станет вновь:
«Усердие к делам Отечества
И к пользе оного любовь»


 После этого работа  Международного геофизического научно-практического семинара «Применение современных электроразведочных технологий при поисках месторождений полезных ископаемых» началась в соответствии с Программой работы семинара.

Работа семинара

Работа семинара. Выступление докладчиков


Первым выступил О. Ингеров (Phoenix Geophysics ltd., Торонто, Канада) с докладом: «ОПТИМИЗАЦИЯ СЕТИ НАБЛЮДЕНИЙ ПРИ КОМПЛЕКСИРОВАНИИ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКОГО И МАГНИТОВАРИАЦИОННОГО МЕТОДА»

Ингеров О.1, Ермолин Е.Ю.2
1Phoenix Geophysics ltd., Торонто, Канада,
2Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург

В магнитотеллурическом (МТЗ) и магнитовариационном (МВП) методах используется естественное переменное электромагнитное поле Земли. Благодаря этому мощному источнику и его глобальному распределению, в наблюдаемом отклике проявляются удаленные геоэлектричекские неоднородности (расположенные за пределами сети наблюдений). В данной работе, на основании 3D моделирования показано, что сеть 5-ти компонентных наблюдений АМТ-МВП может быть разряжена в 4-8 раз. Это можно сделать за счёт чувствительности метода МВП к наличию объектов, расположенных в стороне от точек наблюдений. По редкой сети наблюдений можно уверено наметить положение оси аномального объекта, используя карты индукционных векторов. По любой кривой амплитуды типпера на площади исследований можно оценить соотношение горизонтальных размеров (L/a) и проводимость сечения (G) простых 3D аномальных объектов. После это следует рекомендовать положение детализационных профилей, для того, чтобы более точно определить основные параметры поискового объекта. В качестве практического примера приведены результаты AMT-MVP в провинции Квебек (Канада). Приведённый практический пример показывает, что по данным МВП можно обнаружить рудное тело, находящееся в нескольких км от сети наблюдений. Результаты 3D моделирования и практический пример показывают комбинацию методов АМТ-МВП как наиболее эффективную (и оптимальную по и себестоимости полевых работ) технологию для поисков сплошных рудных объектов.


Следующим докладчиком стал Могилатов В.С. с докладом «МАЛОИЗУЧЕННЫЕ ФЕНОМЕНЫ В ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКЕ»

Могилатов В.С.
Новосибирский государственный университет, профессор кафедры геофизики НГУ. Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск

Современные электроразведочные технологии, несомненно, возникают в результате развития традиционных подходов и методов. Однако более интересным является появление совершенно новых технологий на базе новых эффектов и новых моделей взаимодействия геологической среды и электромагнитного поля. Автор все же не берет на себя обязательство указать принципиально новые направления, а только желает обсудить некоторые яркие или, напротив, темные пятна на электроразведочном полотне. Результатом данной работы могло бы считаться привлечение внимания специалистов к нетрадиционным сигналам в электроразведке. В качестве интересных и, на взгляд автора, не вполне имплементированных феноменов, автор рассмотрит разделение поля на две поляризации, некоторые свойства ТМ-поля, роль токов смещения, анизотропия горизонтальных сопротивлений, роль геомагнитного поля в электроразведочных зондированиях, уникальная разрешающая способность в методе CSEM в море.


Далее выступил С. С. Крылов с докладом «ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ЗОНДИРОВАНИЙ ВО ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АППАРАТУРЫ ЦИКЛ»

Н.Ю. Бобров, С.С. Крылов, А.А. Миронов

Санкт-Петербургский государственный университет

Крылов моделирование

Схема баковой установки для физического моделирования электромагнитных зондирований: а) вид спереди; б) вид сверху; в) вид сбоку; г) общий вид установки

Физическое моделирование проводилось для изучения возможностей метода ЗСБ при решении структурных задач нефтяной геофизики в районах распространения солянокупольной тектоники. Были исследованы два типа электромагнитных установок -индуктивная установка Qq (петля в петле) с прямоугольными петлями и гальваническая установка AMNB. Моделировались высокоомные соляные купола, различной формы, покоящиеся на плохо проводящем основании и перекрытые низкоомными осадочными породами. Для измерений с индуктивной установкой использовались алюминиевые модели с коэффициентом масштабирования 1:100000. Моделирование ЗСб с установкой AMNB было выполнено с коэффициентом масштабирования 1:10000 в баке размером 4х4.5 м, наполненном раствором поваренной соли с концентрацией, близкой к насыщению. Модели соляных структур были изготовлены бетона. Во всех экспериментах измерения проводились с помощью серийной аппаратуры Цикл. Использовались приемники Цикл-5 и Цикл 8. Измерения с металлическими моделями выполнялось со стандартным оборудованием, для измерений в баке был применен отдельный генератор с коротким фронтом импульса и модернизированный приемный канал, позволяющий получать качественные результаты в микросекундном диапазоне. Результаты физического моделирования продемонстрировали принципиальную возможность применения метода ЗСб для исследования соляных куполов и показали, что по сравнению с индукционной установкой, гальваническая установка более эффективна при решении таких задач.


Следующим докладывал А. А. Жамалетдинов с докладом «ТЕНЗОРНОЕ ЧАСТОТНОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ С ПРОМЫШЛЕННЫМИ ЛЭП НА КАРЕЛО-КОЛЬСКОМ ГЕОТРАВЕРСЕ»

Шевцов А.Н.1, Колобов В.В.1, Жамалетдинов А.А.2
1 Центр физико-технических проблем энергетики Севера Кольского научного центра РАН
2 Санкт-Петербургский филиал ИЗМИРАН

Жамалетдинов ЛЭП

Схема установки FENICS на примере размещения передатчика на промышленной ЛЭП «Kola- Serebryanka» длиной 109 км (L1) и генератора «Energy-2» мощностью 200кВт (левая панель). На правой панели показано положение линий электропередач L1, L2 и L3. Кружками обозначены заземления линий L1 (A-B1) и L2 (A-B2)

Описаны теория, методика и первые результаты экспериментальных исследований взаимодействия электромагнитных волн крайне низкочастотного (КНЧ) и сверхнизкочастотного (СНЧ) диапазона (0.1 – 200 Гц) с Земной корой и ионосферой в поле двух взаимно ортогональных промышленных линий электропередачи длиной 109 и 120 км в ходе эксперимента FENICS (Fennoscandian Electrical conductivity from Natural and Induction Control Sourcesoundings). Основная часть измерений выполнена по линии Карело-Кольского геотраверса на удалениях от первых сотен до 856 км от источника с целью глубинного электромагнитного зондирования Земной коры и Верхней мантии. По результатам этих работ уточнены параметры «нормального» (стандартного) геоэлектрического разреза литосферы до глубины 60-70 км, оценены параметры анизотропии и выполнена геотермическая и реологическая интерпретация в комплексе с анализом сейсмических данных. Наряду с этим, значительная часть измерений выполнена за пределами Фенноскандинавского щита на удалениях до 5600 км от источника (на Украине, на Шпицбергене (Svalbard), в Польше, на Камчатке и в других районах) с целью изучения распространения волн КНЧ-СНЧ диапазона в волноводе «Земля-ионосфера».


Следующим прозвучал доклад «КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ И АДАПТИВНОЙ 3D-ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ М-ЗСБ И МТЗ ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ НЕФТЕГАЗОВЫХ КОЛЛЕКТОРОВ В ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ»

Ефимов А.С.1, Тригубович Г.М.1, Махнач Е.Н.2
1 ФГУП «СНИИГГиМС, Новосибирск,
2 ООО ГП «Сибгеотех», Новосибирск

Новосибирск ЗСБ

Совмещенный разрез в окрестности Чайкинской параметрической скважины 279

Основные перспективы нефтегазоносности в пределах Сибирской платформы связаны с развитием коллекторов в терригенном венде и кровле рифейских образований, на выделение и изучение которых направлены геофизические исследования. Опыт применения сейсморазведки МОГТ и 3D-электроразведки с контролируемым источником на основе многоразносной системы наблюдений М-ЗСБ и/или (МТЗ + М-ЗСБ) свидетельствует о возможности решения широкого круга задач, включающих исследование характеристик карбонатных и терригенных коллекторов, условий их залегания, прогноза горно-геологических условий бурения, высоточного картирования рассолонасыщенных коллекторов. Переход на адаптивную систему наблюдений в современной электроразведке позволил найти компромисс между необходимостью применения дорогостоящих площадных систем наблюдений для учета строения верхней части разреза и, применяемыми до сегодняшнего времени, профильными системами наблюдений. Использование получаемых в результате объемных моделей геологической среды существенно повысило достоверность и надежность геофизического прогноза по комплексу методов.


С докладом «ВОЗМОЖНОСТИ НЕСТАЦИОНАРНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ДЛЯ ПОИСКОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ В РАЙОНАХ СИБИРИ» Неведрова Н.Н.

Неведрова Н.Н. 1 , Бабушкин С.М. 2 , Рохина М.Г. 1
1 Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск,
2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Геофизическая служба СО РАН, Новосибирск

Для поиска залежей углеводородов в районах Сибири все шире применяется метод зондирований становлением электромагнитного поля (ЗС), позволяющий получить электрофизические параметры разреза в широком диапазоне глубин [1, 2]. В статье рассмотрены три нефтегазоносных участка, один из которых расположенв Среднем Приобье Западной Сибири, а два других в Иркутской области Восточной Сибири.На них была выполнена съемка методом ЗС. Участок Среднего Приобья находится на границе Красноленинского свода и Фроловской геовпадины в зоне влияния крупного глубинного разлома. Измерения методом ЗС с соосными и разнесенными установками проведены по сети сейсмических профилей прошлых лет. Размещение пунктов показано на рис.1. В качестве источника электромагнитного поля использовался незаземленный квадратный контур со стороной 1000 м. Сторона приемного контура равнялась 75 м.Интерпретационная модель была построена с учетом данных различных методов каротажа скважин: ГК, ПС, PZ (потенциал-зонд), по которым оценивались интервалы значений УЭС выделенных слоев. По характеру соотношения кривых ЗС, полученных на соосных и разнесенных установках ЗС, разрез в целом можно аппроксимировать моделью горизонтально-слоистой среды. Исходя из этого, при обработке и интерпретации данных использовались программные комплексы EMS, ЭРА [3, 4].Полученная девятислойная геоэлектрическая модель типична для разрезов Западной Сибири и для большинства слоев характеризуется низкими значениями УЭС (2-6 Ом∙м). Значения УЭС опорного горизонта не превышают 100 Ом∙м. По результатам интерпретации всего объема данных ЗС построены геоэлектрические разрезы, карты распределения геоэлектрических характеристик.Шестой геоэлектрический горизонт, кровля которого расположена на глубине 1500-1600 м, соотносится в соответствии со скважинными данными с викуловской нефтеносной свитой.На схеме распределения УЭС горизонта по комплексу данных ЗС на уровне викуловской свиты четко выделяются низкоомные аномалии, границы которых предположительно оконтуривают перспективный на нефтеносность участок, так как две имеющиеся скважины с притоком УВ расположены в пределах этих аномалий (рис.1). Граница низкоомной аномалии по изолинии 6.6 Ом∙м практически соответствует контуру нефтеносности, полученному по альтернативным геохимическим и сейсмическим данным.

Неведрова рис 1

Рис. 1. Распределение УЭС на уровне викуловской свиты по комплексу данных ЗС участка в Среднем Приобье

На Криволукском участке Иркутской области исследования проводились комплексом методов (электромагнитные зондирования, сейсморазведка).Участок расположен на юго-восточном склоне Непско-Ботуобинской антеклизы.Электроразведочный профиль выполнен по фарватеру р. Лена. На этом же профиле ранее были выполнены сейсмические работы методом ОГТ. Общая длина профиля геофизических наблюдений составила 70 км. Методом ЗС всего было выполнено 140 физических наблюдений. Линия профиля и пункты ЗС показаны на рис. 2. Генераторные контуры из одновиткового провода были закреплены по берегам реки в виде неправильного вытянутого четырехугольника. Продольная сторона контура (вдоль русла реки) составила в среднем 1500 м, а поперечная (поперёк русла), в зависимости от ширины реки, изменялась от 300 до 700 м. Из-за топографических особенностей местности (русло реки, наличие островов и кос), не было возможности разложить генераторный контур правильной геометрической формы.В качестве приемной установки использована многовитковая рамка квадратной формы со стороной 10 м. Расстояние между пунктами регистрации выдерживалось в пределах 500 м. Основная задача интерпретации данных ЗС заключалась в определении геоэлектрического строения осадочного чехла с целью выявления и прогнозирования зон вероятного развития коллекторов, насыщенных высокоминерализованными водами, подпирающими нефтяную залежь. На Криволукском участке к продуктивному горизонту относится подсолевая толща терригенных отложений.На построенном геоэлектрическом разрезе по данным ЗС была выделена аномалия низкого сопротивления в центральной части профиля в районе продуктивной скважины № 3. Зона пониженных сопротивлений прослеживается, начиная с глубины 600 м и до самой кровли фундамента. Этот аномальный низкоомный участок хорошо виден и в подсолевом пласте. Для более полного анализа геоэлектрических характеристик, так как выполненная съемка позволяет получить и площадное распределение геоэлектрических параметров, была построена картараспределения УЭС для подсолевого комплекса кембрийских отложений (рис. 2).

Неведрова рис 2

Рис. 2. Распределение удельного сопротивления подсолевого горизонта Криволукского участка

Плотности съемки ЗС недостаточно для полной характеристики распределения УЭС по площади. Но вместе с тем, продуктивная скважина 3 расположена в районе наиболее детальных измерений и находится в зоне аномалии пониженного сопротивления.
На третьем нефтегазоносном участке на северо-западе Иркутской области проведена детальная площадная съемка методом ЗС с генераторными установками размером 600х600 м и приемными модульными рамками 18х18 м. Всего было выполнено 2216 измерений, при этом два приемных пункта находились внутри каждого генераторного контура, а остальные с различными разносами (от 4 до 11 пунктов) – за контуром. Размещение пунктов ЗС показано на рис. 3. Используя имеющуюся априорную информацию, была составлена карта-схема расположения пунктов и скважин в программном комплексе ESRIArcGIS[5], по которой легко выбрать пункты, находящиеся наиболее близко к скважинам. Именно по данным этих пунктов построены стартовые геоэлектрические модели. Интерпретация всех полевых данных ЗС выполнена с использованием программного пакета EMS. Полученные в результате инверсии базовые геоэлектрические модели содержат 9 слоев, отличающихся по удельному сопротивлению. Следует отметить, что все слои геоэлектрических моделей достаточно хорошо выдержаны по мощности. По результатам интерпретации данных высокоплотной съемки построеныгеоэлектрические разрезы и карты распределения геоэлектрических параметров. На карту глубин до фундамента с учетом альтитуд с использованием геоинформационных технологий были нанесены элементы топографии и тектоники (речная сеть, разломные нарушения). Глубины до фундамента изменяются от 1710 до 1805 м, формируя сложный рельеф опорного горизонта с ярко выраженными поднятиями и прогибами. В западной части прогибы хорошо совпадают с руслами рек, а в восточной части — с одним из региональных разломов. По скважинным данным к продуктивному отнесен восьмой геоэлектрический горизонт. Для него построена схема распределения удельного электрического сопротивления (рис. 3). На этой схеме хорошо выделяются аномалии пониженных значений удельного сопротивления, в том числе приуроченные к продуктивным скважинам. Учитывая выводы предшествующих работ методом ЗС, а также структурные особенности участка, на нем также можно предварительно выделить возможные перспективные на углеводороды зоны, приуроченные к низкоомным аномалиям.Для дополнительного обоснования критерия, полученного по электромагнитным данным необходимдальнейший анализ, сопоставление с геологическими и сейсмическими данными.

Неведрова рис 3

Рис. 3. Распределение удельного электрического сопротивления продуктивного горизонта по итогам интерпретации ЗС участка на северо-западе Иркутской области

Заключение. Руководствуясь результатами, полученными на трех разных участках, выделенные низкоомные аномальные зоны с учетом априорных данных можно отнести к перспективным на углеводороды. Конечно, необходимо объяснение причин понижения УЭС в таких зонах, что и является предметом дальнейших исследований.
Литература
1. Неведрова Н. Н., Эпов М. И., Санчаа А. М., Бабушкин С. М. Геоэлектрические исследования перспективных участков нефтегазоносности юга Сибирской платформы // Записки Горного Института. – 2008. – с. 260-263
2. Epov M.I. Electromagnetic field as information carrier of the structure of a geological medium and oil-and-gas deposits / M.I. Epov, E.P. Shurina, N.N.Nevedrova // The 19-th International Workshop of Electromagnetic Induction in the Earth. (Beijing, China, 23-29 October, 2008). — Beijing, 2008. – Abstracts. – Vol. 2. – Р. 852.
3. Эпов М.И., Дашевский Ю.А., Ельцов И.Н. Автоматизированная система интерпретации электромагнитных зондирований. –Новосибирск, изд-во Института геологии и геофизики СО АН. — 1990. – 29 с.
4. Хабинов О.Г. Система интерпретации данных зондирований методом переходных процессов EMS/ О.Г.Хабинов, И.А. Чалов, А.А. Власов, Е.Ю. Антонов // ГЕО-Сибирь-2009: сб. науч. ст. Новосибирск. — 2009. — С.108-113.
5. ДеМерс М. Н. Географические Информационные Системы. Основы. – М.: Дата+, 1999. – 490 с.


После обеда участники семинара перешли к рассмотрению стендовых докладов:

DSC_0119

Стендовые доклады семинара

DSC_0120

Стендовые доклады семинара

DSC_0121

Стендовые доклады семинара

DSC_0122

Стендовые доклады семинара

DSC_0123

Стендовые доклады семинара

DSC_0130

Стендовые доклады семинара

DSC_0131

Стендовые доклады семинара

DSC_0132

Стендовые доклады семинара

ВЫДЕЛЕНИЕ ЗОЛОТОРУДНЫХ ЗОН МЕСТОРОЖДЕНИЯ ИШМУРАТ МЕТОДОМ ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ

Ануфриев А.Е.
ООО НПП «Прогнозгеофизика», Красноярск

Одной из проблем рудной геофизики является обнаружение кварцево-прожилковых зон. Эта проблема особенно актуальна при поиске золоторудных объектов, поскольку зоны прожилкового окварцевания могут быть пространственно сопряжены с золотым оруденением. На примере месторождения Ишмурат Енисейской золоторудной провинции рассмотрен способ локализации кварцево-прожилковых зон, основанный на азимутальном анализе полей удельного электрического сопротивления (УЭС) и вызванной поляризации (ВП). Реализация такого подхода предполагает следующую последовательность рассуждений и операций.

1. Зоны прожилкового окварцевания обычно связаны с гидротермальными и тектоническими процессами, локализованными в пределах небольших поисковых объектов — участков площадью первые квадратные километры.
2. Тектонические и гидротермальные процессы на объекте исследования можно рассматривать с точки зрения механики вязкоупругих твёрдых тел, как следствие взаимодействия анизотропных сред с разными параметрами упругости и пластичности, а, следовательно, с разной механикой разрушения.
3. Предполагается, что пространственное распределение геофизических полей в той или иной мере отражает процесс разрушения горных пород, приводящий к формированию зон прожилкового окварцевания.
4. На основе частотно-азимутального анализа геоэлектрических полей были изучены особенности разрушения горных пород на месторождении Ишмурат Енисейской золоторудной провинции и его ближайшей окрестности. С этой целью на участке работ была проведена электроразведка методом срединного градиента (СГ-ВП) и на основе полученных данных произведён азимутальный анализ полей удельного электрического сопротивления (УЭС) и вызванной поляризации (ВП).
5. Предположено, что результаты азимутального анализа поля отражают структурно-генетическую модель рассматриваемого золоторудного месторождения. В частности, анализ поля УЭС даёт основания для локализации четырёх типов объектов, составляющих эту модель: а) зоны тектонического уплотнения; б) зоны трещин отрыва; в) зоны компенсационных трещин; г) жёсткие блоки. Анализ осреднённого параметра ВП, в свою очередь, даёт локальное направление сероуглеродной минерализации и сульфидизации.
6. Особый интерес представляют объекты типа (в): компенсационные трещины, зонально или хаотично локализованные в обрамлении трещин отрыва (б). Согласно структурно-генетической моделиместорождения компенсационные трещины формируются постепенно в процессе декомпрессии и релаксации механического напряжения вокруг крупных разрывов и, являясь трещинами с приоткрытыми полостями, могут длительное время функционировать как стоки кремнещелочных метасоматических и рудоносных растворов, формирующие рудное окварцевание.
7. Золотоносные руды гидротермального и метасоматического происхождения, представляющие первоочередной интерес на данном участке работ, предполагается искать в местах концентрирования объектов типа (в), где их формирование согласно приведённой структурно-генетической модели наиболее вероятно.


КОМПЛЕКС МНОГОЧАСТОТНОГО ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

Арзамасцев Е.В., Астафьев П.Ф., Коноплин А.Д.
Институт геофизики УрО РАН, Екатеринбург

В докладе описывается принцип действия и основные характеристики многочастотной аппаратуры электромагнитного индукционного зондирования. Приведен пример данных, полученных с помощью комплекса, и их сравнение с результатами вертикального электрического зондирования. Доклад может быть интересен специалистам – электроразведчикам, и инженерам, занятым в сфере разработки электроразведочной аппаратуры.


ГЕНЕРАТОРНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС «ЭНЕРГИЯ» ДЛЯ ЗОНДИРОВАНИЯ ЛИТОСФЕРЫ И МОНИТОРИНГА СЕЙСМОАКТИВНЫХ ЗОН

Баранник М.Б.1 , Жамалетдинов А.А.2 Колобов В.В.3
1 Центр физико-технических проблем энергетики Севера Кольского научного центра РАН,
2 Санкт-Петербургский филиал ИЗМИРАН,
3 Центр физико-технических проблем энергетики Севера Кольского научного центра РАН

Описаны электроразведочные генераторы нового поколения (Энергия-2, Энергия-2М и Энергия-3) мощностью от 2 до 200 кВт. Рассмотрены вопросы согласования мощных источников переменного тока с воздушными линиями электропередачи. Особое место занимают вопросы создания новой техники для измерения сигналов (станция КВВН-7) и краткие основы теории электромагнитных зондирований. Практическое применение проиллюстрировано на примерах уникальных экспериментов по глубинному зондированию земной коры с применением промышленных ЛЭП на территории Балтийского щита и в Западной Сибири.

Описание метода
Генераторно-измерительный комплекс «Энергия» [1]разработан для проведения электромагнитных зондирований в КНЧ-СНЧ диапазоне (0.1-2000 Гц) с мощными контролируемыми источниками – CSEMS (ControlSourceElectroMagneticSounding). В состав комплекса входят:
— генераторы «Энергия-2» мощностью 200 кВт [1-4] и «Энергия-3» мощностью 2 кВт [1,5] предназначенные для зондирований с использованием в качестве излучающих антенн воздушных линий электропередачи (ЛЭП);
— генератор направленного действия «Энергия-2М» мощностью 30 кВт [6], позволяющий создавать регулируемую диаграмму направленности излучения и предназначенный для поиска глубоко залегающих рудных объектов с оценкой их элементов залегания.
Выходные инверторы генераторов серии «Энергия», выполненные на основе современных IGBT модулей, работают в режиме широтно-импульсной модуляции (ШИМ), что позволяет формировать в излучающих линиях ток произвольной формы, в том числе синусоидальной. Использование в схемах управления термостабилизированных задающих генераторов обеспечивает высокую точность генерируемой частоты (до третьего знака после запятой) и привязку сигнала по времени с точностью до 1 мкс. Это позволяет уверенно выделять полезный сигнал на фоне шумов и проводить измерения в режимах ЧЗ, МПП или ВП в зависимости от решаемых задач. Возможность питания от промышленной сети позволяет использовать генераторы для долговременного мониторинга сейсмоактивных зон.
Структурная схема генераторы «Энергия-2» приведена на рис. 1. Применение повышающего трансформатора ПТ позволяет увеличить амплитуду выходного напряжения генератора до 1000 В, и тем самым повысить силу тока в излучающей ЛЭП до 200-250А. ПТ также обеспечивает гальваническую развязку между выходом высоковольтного инвертора и питающей сетью.На рабочих частотах, когда реактивное сопротивление излучающей линии начинает ограничивать силу тока в антенне, используется согласующее устройство (СУ) продольной компенсации, состоящее из ограниченного набора конденсаторов и коммутирующих контакторов, но обеспечивающее малую погрешность подбора необходимой емкости и, тем самым, высокую эффективность компенсации реактивной составляющей полного сопротивления излучающей антенны[7]. При работе на частотах требующих применения СУ, на выходе инвертора формируется меандр, а синусоидальность тока в антенне обеспечивается резонансом.

Стенд 1

Рис. 1 — Структурная схема КНЧ- генератора «Энергия-2» мощностью 200 кВт ПТ – повышающий трансформатор; ВВП — высоковольтный выпрямитель; ВИ – высоковольтный инвертор; ФНЧ — фильтр низких частот; СУ – согласующее устройство; СУРЗА – система управления, регулирования, защит и автоматики; Rлэп — активное сопротивление проводов ЛЭП; Lлэп — индуктивность проводов ЛЭП

На рис. 2 приведена структурная схема и внешний вид портативного генератора «Энергия-3» мощностью до 2 кВт. За счет высокочастотного преобразователя (РВЧП) обеспечивается гальваническая развязка между входными цепями питания и выходом инвертора. Максимальное выходное напряжение генератора составляет 300 В. Питание генератора осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В. Это упрощает процедуру подключения генератора к
питающей сети на действующей подстанции, а также позволяет применять в качестве источника питания бензогенератор. Компактность и малый вес генератора «Энергия-3» упрощают процедуру и стоимость доставки генератора к месту приведения работ.

Стенд 2

Рисунок 2 — Внешний вид портативного генератора Энергия-3

На рис. 3. приведена структурная схема генератор направленного действия «Энергия-2М». Формирование в излучающих ортогональных линиях синусоидального тока одинаковой частоты но с разной фазой и амплитудой обеспечивают два одинаковых инвертора (ВИ1,ВИ2), работающие под управлением общего блока управления. Питание каждого инвертора осуществляется от отдельного генератора постоянного тока (ГПТ) мощностью 14.5 кВт, Оба ГПТ расположены на одном валу и приводятся во вращение двигателем автомашины, в кунге которой размещен генератор. Maксимальная амплитуда напряжения на выходе инверторов определяется напряжением ГПТ и составляет 600 В.

Стенд 3

Рис.3 -Структурная схема генератора направленного действия Энергия-2М ВИ1, ВИ2 – выходной инвертор каналов 1 и 2; ГПТ-1, ГПТ-2 — генераторы постоянного тока; БУ- блок управления; ПУиИ — пульт управления и индикации

Измерительную часть комплекса составляет портативная высокочувствительная семиканальная станция КВВН-7[8]/ Схема станции (рис.4) выполнена с использованием операционных усилителей с предельно низким значением внутреннего шума, не превышающим единицы и десятые доли нВ/Гц1/2, и высокочастотных аналого-цифровых преобразователей, работающие в широком диапазоне частот (0.1-2000 Гц) и в широком динамическом диапазоне (20-24 бит). Станция позволяет одинаково эффективно выполнять частотные зондирования с контролируемыми источниками и аудиомагнитотуллурические зондирования в поле естественных вариаций.

Стенд 4-1

Рис. 4 — Структурная схема и внешний вид станции КВВН-7 БУиФ – блок усиления и фильтрации; БПЗЧ – блок подавления зеркальных частот; БП – блок питания; АЦП – аналого-цифровой преобразователь; ПК – персональный компьютер; 1 – измерительный блок; 2 – индукционные датчики; 3 – АЦП Е14-440 и кабели к нему; 4 – GPS-приемник BT-359; 5 – фидера магнитных индукционных датчиков; 6 – фидера электрических каналов

Стенд 4-2

Рис. 4 — Структурная схема и внешний вид станции КВВН-7 БУиФ – блок усиления и фильтрации; БПЗЧ – блок подавления зеркальных частот; БП – блок питания; АЦП – аналого-цифровой преобразователь; ПК – персональный компьютер; 1 – измерительный блок; 2 – индукционные датчики; 3 – АЦП Е14-440 и кабели к нему; 4 – GPS-приемник BT-359; 5 – фидера магнитных индукционных датчиков; 6 – фидера электрических каналов

Заключение
Генераторно-измерительный комплекс «Энергия» использовался при проведении тензорных частотных электромагнитных зондирований с применением двух взаимно ортогональных промышленных линий электропередачи и генератора мощностью до 200 кВт («Энергия-2») в ходе международных экспериментов FENICS-2007, FENICS-2009 и FENICS-2015 (FennoscandianElectricalconductivityfromresultsofsoundingswithNaturalandInducedControlledSources) [9]. При поведении экспериментов «НУР-2011» и «НУР-2012» [10] проводились электромагнитные зондирования в Западной Сибири в районе сверхглубоких скважин ЯНАО с использованием промышленной ЛЭП «Уренгой-Пангоды» и портативного генератора «Энергия-3». Генератор направленного действия «Энергия-2М» использовался для направленного тензорного глубинного электромагнитного зондирования земной коры в Мончегорском рудном районе Кольского полуострова. Во всех экспериментах для измерений использовалась семиканальная цифровая станция КВВН-7. Разработанный генераторно-измерительный комплекс «Энергия» для зондирования литосферы и мониторинга сейсмоактивных зон является уникальным и не имеет аналогов по составу и техническим характеристикам. Результаты испытаний комплекса представляют интерес как с точки зрения демонстрации технических характеристик разработанных уникальных устройств, так и с точки зрения полученных научных и практических результатов.
Литература
1. Колобов В. В., Баранник М. Б., Жамалетдинов А.А. Генераторно-измерительный комплекс «Энергия» для электромагнитного зондирования литосферы и мониторинга сейсмоактивных зон. — СПб: «СОЛО», 2013. — 240 c
2. Терещенко Е.Д., Григорьев В.Ф., Баранник М.Б., Данилин А.Н., Ефимов Б.В., Колобов В.В., Прокопчук П.И., Селиванов В.Н., Копытенко Ю.А., Жамалетдинов А.А. Повышающий преобразователь и система энергопередачи генератора «Энергия-2» для электромагнитных зондирований и мониторинга очаговых зон землетрясений // Сейсмические приборы. 2008. Т 44. № 4. С. 43-66.
3. Баранник М.Б., Данилин А.Н., Ефимов Б.В., Колобов В.В., Прокопчук П.И., Селиванов В.Н., Копытенко Ю.А., Жамалетдинов А.А Высоковольтный выпрямитель генератора «Энергия-2» для электромагнитных зондирований и мониторинга очаговых зон землетрясений // Сейсмические приборы. 2009 Т. 45 №3 С.5-13
4. Баранник М.Б., Данилин А.Н., Ефимов Б.В., Колобов В.В., Прокопчук П.И., Селиванов В.Н., Шевцов А.Н., Копытенко Ю.А., Жамалетдинов А.А. Высоковольтный силовой инвертор генератора «Энергия-2» для электромагнитных зондирований и мониторинга очаговых зон землетрясений // Сейсмические приборы. 2009. Т. 45. № 2. С. 5–23.
5. Баранник М.Б., Колобов В.В., Селиванов В.Н., Куклин Д.В., Жамалетдинов А.А., Шевцов А.Н. Портативный генератор для глубинного зондирования и мониторинга сейсмоактивных зон с применением промышленных линий электропередачи Сейсмические приборы. 2012. Т. 48. № 4. С. 67-80.
6. Баранник М.Б., Колобов В.В., Шевцов А.Н., Жамалетдинов А.А. Генераторно-измерительный комплекс направленного действия «Энергия-2М» для сейсмического мониторинга и зондирования рудных объектов // Сейсмические приборы. 2012. Т. 48. № 1. С. 1-22.
7. Терещенко Е.Д., Баранник М.Б., Григорьев В.Ф., Ивонин В.В., Колобов В.В., Миличенко А.Н., Прокопчук П.И., Селиванов В.Н. Разработка согласующего устройства стационарного источника электромагнитного излучения экстремально низкочастотного диапазона // Труды Кольского научного центра РАН. 2012. Т. 4. № 1. С. 68-77.
8. Колобов В.В., Куклин Д.Н., Шевцов А.Н., Жамалетдинов А.А. Многофункциональная цифровая измерительная станция КВВН-7 для электромагнитного мониторинга сейсмоактивных зон // Сейсмические приборы. 2011. Т. 47. № 2. С. 47-61.
9. Жамалетдинов А.А., Шевцов А.Н., Короткова Т.Г., Копытенко Ю.А., Исмагилов В.С. , Петрищев М.С., Ефимов Б.В., Баранник М.Б., Колобов В.В., Прокопчук П.И., Смирнов М.Ю., ВагинС.А., Пертель М.И., Терещенко Е.Д., Васильев А.Н., Григорьев В.Ф., Гохберг М.Б., Трофимчик В.И., Ямпольский Ю.М., Колосков А.В., Федоров А.В., Корья Т. Глубинные электромагнитные зондирования литосферы восточной части Балтийского (Фенноскандинавского) щита в поле мощных контролируемых источников и промышленных ЛЭП (эксперимент FENICS) // Физика Земли. 2011. № 1. С. 4–26.
10. Жамалетдинов А.А., Петрищев М.С., Шевцов А.Н., Колобов В.В., Селиванов В.Н., Баранник М.Б., Терещенко Е.Д., Григорьев В.Ф., Сергушин П.А., Копытенко Е.А., Бируля М.А., Скороходов А.А., Есипко О.А., Дамаскин Р.В. Электромагнитное зондирование земной коры в районе сверхглубоких скважин ЯНАО в полях естественных и контролируемых источников // Физика Земли. 2013. № 6. С. 99.


ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОТОМОГРАФИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ПОИСКАХ И КАРТИРОВАНИИ ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

Волынин А.Ф. ГУП «Водоканал Санкт-Петербург»

Введение
Приводятся результаты применения электротомографических измерений с целью поисков и картирования трасс отдельных типов подземных коммуникаций (пластиковые и бетонные трубопроводы), которые трудно или невозможно диагностировать с помощью традиционных электромагнитных методов (георадары и трассоискатели). Такими подземными коммуникациями являются бетонные и железобетонные трубопроводы, а также трубопроводы из пластика.
Так как электротомографические измерения позволяют получить двумерный геоэлектрический разрез, где могут быть выявлены локальные объекты типа труб, нами были проведены опытные профильные измерения на различных типах трубопроводов, которые ранее не диагностировались традиционными методами. Глубина заложения интересующих нас объектов составляла от 1.5 м для канализационных и водопроводных линий и до 13 м для канализационных коллекторов.
Измерения проводились с электроразведочной аппаратурой «ERA-MULTIMAX» с электроразведочной косой с 24 приемными электродами с расстоянием между ними 0.5 – 2.0 м на частотах 4.88 и 9.76 Гц. Обработка данных проведена с помощью программ x2ipiиRes2Dinv.При построении геоэлектрических разрезов использована программа Surfer.
Ниже приводим результаты этих работ.
1. Картирование выпусков очищенных канализационных стоков от Северной станции аэрации в Финский залив.
6 железобетонных трубопроводов диаметром 2.0 м были пересечены на 2х профилях (рис.1). На профиле 1 (рис.2) закартированы все 6 трубопроводов на глубине 2 – 2.7 м. Они выделяются пониженными удельными электросопротивлениями среди вмещающих их песков. На профиле 2 пересечены три трубопровода на глубине 6.2 – 7.4 м, которые отмечаются также низкими удельными электросопротивлениями. Различия в глубине заложения связаны с погружением трубопроводов на участке перехода через железную дорогу. Ранее вдоль профиля 1 была проведена георадиолокационная съемка. На георадиолокационном разрезе на глубине заложения трубопроводов отметился только один трубопровод.

Стенд 5

Рис. 1.План обследованного участка трубопроводов.Условные обозначения: 1 – профили электротомографических измерений; 2 – профиль георадиолокационной съемки

Стенд 6

Рис.2.Геоэлектрические разрезы по результатам электротомографических измерений Условные обозначения: 1 – железобетонные трубопроводы; 2- трещины в асфальте Приморского шоссе над трубопроводами

2. Картирование канализационного коллектора. Над железобетонным канализационным коллектором прямоугольным сечением 2.7 м по адресу Рижский пр., 49 проведены электротомографические измерения по одному профилю (рис.3). В результате измерений получен геоэлектрический разрез, на котором на глубине 15 м пониженными удельными электросопротивлениями (менее 3 ом*м) закартирован канализационный коллектор. Глубина заложения коллектора совпадает с реальной глубиной.
2. Картирование пластиковых трубопроводов.
Поиск и трассировка на местности пластиковых трубопроводов традиционными методами(электромагнитный и радиолокационный) практически невозможны, в связи с тем, что они являются изоляторами. Эти трубопроводы прокладываются бестраншейным методом горизонтального направленного бурения с использованием специальной технологии (1). При прокладке трубопровода этим методом производится создание канала для беспрепятственного протягивания в нем пластикового трубопровода. При этом проводится закачка в ствол горизонтальной скважины специального бурового раствора, имеющего низкое удельное электрическое сопротивление, который разрушает грунт, а также проникает в него. Кроме того производится расширение ствола скважины так, чтобы его диаметр должен быть больше диаметра пластикового пластикового трубопровода на 50 – 100 %. При этом происходит внедрение бурового раствора в окружающий грунт. При этом вокруг пластикового трубопровода во вмещающих грунтах образуется зона разрушенных нарушенных грунтов с низким удельным электрическим сопротивлением, диаметр которой в несколько раз превышает диаметр трубопровода. Таким образом, есть возможность картирования этой зоны, в центре которой располагается пластиковый трубопровод с помощью электротомографических измерений. Нами были выполнены электротомографические измерения на пластиковых трубопровода разного диаметра и глубины заложения.

Стенд 7

Рис.3. Геоэлектрический разрез через канализационный коллектор по результатам электротомографических измерений Условные обозначения: I –план участка коллектора ; II- геоэлектрический разрез по результатам электротомографических измерений; 1- канализационный коллектор; 2 – профиль электротомографических измерений; 3 – поперечный профиль канализационного коллектора на геоэлектрическом разрезе

Нарисунке 4 приведены результаты электротомографических измерений над четырьмя пластиковыми трубопроводами на 4 участках, находящимися среди разных типов грунтов. На участке I на геоэлектрическом разрезе закартирован напорный канализационный пластиковый трубопровод диаметром 1000 мм, находящийся среди песков. Вокруг него картируется зона нарушенных грунтов, инъцированных буровым раствором. На участке II на геоэлектрическом разрезе закартированы два напорных пластиковых трубопровода диаметром 400 мм, расположенных среди суглинков. Вокруг них также отмечены зоны нарушенных инъецированных грунтов. На участке IIIна геоэлектрическом разрезе закартирован пластиковый водопроводный трубопровод диаметром 200 мм, расположенный среди песков, вокруг которого также отмечается зона нарушенных инъецированных грунтов. На участке IV на геоэлектрическом разрезе закартирован пластиковый водопроводный трубопровод диаметром 110 мм, расположенный среди насыпных грунтов, вокруг которого отмечается мощная зона нарушенных инъецированных грунтов. Глубины заложения трубопроводов на геоэлектрических разрезах совпадают с данными о них в системе ГИС.

Таким образом, все типы пластиковых трубопроводов четко отметились на геоэлектрических разрезах. Учитывая полученные результаты, нами была проведена трассировка двух линий напорного трубопровода диаметром 400 мм от канализационной напорной станции на расстоянии 400 м. Обе ветки уверенно прослеживаются на глубине заложении 3 – 4 м от поверхности.

Стенд 8

Рис. 4. Геоэлектрические разрезы над пластиковыми трубопроводами по результатам электротомографических измерений Условные обозначения: 1 – канализационный трубопровод на разрезе; 2- зона нарушенных инъецированных грунтов, 3 – типы обследованных трубопроводов: I – пластиковый трубопровод диаметром 1000 мм среди песков; II – два пластиковых трубопровода диаметром 400 мм среди суглинков; III – пластиковый трубопровод диаметром 200 мм среди песков; IV – пластиковый трубопровод диаметром 110 мм среди насыпных грунтов

Выводы
1. В результате проведенных опытных работ над различными типами подземных коммуникаций (канализационные выпуски, канализационный коллектор и пластиковые трубопроводы) установлена возможность четкого выделения их на геоэлектрических разрезах, полученных при электротомографических измерениях.
2. Полученные результаты позволяют проводить поиски и трассирование подземных коммуникаций при помощи электротомографических измерений в том случае, когда ранее применявшиеся электромагнитные методы не дают результата.
Литература
1. Горизонтальное бурение и горизонтальное направленное бурение. Википедия.


КОМПЛЕКСНЫЕ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ МЕРЗЛЫХ ПЕСКОВ ИСКУССТВЕННЫХ НАСЫПЕЙ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
Глазунов В.В.1, Лаломов Д.А.1. Ефимова Н.Н.2., Куликов А.И 3
1 Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург,
2 ФГУП «ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского», Санкт-Петербург,
3 ООО НПП «ИнжГеофизика», Санкт-Петербург
Рассмотрена комплексная методика электроразведочных исследований, предназначенная для изучения состояния песчаных насыпей. Методика базируется на применении методов георадиолокации и электротомографии. Электроразведочные исследования позволяют получить информацию о строении насыпи и на качественном уровне об изменениях состояния песчаных грунтов. Размещение в пределах насыпи песков различных геоэлектрических разновидностей указывает на пространственные изменения несущей способности песчаных грунтов. Комплекс электроразведочных методов, включающий электротомографию и георадиолокацию является оптимальным для геофизического изучения песчаных насыпей в условиях Крайнего Севера.

Проектирование, строительство и эксплуатация объектов повышенного уровня ответственности в условиях Крайнего Севера осложнено и требует всесторонней информации об инженерно-геологическом состоянии грунтов оснований фундаментов [1]. В силу различных причин, инженерно-геологические методы, опирающиеся на данные бурения скважин, не всегда могут обеспечить проектировщиков необходимой информацией. Особую актуальность приобретают сведения, дополняющие данные бурения в межскважинных интервалах разреза.Непрерывность изучения геологического разрезанасыпей, являющихся основанием ответственных инженерных конструкций и построек, приобретает особую значимость, когда в грунтах насыпи присутствуют линзы и пропластки слабых грунтов,характеризующиеся пониженной несущей способностью. Недостаточная густота сети буровых работ, в данном случае, может быть компенсирована возможностями геофизических исследований по обеспечению непрерывного изучения инженерно-геологического разреза.
Для решения этих задач разработан комплекс электроразведочных исследований, основанный на методах георадиолокации и электротомографии. Как показала практика, эти методы в зимних условиях Крайнего Севера способны эффективно решать следующие задачи, связанные в качественной оценкой изменений состояния и состава песчаных грунтов насыпи:
 контроль однородности песчаных грунтов насыпи;
 оценка изменений степени уплотнения насыпных грунтов;
 вариации глинистости песков насыпи;
 определения толщины насыпного слоя;
 криогенное состояние песчаных грунтов.
Методика съемки предусматривает проведение площадных электроразведочных съемок. Наблюдения осуществлялись по системе параллельных профилей, проложенных вдоль насыпи.

Георадарная съемка выполнялась с георадаром «Зонд 12е Advanced» и антенной 300 мГц. Для проведения электротомографических наблюдений использовалась дипольно-осевая электроразведочная установка и комплект аппаратуры, предназначенный для бесконтактного измерения КУЭС на частоте 16,6 кГц.
Анализ результатов георадарной съемки и данных бурения показал, что структура и атрибуты волнового электромагнитного поля, наблюдаемые на георадарограммах, отражают основные особенности строения и состояние грунтов насыпи (рис.1, а).
На георадарограммах отражаются изменения степени уплотнения и состава песка, его криогенная текстура и льдистость, а также положение подошвы насыпи и наличие локальных неоднородностей.
Эти особенности строения насыпи отражаются возмущениями ЭМ волнового поля, интенсивность и структура которых зависит от контрастов электрофизических свойств и строения песчаных грунтов.

Стенд 9

Рис. 1. Геофизические разрезы песчаной насыпи: а — георадиолокационный разрез; б – электротомографический разрез; в – комплексный геофизический разрез

Электротомографические разрезы характеризуют непрерывное пространственное распределение УЭС песков насыпи.Интервал значений УЭС на разрезах изменяется в широких пределах: 250-18500 Ом∙м. Структурное строение разреза насыпи формируют два субгоризонтальных слоя (рис.1,б).Верхний геоэлектрический слой 1 характеризуется повышенными значениями УЭС и соответствует песчаной насыпи, а нижний слой 2 имеетотносительно пониженные значения УЭС и соответствует грунтам основания насыпи.
Совместное рассмотрение результатов георадиолокационных и электротомографических исследований обеспечивает построение комплексной геофизической модели, которая более полно и всесторонне характеризует строение и состояние насыпи.Результаты комплексных электроразведочных исследований представлены в виде совмещенных георадиолокационных и электротомографических разрезов (рис.1,в).
На комплексных геофизических разрезах области, соответствующие различным типам волновых электромагнитных полей и геоэлектрическим комплексам грунтов пространственно совпадают.Так области и локальные зоны, характеризующиеся интенсивными волновыми полями, контролируются высокими значениями УЭС (рис.1,в).Уменьшение амплитуды ЭМ волн на георадарограммах коррелирует с уменьшением значений УЭС.
Результаты, полученные независимыми электроразведочными методами, показывают, что пески, формирующие насыпь, относятся к двум основным электрофизическим разновидностям.
Пески I-ой разновидности характеризуются следующей совокупностью параметров:
 повышенными значениями УЭС 9000-18500 Ом∙м;
 повышенными значениями скорости распространения ЭМ волн V=13,3 см/нс;
 высокой интенсивностью отраженных ЭМ волн;
 слоистой структурой волнового ЭМ поля, а пески II-ой разновидности:
 пониженными значениями УЭС 5000-10000 Ом∙м;
 пониженными значениями скорости распространения ЭМ волн V=11,3 см/нс;
 низкой и средней интенсивностью отраженных ЭМ волн;
 невыраженной структурой волнового ЭМ поля.
Геоэлектрические отличия песков насыпи можно объяснить влиянием следующих причин [3]:
1. Двухфазным состоянием межпоровой воды за счет повышенной минерализации воды,обусловленных засолением песков.
2. Содержанием супеси и суглинка, формирующих в насыпи единичные гнезда и пропластки.
3. Изменениями плотности песка.
4. Отличиями в степени льдистости и криогенной структуры песка.
Эти факторы определяют несущую способность песчаных грунтов, и потому, наличие и размещение областей, соответствующих пескам различных геоэлектрических разновидностей необходимо учитывать при проектировании и строительстве инженерных сооружений на возведенных насыпях.

Выводы
Комплекс электроразведочных методов, включающий электротомографию и георадиолокацию, является оптимальным для геофизического изучения песчаных насыпей в условиях Крайнего Севера. Совместное рассмотрение данных этих методов позволяет получить информацию о строении насыпи и на качественном уровне оценить состояние песчаных грунтов. Наличие в пределах насыпи различных геоэлектрических разновидностей песков указывает на пространственные изменения в пределах насыпного слоя их несущей способности. Результаты комплексной интерпретации электроразведочных данных необходимо учитывать при проектировании и строительстве инженерных сооружений на возведенных насыпях.
Литература
1. СП 25.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»
2. Старовойтов А.Е. Интерпретация георадиолокационных данных. М.: Изд-во МГУ, 2008. 192 с.
3. Фролов А.Д. Электрические и упругие свойства мерзлых пород и льдов. Пущино. ОНТИ ПНЦ РАН. 1998 г.
4. Glazounov V.V., Lalomov D.A. The combined application of ground penetrating radar and electrical resistivity imaging for the investigation of sand-clay geological cross-section // Engineering Geophysics 2014 – 10th anniversary Scientific & Practical Conference and Exhibition. Gelendzhik, Russia April 21 — 25, 2014. DOI: 10.3997/2214


РЕЗУЛЬТАТЫ МЕТОДА АМТЗ ПРИ ЛОКАЛИЗАЦИИ ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В УГЛЕРОДИСТО-ТЕРРИГЕННЫХ ТОЛЩАХ (НА ПРИМЕРЕ БАЙКАЛО-ПАТОМСКОЙ И ВЕРХОЯНО-КОЛЫМСКОЙ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИХ ПРОВИНЦИЙ)

Горбунов А.А.1, Антащук К.М.1, Сараев А.К.1, Тарасов А.В.2
1 Институт наук о Земле, Санкт-Петербургский государственный университет
2 ЗАО «НПП ВИРГ-Рудгеофизика», Санкт-Петербург

Показаны возможности метода аудиомагнитотеллурического зондирования (АМТЗ) при выявлении признаков локализации месторождений золота в углеродисто-терригенных толщах по данным, полученным по опорным региональным профилям в Байкало-Патомской и Верхояно-Колымской металлогенических провинциях. Рассмотрены основные особенности геологического строения районов работ. По результатам инверсии данных АМТЗ построены геоэлектрические разрезы вдоль изученных профилей и установлены особенности разрезов, которые могут рассматриваться как признаки локализации золоторудных месторождений. Полученные данные иллюстрируют возможности метода АМТЗ при картировании структурных особенностей перспективных территорий, сложенных терригенно-карбонатными породами, и выявлении перспективных участков для обнаружения золоторудных месторождений.

Введение
В настоящее время при поисковых работах на золото значительное внимание уделяется золото-сульфидно-кварцевому типу месторождений. Это вызвано стабильной концентрацией золота в руде данного типа и большими его объёмами в выявленных месторождениях [1]. Формированию месторождений золото-сульфидно-кварцевого типа способствует наличие в разрезе высокоуглеродистых терригенных толщ. Ввиду большой контрастности рудных тел и рудовмещающих толщ по электрическим свойствам наиболее перспективными при решении поисковых задач являются методы электроразведки. В докладе рассматриваются возможности метода аудиомагнитотеллурических зондирований (АМТЗ) при изучении высокоуглеродистых терригенных толщ и выявлении признаков локализации золоторудных месторождений.
Краткая характеристика районов работ
Работы проводились сотрудниками Института наук о Земле Санкт-Петербургского Государственного Университета совместно с ЗАО НПП «ВИРГ-Рудгеофизика» в 2013-2014 г.г. Зондирования выполнены на Бодайбинском участке, расположенном в пределах Байкало-Патомской провинции (Бодайбинский район Иркутской области) — рис. 1а, и на Сусуманском участке, расположенном в пределах Верхояно-Колымской провинции (Сусуманский район Магаданской области) — рис.1б. В ходе работ решались задачи изучения строения территорий вдоль опорных профилей, разделения углеродисто-терригенных толщ по геоэлектрическим параметрам и выявления геоэлектрических признаков локализации известных золоторудных месторождений.

Стенд 10

Рис. 1. Положение участков работ. а – Бодайбинский участок, б – Сусуманский участок

В геологическом строении Бодайбинского участка (рис.2а) принимают участие метаморфизованные и терригенно-карбонатные породы верхнепротерозойского возраста (R2-V) [2]. Эти породы сжаты в линейные складки северо-западного простирания. Главной структурой района работ является Сухоложская антиклиналь, сложенная рифейскими породами имняхской и хомолхинской свит. Антиклиналь имеет северо-западное простирание и запрокинута на юго-восток. Ядро складки, в котором локализовано известное золоторудное месторождение Сухой Лог [3], сложено породами хомолхинской свиты (высокоуглеродистые терригенные породы — сланцы, песчаники).
На Сусуманском участке распространены дислоцированные и метаморфизованные породы пермско-юрского возраста (рис.2б). Складки преимущественно брахиформные, северо-западного простирания. Линии опорных профилей пересекают северо-западную часть Аян-Юряхского антиклинория. Ядро антиклинория слагают рудовмещающие породы атканской свиты, сложенные карбонатизированными и хлоритизированными углисто-глинистыми сланцами [1,4]. В этой толще локализованы известные золоторудные месторождения Петух и Олботское.

Стенд 11

Рис. 2. Схемы геологического строения Бодайбинского (а) и Сусуманского (б) участков

Методика работ
Метод АМТЗ основан на измерениях естественных электромагнитных полей грозовой природы в диапазоне частот от 1 до 10000 Гц. Измеряются горизонтальные компоненты электрического и магнитного полей. По данным измерений вычисляются кажущееся сопротивление ρк и фаза импеданса φZ. Частотные зависимости ρк и φZ являются кривыми зондирования. Их инверсия позволяет построить геоэлектрический разрез в точке зондирования.
При проведении полевых работ использовалась аппаратура АКФ-4М [5]. В состав аппаратурного комплекса входят четырёхканальный цифровой регистратор с 24-разрядными АЦП в каждом канале для измерения горизонтальных составляющих электромагнитного поля, предусилитель электрических каналов, две приёмные электрические линии и два индукционных магнитных датчика. Аппаратура АКФ-4М работает в частотном диапазоне 0.1-800 Гц. Обработка полевых данных выполнена в программе SM+, реализующей фильтрацию сигналов, расчет авто- и кросс-спектров электрических и магнитных компонент с использованием робастных методов, что позволяет уменьшить влияние помех. Полученные кривые зондирования в дальнейшем использовались для анализа и инверсии данных в программе ZondMT2D [www.zond-geo.ru].
На Бодайбинском участке АМТ зондирования выполнялись по двум профилям (рис. 2 а), ориентированным вкрест структур района. Шаг между точками зондирований составлял 200 м, а на участке детализации в районе месторождения Сухой Лог — 100 м. На Сусуманском участке работы выполнялись по двум опорным профилям общей протяженностью 34 км (рис. 2б), ориентированным вкрест структур района. Расстояние между точками зондирования составляло 250 м. На профиле 2-2, пересекающем известное месторождение Петух, в интервале пикетов 3000-8000 была выполнена детализация с шагом 125 м.
Результаты
Бодайбинский участок. В результате двумерной инверсии данных АМТ зондирований были построены геоэлектрические разрезы. На рис. 3 показан геоэлектрический разрез по профилю 1.

Стенд 12

Рис. 3. Бодайбинский участок. Геоэлектрический разрез, совмещенный со схематичным геологическим разрезом, построенным по данным предшествующих работ

На полученном разрезе можно проследить складчатые структуры. В интервале 22-27 км выделяется антиклинальная складка, в ядре которой залегают проводящие высокоуглеродистые сланцы хомолхинской свиты, а крылья сложены высокоомными карбонатными породами и песчаниками имняхской свиты. Эта складка носит название Сухоложская антиклиналь. В ее ядре локализовано известное месторождение Сухой Лог.
По полученному геоэлектрическому разрезу можно оценить элементы залегания складки. Подвёрнутое крыло антиклинали падает на север под углом 40º-45º. Лежачее северное крыло также полого погружается на север под углом 20º-25º. Осевая поверхность складки имеет угол погружения 30º-35º. Таким образом, наличие в разрезе проводящих высокоуглеродистых толщ позволяет уверенно характеризовать структурные особенности участка.
На геоэлектрическом разрезе выделяются разрывные нарушения по контактам блоков пород с различными удельными сопротивлениями (например, на участке 29 км). Следует отметить, что разрывные нарушения района на разрезе выделяются недостаточно уверенно. По-видимому, это связано с малой контрастностью пород в зонах разломов относительно вмещающих пород по геоэлектрическим свойствам и редким шагом между точками зондирования.
Сусуманский участок. В результате обработки и последующей двумерной инверсии данных были получены геоэлектрические разрезы. На рис. 4 представлены разрезы вдоль профилей 2-1 и 2-2 (положение профилей показано на тис. 2б). Глубинность геоэлектрических разрезов ограниченаинтервалами надежных данных АМТЗ (определены с использованием данных 1D инверсии с учетом свойств пород разреза).
По полученным данным можно судить об особенностях складчатых структур. Например, на геоэлектрическом разрезе по профилю 2-2 (рис. 4) в интервале пикетов 0-9000 контрастно проявлена антиклинальная складка, в ядре которой, по-видимому, залегают проводящие углистые аргиллиты пионерской свиты (не выходящие на поверхность). Крылья складки сложены высокоомными (первые сотни Ом·м) диамиктитами атканской свиты, первой-второй подсвиты, высокоомными (сотни – тысячи Ом·м) песчаниками, аргиллитами, гравелитами и конгломератами третьей – четвертой подсвит атканской свиты и омчакской свиты нижней подсвиты. По геоэлектрическим разрезам также можно оценить элементы залегания пород. В районе пикетов 0-7500 углы падения крыльев складки составляют около 15º. В интервале пикетов 7500-9000 наблюдаются увеличения углов падения до 40-50º.
На изученной территории широко развиты разрывные нарушения преимущественно северо-западной ориентировки. На геоэлектрических разрезах можно выделить несколько разрывных нарушений, проявленных перерывами в залегании высокоомных толщ (Профиль 2-2, ПК 1000, 6000, 7750). Следует отметить, что другие разрывные нарушения, вероятно, не проявились вследствие их слабой контрастности, а также выбранной детальности работ (шаг между точками зондирования составлял 250 м).

Стенд 13

Рис. 4. Сусуманский участок. Геоэлектрические разрезы по профилям 2-1 и 2-2, пересекающим месторождение Петух (расстояние по профилю совпадает с номерами пикетов)

Выводы
На основе результатов, полученных в Байкало-Патомской и Верхояно-Колымской металлогенических провинциях, показана эффективность метода АМТЗ при картировании углеродисто-терригенных толщ по геоэлектрическим параметрами выявлении геоэлектрических признаков локализации известных золоторудных месторождений. По полученным данным удалось проследить границы горизонтов по профилям, выделить низкоомные толщи, связанные с золоторудным оруденением, оценитьэлементы залегания Сухоложской и Аян-Юряхской структур.
Благодарности
Работа выполнена при поддержке ресурсного центра «Геомодель» СПбГУ.
Литература
1. Михалицына Т.И.Роль литолого-стратиграфического пермского уровня в формировании большеобъёмного золотого оруденения Аян-Юряхского антиклинория (Южный фланг Яно-Колымского комплекса) // Диссертация на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук. — Магадан, 2011 г.- 163 с.
2. Иванов А.И. Металлоносность Байкало–Патомской металлогенической провинции // Диссертация на соискание учёной степени доктора геолого-минералогических наук. — Москва, 2010 г. – 348 с.
3. Вуд Б.Л. Попов Н.П. Гигантское месторождение золота Сухой Лог (Сибирь) // Геология и геофизика. — 2006 г. — т.47, №3. — с. 315-341.
4. Астахов А.С. Об условиях формирования обогащенных золотом горизонтов рудовмещающих черносланцевых толщ (на примере пермских отложений и современных морских отложений северо-востока Азии) // Доклады Академии наук, 2010. — Т. 430, № 2, — с. 212-217.
5. Сараев А.К. и др. Аппаратурно-программный комплекс аудиомагнитотеллурических зондирований АКФ-4М // Материалы Пятой всероссийской школы-семинара имени М.Н. Бердичевского и Л.Л. Ваньяна по электромагнитным зондирования Земли – ЭМЗ-2011. В двух книгах. — СПб.: СПбГУ, 2011. — Книга 2.- С. 475-478.


ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРОГНОЗА ОПОЛЗНЕВОЙ ОПАСНОСТИ
Дорохин К.А.

Институт проблем комплексного освоения недр РАН, Москва, ОАО НИПИИ «Ленметрогипротранс», Санкт-Петербург

В статье представлен анализ существующих проблем, возникающих при прогнозе оползневой опасности, рассмотрены наиболее типичные механизмы и причины оползневых деформаций. В связи с необходимостью введения в мониторинговые работы обязательного контроля над изменениями напряженных и деформационно-прочностных свойств контакта между оползневым телом и устойчивой частью массива, представлены преимущества использования сейсмоакустических методов для прогноза оползневой опасности.
Приведенные в статье примеры доказывают эффективность применяемого метода при анализе устойчивости склона и прогнозе приближающихся неблагоприятных геодинамических событий.


КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АМТ – ЗОНДИРОВАНИЙ, ГРАВИИ — И МАГНИТОРАЗВЕДКИ ПРИ ПОИСКАХ КВАРЦЕВЫХ ЗОЛОТОНОСНЫХ ЖИЛ (ЧУКОТСКИЙ АО)

Ермолин Е.Ю.1 , Сенчина Н.П. 1,2, Ингеров О.3 , Алексеев С.Г.2
1Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург,
2ФГУ НПП «Геологоразведка», Санкт-Петербург,
3Phoenix Geophysics ltd., Торонто, Канада

В материалах представленного доклада предлагается к рассмотрению современный комплексный подход к поиску жильного золота в сложных геологических условиях, включающий магниторазведочные, детальные гравиметрические и электроразведочные работы. Данный комплекс позволяет решить структурные задачи, а также выделить перспективные на золотое и золотосеребряное оруденение участки. Электроразведка методом АМТ, площадные магнито- и гравиразведочная съемка выполнены на территории, включающей известное рудопроявление, что дало возможность контролировать адекватность выделенных поисковых критериев, которые были применены для поиска перспективных объектов. Также комплекс позволил в полной мере выделить особенности строения грабеновой структуры, осложняющей участок работ.

Введение
Сложные геологические условия работ затрудняют обработку и интерпретацию данных геофизических и геохимических методов. В результате этого, решить геологическую задачу одним методом весьма сложно или вовсе невозможно. Территория проводимых работ локализована в позднемеловых андезитах Охотского — Чукотского вулканического пояса, характеризуется сложностью геологического строения, и, соответственно, требует комплексного, системного подхода к выполнению геофизических работ. В связи с этим, в районе работ ранее опробовались комплексные работы методами АМТ (магнитотеллурического зондирования в аудио-диапазоне) + МВП (магнитовариационное профилирование), + литогеохимия, АМТ + аэромагниторазведка, + литогеохимия. Часть результатов указанных работ была опубликована [1-3].
На участке работ, в результате решения производственных задач, встал вопрос об определении параметров структуры типа грабена ССВ простирания, вмещающие и заполняющие породы которого отличаются по плотности. В связи с этим, на территории работ к уже показавшему ранее свою эффективность комплексу АМТ + магниторазведка [2] была добавлена детальная площадная гравиразведочная съемка. Положения, позволившие предложить к использованию метод гравиразведки, обусловлены связью поля dGc положением поверхности более плотных андезитов, перекрытых в центральной части участка породами кислого состава, c развитием крупных магматических образований и даек, а также, с наличием протяженных разрывных структур, частично контролирующих рудоразмещение [4].
Метод и результаты
Полевой геофизической партией Национального минерально-сырьевого университета «Горный» были проведены гравиразведочные работы и продолжены электроразведочные работы АМТ в центральной части Чукотской автономной области. В работах использовался высокоточный гравиметр Scintrex CG-5 Autograv. Площадная гравиметрическая съемка выполнена по прямоугольной сети наблюдений с шагом 250 м, что обусловлено данными об изменчивости поля на участке работ (данные съемки масштаба 1:200000). В процессе обработки выделена аномальная составляющая гравитационного поля в редукции Буге. Интерпретация данных произведена с использованием метода характерных точек (экспресс-интерпретация), а также путем пересчета поля вниз по алгоритмам современных программных средств (COSCAD 3D, OasisMontaj, библиотека макросов Median Tomo (автор – М.Б. Штокаленко)). Результатом этих работ стала комплексная модель блокового строения подошвы кислых вулканитов, а также 3D-модель эффективной плотности. Аналогичные программные средства применялись к полученным ранее данным магниторазведки. Методики проведения полевых работ, обработки и интерпретации результатов магнитотеллурического зондирования в аудио-диапазоне подробно описаны в работах [1-3].
Карта аномального гравитационного поля в редукции Буге хорошо отбивает границы грабена, отделяет поле развития вмещающих средних-основных вулканитов (андезитовых порфиритов), от поля преимущественного развития кислых эффузивов. Карта полного градиента ΔG более четко определяет положение разломов, подтверждая известные и выявляя дополнительные, что видно при сравнении схемы геологического строения участка с картой полного градиента поля силы тяжести.
Разрывные структуры в гравиметрическом поле выделяются по косвенным признакам – линейно вытянутым аномалиям и нарушениям их регулярности, по данным магниторазведки – по отрицательным аномалиям эффективной намагниченности. Кислые вулканиты, имеющие дефицит плотности по отношению к вмещающим породам, отмечаются пониженными значениями поля ΔG. Зоны сбросов, выделенных по данным потенциальных геофизических методов, хорошо совпадают с границами блоков АМТ. Тем не менее, геоэлектрические разрезы вдоль профилей работ и соответствующие разрезы эффективной плотности дают в большей степени взаимодополняющие результаты. Геоэлектрические разрезы предоставляют данные о слоистом строении данного вулканического образования, что не находит отражения в поле ΔG и ΔТа. Профиль 1 полностью пересекает грабен и несет информацию о перспективной структуре, выделенной с помощью данных магнитотеллурического зондирования в аудио-диапазоне. Профиль 2 является «контрольным» и показывает проявление известного жильного золотоносного комплекса в гравитационном, магнитном поле и на геоэлектрическом разрезе. Положение известной золотоносной жилы пространственно коррелирует с областью высокого удельного сопротивления и пониженными эффективными намагниченностью и плотностью.
Выводы
Применение комплекса гравитационной разведки, магнитометрии и метода АМТ показало свою эффективность в решении осложенных задач структурной геологии. Также указанный подход позволил выделить перспективные на благороднометалльное оруденение участки, обозначив зоны, требующие заверки бурением. В целом, совместное выполнение магнито-, гравиметрии и АМТ успешно реализует системный подход к геолого-геофизическому моделированию объекта сложной структуры.

Литература
1. Картирование перекрытых эффузивными отложениями золотоносных кварцевых жил методами АМТ и МВП, материалы 3-й международной научно-практической конференции «ГеоБайкал 2014: Разведка и разработка недр Восточной Сибири». Е.Ю. Ермолин, О. Ингеров, А.А. Савичев
2. Комплексирование АМТ и аэромагниторазведки при поисках золотоносных кварцевых жил, материалы 3-й международной научно-практической конференции «ГеоБайкал 2014: Разведка и разработка недр Восточной Сибири». Е.Ю. Ермолин, О. Ингеров, А.А. Савичев, Н.П. Сенчина
3. Комплексирование минералого-геохимических и электроразведочных (АМТ-МВЗ) методов при изучении объектов сложного геологического строения на полузакрытых территориях Восточной Сибири, материалы 3-й международной научно-практической конференции «ГеоБайкал 2014: Разведка и разработка недр Восточной Сибири». Е.Ю. Ермолин, О. Ингеров, А.А. Савичев
4. Соловьев Е.Э., Фридовский В.Ю. Золоторудные узлы Верхне-Индигирского района в локальных и региональных аномалиях гравитационного поля (Восточная Якутия) // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. 2010. Т. 7. № 2. С. 34-39.


ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ НА МЕДНО-ПОРФИРОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

А.А. Иванов
КОО Монголо-Российская совместная компания «Предприятие Эрдэнэт», Эрдэнэт, Монголия

В Монголии более 35 лет удачно эксплуатируется медно-порфировое месторождение Эрдэнэтийн-Овоо, с первоначальными запасами 7 млн. тн меди. В течении срока работы горно-обогатительного комбината с различной степенью интенсивности ведутся поисковые геологоразведочные работы в Эрдэнэтском рудном районе. После поискового бурения, ведущую роль в геологоразведке занимают геофизические работы.
В основе геофизических работ использование прогнозных моделей медно-порфировых систем [1]. Точная и полная прогнозная модель позволяет оптимизировать технологию геофизических работ. Модель порфировой системы месторождения Оюу Толгой (рис.1).

Стенд 14

Рис.1 — Модель порфировой системы месторождения Оюу Толго

Стенд 15

Рис. 2. Модель Эрдэнэтской рудной зоны по Силлитоу предложил Gregg W. Morrison

На стадии поисковых геологических и геофизических работ актуально построение прогнозной поисковой модели участка работ, Могоин Гол (X=103.758579, Y=49.163162) (рис.3).

Стенд 16

Рис 3 — Построение прогнозной поисковой модели участка работ

Моделирование порфировой системы основано на геологических представлениях, геофизических данных полученных при эксплуатации медно-молибденового порфирового месторождения Эрдэнэтийн Овоо (X=104.129724, Y=49.021096), месторождения Шанд (X=104.191172, Y=48.771021). Месторождение Эрдэнэтийн Овоо хорошо изучено на глубину 300 м, фрагментарно до горизонта 900 м, единичными скважинами на глубину 1000м. Первоначальные абсолютные отметки высот находились на уровне 1500-1600 м.
Возникает необходимость в 2Д геоэлектрических моделях описывающих структурно-литологические рудоконтролирующие элементы (тектонические нарушения, литологические контакты). Геоэлектричёские модели и эталонные разрезы получены методом сопротивлений и вызванной поляризации, по технологии 2Д электротомографии с использованием генератора тока мощностью 10 кВт.

Стенд 17

Рис 4 — Искривление интерпретируемого как интрузивное тело на глубине связано с использование несимметричной трехэлетродной установки

Проведенные электроразведочные работы методом сопротивлений и вызванной поляризации на глубину 1600 м(рис.4) позволили получить глубинный геоэлектрический разрез порфировой системы месторождения Эрдэнэтийн Овоо и подтвердили обоснованность модели порфировой системы. Искривление интерпретируемого как интрузивное тело на глубине связано с использование несимметричной трехэлетродной установки (рис.4).
Производственные геофизические результаты были получены при применении электроразведочной системы рассчитанной на зондирование до 1000 м. Электроразведочными работами на северо-западном (рис.5) и юго-восточном (рис.5) фланге месторождения Эрдэнэтийн Овоо по контуру и за контуром рудного тела выявлены аномалии ВП. Представленные на рисунках разрезы являются эталонными для своих участков, характеризуют структурно-литологическое положение рудного тела в порфировой системе. В результате при бурение скважины П1 получен интервал медно-сульфидной минерализации, скважина П2 не бурилась, поисковая скважина 10209 вскрыла богатую медную минерализацию, сульфидная медь до 0.5%. В настоящее время аномалия ВП рассматривается как рудное тело.
Геоэлектрические результаты 2Д электроразведки показали расширение диапазона удельного сопротивления до 2000 Ом/м для пород локализующих медную минерализацию, против диапазона до 1000 Ом/м выявленного ранее. Интенсивность вызванной поляризации не имеет линейной зависимости с медной минерализацией, но довольно точно описывает общее содержание сульфидов в горной породе. Максимальные значения ВП до 100 mV/Vсвязаны с пиритовой сульфидной компонентой. В процессе обработки электроразведки влияние экстремальных данных ослаблялось применением робастной инверсии, с учетом затухания и выравнивания данных. Для медно-порфировой минерализации характерно спокойное устойчивое поле ВП в диапазоне 10-40 mV/V. Точность и надежность геофизических работ оценивается по данным геохимического анализа керна поисковых скважин.
В 2014 году отработано 350 км электроразведочных профилей 2Д электротомографии.

Стенд 18

Рис 5 — Разрезы вызванной поляризации

Важным поисковым признаком порфировых систем является пиритовая оболочка. На разрезах вызванной поляризации (рис.5) представлены особенности структурно-литологического положения пиритовой оболочки в порфировой системе. На разрезе (рис.6) через рудопроявление Шанд в полном объеме представлена Сu-Mo минерализованная зона, пиритовая оболочка в два раза по размеру превышает размер рудного тела по дневной поверхности. Геофизическая аномалия ВП от пиритовой оболочки явлалась важнейшим поисковым признаком. На другом разрезе с участка Гец-Уул зондирование было сделано на глубину 275 м и подсекло перифирийную часть пиритовой оболочки порфировой системы не вскрытой эрозионным срезом. Наличие имеющейся структурно-литологической обстановки служит предпосылкой для постановки глубинного зондирования на участке.
Проведение электроразведочных работ с расчетной глубиной 1000 мправильное технологическое решение, позволяющее осветить большую часть геологического разреза перспективную на обнаружение медной минерализации.

Стенд 19

Рис 6 — Разрезы вызванной поляризации

Литература
1. А.И.Кривцов, В.С.Звездов, И.Ф.Мигачев, О.В.Минина. Меднопорфировые месторождения. Серия: Модели месторождений благородных и цветных металлов. Под редакцией А.И. Кривцова.- М.: ЦНИГРИ, 2010, 232 с., 89 илл.


АППАРАТУРНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ НАЗЕМНОЙ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

Ингеров И. 1 , Ермолин Е.Ю. 2
1 «AGCOS», Торонто, Канада
2 Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург

Появившееся на рубеже веков 5е поколение многофункциональной электроразведочной аппаратуры дало принципиальный скачек в развитии электроразведочных методов. Новые свойства аппаратуры включают в себя – легкий вес, малые габариты и энергопотребление, простота в эксплуатации, высокую точность регистрируемых параметров. Одним из определяющим признаком является применение 24х разрядного аналогоцифрового преобразователя. Развитие микропроцессорной базы, а также компьютерной техники позволяет в настоящее время существенно улучшить потребительские возможности аппаратуры 5го поколения т.е. перейти к поколению 5+. Супер многофункциональные 4х и 8ми канальные приборы могут быть использованы как в автоматическом режиме, так и под управлением оператора. Для этого они имеют эффективный сенсорный экран и удобный интерфейс связи с компьютером, планшетником или смартфоном. Приборы имеют гибкую систему конфигурирования электрических и магнитных каналов (каналы взаимозаменяемые), т.е. один и тотже прибор может быть использован для таких казалось бы не совместимых методов как – электропрофилирование, ВП, электротаммография, ЗС, МТЗ и МВП. Применение высокочастотных АЦП и соответствующих процессоров позволяет существенно повысить частотный диапазон исследований, а также возможности фильтрации сигнала. Приборы комплектуются широко-диапазонными датчиками электрических и магнитных компонент ЕМ- поля, а также переносным широкодиапазонным генератором.


ПРИМЕНЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ В РУДНОЙ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКЕ

Ингеров О.1 , Ермолин Е.Ю.2 , Ингеров И.3
1Phoenix Geophysics ltd., Торонто, Канада,
2Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург,
3«AGCOS», Торонто, Канада

С начала нынешнего столетия электроразведочные методы использующие естественное переменное электромагнитное поле Земли приобретают все большую популярность в практике геофизических работ. Этот факт обусловлен высокой чувствительностью и разрешающей способностью, а также мобильностью и малым составом полевого отряда. Одним из таких методов является метод магнитовариационного профилирования, основанный на измерении трех ортогональных магнитных компонент ЕМ полей Земли. Метод имеет хорошо отработанную методику полевых работ, хорошо обеспечен аппаратурной базой, имеет современное программное обеспечение для обработки и анализа полевых данных. Для метода хорошо разработаны методы интерпретации как по профилям так и в плане, включая методы экспресс интерпретации частотных характеристик типпера. По этим характеристикам непосредственно в полевых условиях можно определить положение рудного объекта в плане, глубину до его центра, форму и проводимость тела. К настоящему времени накоплен богатый опыт успешного применения метода для рудных поисков и решение других геологических задач. Применение прецизионных треног для установки магнитных датчиков обеспечивает круглогодичное, высокопроизводительное применения метода при любых условиях местности.


МОРСКАЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СЪЕМКА НА ШЕЛЬФЕ И В ТРАНЗИТНЫХ ЗОНАХ

Ермолин Е.Ю.1, Ингеров И.А.2
1 Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург,
2 «Advanced Geophysical Operations and Services Inc.», Торонто, Канада

Донные исследования на мелководных акваториях имеют ряд специфических особенностей. В частности это сложности с герметизацией аппаратуры, необходимости борьбы с электромагнитными помехами, вызываемыми подводными течениями и волнениями поверхности моря. Еще одной проблемой является отсутствие во многих районах возможности использовать крупнотоннажные суда. А использование малотоннажных судов вызывает повышенные требования к габаритам и весу аппаратуры. Есть и некоторые положительные моменты, связанные с возможностью использования надежной акустической связи между донным объектом и поверхностью моря, а также использованием всплывающих буев с радиомаяком для фиксации места нахождения донной аппаратуры. Предлагается морской мало-глубинный комплекс оборудования, позволяющий эффективно использовать стандартную аппаратуру для проведения поисковых работ в интервале глубин 0-200 м. Комплекс включает в себя 2х, 4х и 5ти канальные системы.


ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЧЭЗ ДЛЯ КАРТИРОВАНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ГОРИЗОНТОВ

Ингеров О.И.1 , Ингеров И.А.2, Лозовой А.Л., Мендрий Я.В.3
1 Phoenix Geophysics Ltd., Торонто, Канада,
2 Advanced Geophysical Operations and Services Inc., Торонто, Канада,
3 Национальный горный университет, Днепропетровск, Украина

Электромагнитное (ЕМ) зондирование в частотной области в последнее десятилетие приобретает все большую популярность. Это связано с высокой чувствительностью и разрешающей способностью метода, а также с его высокой помехозащищённостью. ЕМ методы, использующие частотную область, можно четко разделить на две группы:
• Малоглубинные методы электропрофилирования, применяющие высокие частоты ЕМ поля. В этих методах преимущественно используются магнитные компоненты ЕМ поля (Геоникс, Немфис);
• Электромагнитные зондирования в широком диапазоне глубин, включающие в себя две группы методов: импедансные зондирования (CSAMT) и компонентные зондирования (ЧЭЗ), объединяющие в себе геометрический и индукционный способы зондирований.
Обе группы методов активно используют как магнитные, так и электрические компоненты ЕМ поля, при этом CSAMT использует только дальнюю зону контролируемого источника, а ЧЭЗ дальнюю, среднюю и ближнюю зоны этого источника, что дает ряд существенных преимуществ при интерпретации полевых данных. Высокая разрешающая способность может быть в полной мере реализована в настоящее время при инженерных изысканиях и поисках подземных вод с появлением на рынке широкодиапазонного (50 000 — 0.01 Гц) многофункционального аппаратурно-программного комплекса Гепард.


ОПЫТ ДВУМЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ МНОГОЭЛЕКТРОДНОЙ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ МЕТОДОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ

В.Е. Колесников, А.А. Жамалетдинов
Геологический институт КНЦ РАН, Апатиты

Многоэлектродная электроразведка методом сопротивлений со времени своего возникновения постоянно развивается. Это развитие сопровождается как появлением новых методик, так и совершенствованием уже известных. Современное техническое оборудование и программное обеспечение применяется и в разработанной в 1970х годах методике внутреннего скользящего контакта (МВСК). Эта методика является способом двумерного исследования верхней части земной коры методом сопротивлений, сочетающим элементы профилирования и зондирования. С целью адаптации аппаратурного комплекса к методике внутреннего скользящего контакта проведено физическое моделирование процесса исследования геологической среды. С помощью программного комплекса решения прямых и обратных задач метода сопротивлений проведено математическое моделирование наблюдаемого электрического поля над заданной моделью среды.


ПЕРВЫЙ ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ЭМЗВП НА ПОИСКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Н.А. Лаврентьева; Ю.А. Давыденко; С.В. Бухалов
ИрГТУ, Иркутск, Россия

Один из самых актуальных вопросов в геологии является поиски подземных вод, как для питьевых целей, так и для промышленных. На современном этапе роль подземных вод в системе факторов, формирующих среду обитания человека и сферы его деятельности, особенно возросла. Это связано с развитием промышленных предприятий. Наличие водных ресурсов необходимого качества во многом определяет дальнейший рост и развитие производства. В нашем случае необходимо было выделить два водоносных горизонта, залегание которых не превышало бы глубины 400м.

Стенд 20

Сопоставление данных КС и геоэлектрического разреза


ОБЗОР ОСНОВНЫХ ПОДХОДОВ К НЕЙРОСЕТЕВОМУ РЕШЕНИЮ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ МАГНИТОТЕЛЛУРИКИ

И.В. Исаев 1, С.А. Доленко 1, И.Е. Оборнев 2, Е.А. Оборнев 2, М.И. Шимелевич 2
1НИИ ядерной физики имени Д.В.Скобельцына МГУ имени М.В.Ломоносова, Россия, Москва,
2 Российский государственный геологоразведочный университет им. С.Орджоникидзе, Россия, Москва

Обратная задача магнитотеллурического зондирования (МТЗ) является многопараметрической некорректной нелинейной обратной задачей (ОЗ) высокой размерности, что существенно затрудняет ее решение стандартными методами. В настоящей работе представлен альтернативный способ ее решения с использованием нейронных сетей. Рассматривались подходы к повышению точности нейросетевого решения и методы понижения размерности, как по входу, так и по выходу.


ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАТИВНОСТЬ КОМПЛЕКСА ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНЫХ И ГЕОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ ПОИСКАХ НЕФТИ В УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Оленченко В.В.1, Поспеева Е.В. 1, Антонов Е.Ю. 1, Напреев Д.В. 2
1 Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, Новосибирск,
2 ЗАО НПП ГА «ЛУЧ», Новосибирск

Представлены и обсуждаются результаты комплексных электроразведочных и геохимических исследований, проведённых на флангах нефтегазового месторождения. По данным магнитотеллурических зондирований определено строение доюрского комплекса и сделано предположение о наличии интрузивного образования. Результаты зондирований становлением поля позволили выделить электрические аномалии, связанные с зонами эпигенеза в верхней части разреза. Данные геохимического опробования показали присутствие ароматических и тяжелых углеводородов над перспективной структурой. Выявленные геоэлектрические и геохимические особенности предложено использовать как поисковые критерии при выделениии перспективных структур.

Применение электроразведочных методов для поисков нефтегазоносных структур в условиях Западной Сибири имеет ряд особенностей, главной из которых является низкое удельное электрическое сопротивление (УЭС) мезо-кайнозойского комплекса и его слабая дифференциация по УЭС. Этот фактор ухудшает разрешающую способность электромагнитных зондирований при расчленении разреза и снижает геологическую информативность электроразведки. В таких условиях для получения достоверной информации и повышения эффективностипоисковых работ необходимо комплексирование геофизических и геохимических методов[1].
Электроразведочные методы решают главным образом структурно-картировочные задачи, зачастую существенно дополняя сейсмические работы, а в некоторых случаях дают возможность прогноза флюидонасыщенности по изменению удельного электрического сопротивления (УЭС) по простиранию. Задача группы геохимических и петрофизических методов – оценка перспективности на нефтегазоносность, выделенных по электроразведочным данным структур, путём выделения и картирования аномалий, вызванных присутствием углеводородов и эпигенетическим изменением пород в верхней части разреза.
В качестве примера комплексирования методов можно привести результаты исследований, выполненных на южных флангах Рогожниковского месторождения (Западная Сибирь), над перспективными геологическими структурами, и получивших подтверждение бурением. Основными задачами исследований являлись: оценка информативности комплекса методов при изучении глубинного геоэлектрического строения участка работ, строениедоюрского основания, расчленение разреза, картирование в плане и выявление в разрезе зон эпигенеза, связанных с миграцией углеводородов. Комплекс методов исследований (в порядке убывания глубинности) включал в себя:магнитотеллурическое зондирование (МТЗ), зондирование становлением поля в ближней зоне (ЗСБ) и геохимическое опробование на газовую хроматографию.
По данным МТЗ изучен разрез на глубину до 15 км, в разрезе выделена изометричная аномалия относительно высокого удельного сопротивления (160-200 Ом∙м), кровля которой залегает на глубине около 3500 м. Предполагается, что аномалия связана с проявлениями интрузивного магматизма. По результатам двумерной инверсии данных МТЗ установлено, что нефтепродуктивные горизонты, вскрытые скважинами, приурочены к положительным геоэлектрическим структурам фундамента, для которых характерны повышенные значения удельного сопротивления (рис. 1).

Стенд 21

Рис. 1. Геоэлектрический разрез по результатам 2-D инверсии данных МТЗ, график УЭС по глубине 1500 м и график концентрации ароматических УВ: 1- пункты МТЗ; 2- скважина; 3- нефтенасыщение в доюрском комплексе.

Над нефтепродуктивными пластами, вскрытыми скважиной, установлено увеличение УЭС глинистой покрышки на 6-13 %. Предполагается, что рост УЭС связан с эпигенетическими изменениями пород над залежью, выраженными в процессах окварцевания и кальцитизации. В плане аномалии повышенного УЭС выделяются над положительными геологическими структурами на глубине около 400 м. Нами сделано предположение, что аномалии повышенного сопротивления покрышки могут служить поисковым критерием для выделения нефтеперспективных структур.
В трехмерной геоэлектрической модели участка выделяются горизонтально-слоистый мезо-кайнозойский комплекс и высокоомноедоюрское основание. В приповерхностной части разреза в районе продуктивных скважин отмечается аномалия повышенного УЭС, вероятно связанная с зоной эпигенеза. В доюрском основании линейной зоной низкого УЭС прослеживается тектоническое нарушение.
Аномалии концентрации тяжелых углеводородов (УВ), вследствие малой миграционной способности молекул нонана и декана, расположены прямо над продуктивными структурными поднятиями, что может также служить поисковым критерием. Аномалии концентрации ароматических УВ, тяготеют к апикальным частям структуры.
Таким образом, в результате комплексных электроразведочных и геохимических работ установлено следующее.
Несмотря на слабую дифференциацию по УЭС мезо-кайнозойского комплекса в геоэлектрическом разрезе выделяется мощная толща меловых глин (покрышка), в которой обнаружены латеральные вариации удельного сопротивления, интерпретируемые как эпигенетические изменения над залежами УВ.
По данным МТЗ в основании продуктивной толщи на глубине 3500 м выделена аномалия высокого УЭС, предположительно связанная с интрузивным магматизмом.
По данным ЗСБ в верхней части разреза (400 м) выделяются аномалии повышенного УЭС, коррелирующие в плане с геохимическими аномалиями по ароматическим тяжёлым УВ. Выявленные геоэлектрические и геохимические особенности можно использовать как интерпретационные критерии при поисках перспективных структур на Рогожниковской площади.
Литература
1. Напреев Д.В., Оленченко В.В., Комплексирование геофизических и геохимических методов при поиске залежей углеводородов в Усть-Тымском нефтегазоносном районе // Нефтегазовая геология. Теория и практика. Электрон. науч. журнал, 2010. Т.5. №1.


ПРОВОДЯЩИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ В ЛИТОСФРЕ КАК КРИТЕРИЙ ПРОГНОЗНОЙ ОЦЕНКИ АЛМАЗОПЕРСПЕКТИВНЫХ ПЛОЩАДЕЙ (НА ПРИМЕРЕ СИБИРСКОЙ КИМБЕРЛИТОВОЙ ПРОВИНЦИИ)

Поспеева Е.В.
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук (ИНГГ СО РАН), Новосибирск

Результаты магнитотеллурических исследований, проведенных на территории Сибирской кимберлитовой провинции рассмотрены с позиций структурного контроля размещения кимберлитовых полей и кустов кимберлитовых трубок. Показано, что основными факторами, контролирующим проявления кимберлитового магматизма являются: глубинные системы рифтогенных разломов; области их пересечения в пределах высокоомных блоков земной коры; проводящие проницаемые области, расположенные в узлах пересечения глубинных разломов. Эти факторы можно рассматривать как критерии прогнозной оценки алмазоперспективных площадей древних платформ.

В проблеме минерально-сырьевых ресурсов России алмазы, по сравнению с другими полезными ископаемыми занимают особое место. Алмаз, характеризующийся простым химическим составом, представляет, тем не менее, исключительно сложный объект исследования не только наук о Земле, но и физики твердого тела и неорганической химии. Он является наиболее достоверным представителем глубинных зон континентальной литосферы и химический состав силикатной среды, в которой он кристаллизуется, отражает особенности состава верхней мантии.
Результативность регионального прогноза проявлений кимберлитового магматизма и его алмазосодержащих разновидностей была блестяще реализована академиком В.С. Соболевым на основе сравнения геологического строения Африканской и Сибирской платформ, что явилось основным научным обоснованием постановки алмазопоисковых работ на территории Республики Саха (Якутия) в середине двадцатого столетия. Вторым по значимости научным достижением в данной области является «правило Клиффорда», согласно которому алмазоносные кимберлиты приурочены к блокам земной коры древней консолидации – кратонам [7]. Эти достижения в области научного прогноза коренной алмазоносности с позиций современной практической поисковой геологии уже относятся к категории сверхрегионального прогноза. При переходе на более детальный масштаб прогнозирования все большее значение приобретают геофизические методы, в том числе магнитотеллурические зондирования (МТЗ).
Результаты применения региональных и среднемасштабных исследований методом МТЗ на Сибирской платформе показали его высокую информативность при прогнозировании разноранговых объектов кимберлитового магматизма и позволили обосновать глубинную геоэлектрическую модель и соответствующие ей условия в земной коре и верхней мантии [3, 4]. Среднепалеозойская кимберлитовая провинция расположена в области выклинивания крупных астенолинз в пределах, приподнятых по поверхности фундамента районов платформы. Основными элементами глубинной электропроводности провинции являются коровый и мантийный проводящие слои, параметры которых определяются термодинамическим режимом литосферы. Согласно петрологическим, тектоническим и геотермическим данным, территория провинции относится к наименее активным регионам, не подвергавшимся существенной тектоно-магматической активизации на протяжении последующих посткимберлитовых этапов развития. Глубина залегания корового и мантийного проводящий слоев для этих условий составляет 35-40 и 180-220 км соответственно. На фоне региональной структуры электропроводности в кимберлитовых районах провинции выделяются аномальные зоны и области. Они размещаются в литосфере на различных уровнях, имеют различную форму, размеры и удельное электрическое сопротивление. В отличии от фоновой проводимости их можно разделить на два класса – проводящие и непроводящие. С точки зрения пространственной характеристики – на региональные (30-100*103 кв. км); первого (5-30*103 кв. км); второго (0.5-3*103 кв. км) и третьего (единицы и десятки км) порядков. Образование неоднородностей связано с процессами перераспределения вещества в эпохи предшествующих фаз активизации. Неоднородности высокого сопротивления образуются в процессе внедрения магм в пределы корового проводящего слоя или его дефлюидизации в процессе магматической деятельности. В пределах проводящих неоднородностей породы насыщены минералами-проводниками с хорошими электрическими связями, привнос которых осуществлялся по ряду тектонически ослабленных и дизъюнктивным нарушениям. Кимберлитовые поля, как правило, располагаются в пределах крупных неоднородностей высокого сопротивления, а участкам их локализации соответствуют проводящие субвертикальные зоны, связанные с системами региональных глубинных разломов, обуславливающих формирование структур рифтогенного растяжения. Наблюдается совпадение проводящих неоднородностей с гравитационными и магнитными минимумами, а также повышенной гетерогенностью земной коры по сейсмическим данным. Эти признаки вкупе с присутствием ареалов минералов-индикаторов свидетельствуют о наличии субвертикальной проводящей неоднородности под кимберлитовыми полями с корнями, уходящими в мантию на фоне высокоомного разреза земной коры.
Выделение факторов структурного контроля кимберлитовых полей, особенно зон глубинных разломов, является важной составляющей поисков проявлений кимберлитового магматизма. Наличие отдельных проницаемых зон для объяснения пространственного размещения кимберлитового магматизма недостаточно. Необходимым условием для обеспечения «сквозной» мантийно-коровой проницаемости являются области пересечения или совмещения проницаемых зон. В этом случае возникает субвертикальная проницаемая область, обеспечивающая корово-мантийное взаимодействие и формирование благоприятных условий для размещения кимберлитовых районов и полей. В этом плане особый интерес представляют проводящие геоэлектрические неоднородности, расположенные в узлах пересечения зон глубинных разломов, выявленные в пределах Якутской кимберлитовой субпровинции (ЯАП) Сибирской платформы.
В Малоботуобинском кимберлитовом районе такие неоднородности выявлены в области пересечения Вилюйско-Мархинской и Укугутской систем разломов. Кимберлитовые трубки Мирнинского поля тяготеют к градиентным зонам, расположенным в зоне сочленения высокоомного блока земной коры и проводящих неоднородностей. В области градиента проходят рудовмещающие участки западного и Параллельного разломов. На продолжении Вилюйско-Мархинской зоны, в области ее пересечения со Среднемархинской тектонической зоной, выявлена еще одна проводящая неоднородность, в контурах которой расположено Накынское кимберлитовое поле Средне-Мархинского района. На площади Далдыно-Алакитского кимберлитового района породы кимберлитовой формации концентрируются в виде кустов и цепочек тел, формируя два пространственно сближенных поля – Алакит-Мархинское и Далдынское. Размещение этих кимберлитовых полей определяется сложной системой разнонаправленных глубинных рифтогенных разломов Далдыно-Оленекской и Вилюйско-Котуйской систем. Выявленные здесь неоднородности имеют сложное строение. Неоднородность, пространственно сопряженная с Алакит-Мархинским полем, представляет собой зону шириной более 50 км, в которой наблюдается чередование зон относительно повышенного и пониженного сопротивления. В пределах последних располагаются кусты кимберлитовых трубок. Далдынское поле находится в пределах двух проводящих неоднородностей, разделенных высокоомным блоком земной коры, каждая из которых ранжируется на неоднородности более высокого порядка. К последним приурочены кусты кимберлитовых трубок.
Таким образом, к факторам, контролирующим проявления кимберлитового магматизма в кимберлитовых районах ЯАП можно отнести: глубинные системы рифтогенных разломов; области их пересечения в пределах блоков земной коры с высокими значениями удельного электрического сопротивления; проводящие проницаемые зоны, расположенные в узлах пересечения глубинны разломов. Эти факторы можно рассматривать как критерии прогнозной оценки алмазоперспективных площадей не только в Якутской субпровинции, но и других потенциально перспективных территорий Сибирской платформы, в пределах юго-западной части которой выделяется несколько потенциально перспективных районов. В первую очередь это территория Красноярского края и Эвенкийского АО (Ангаро-Тунгусская и Байкитская субпровинции), а также Иркутской области (Присаянская субпровинция). В пределах Байкитской кимберлитовой субпровинции наиболее перспективной на обнаружение коренных источников алмазов является площадь, расположенная параллельно Ковино-Кординской зоне и объединяющая серию проводящих неоднородностей, расположенных в узлах пересечения глубинных разломов северо-западного и северо-восточного простирания (рис. 1). В пределах неоднородности, расположенной в узле пересечения Ковино-Кординской зоны с Большепитско-Кислоканской и Ангаро-Сользаводской зонами глубинных разломов располагается Тычанский алмазоносный район (рис. 1). В зоне сочленения Байкитской антеклизы с Енисейским кряжем, в пределах прогнозируемой Енисейской кимберлитовой субпровинции выделена еще одна зона пониженного сопротивления (рис.1). Она приурочена к узлу пересечения Анкиновской зоны глубинных разломов, ограничивающей горстовое сооружение Енисейского кряжа и оперяющего разлома субширотного простирания. Пространственно она сопряжена с прогнозируемым здесь Вельминским кимберлитовым полем [2].

Стенд 22

Рис. 1. Карта результатов региональных магнитотеллурических зондирований в Байкитской кимберлитовой субпровинции 1 – изолинии поверхности докембрийских метаморфизованных пород в км; 2 – граница Сибирской платформы (выходы PR1); 3 – контуры вероятностной кимберлитовой провинции; 4 – контуры вероятностной железорудной провинции; 5 – границы Ковино-Кординской зоны; 6 – локальные поднятия: 1 – Чадобецкое, 2 – Тарыдакское, 3 – Хушмуканское, 4 – Шушукское; 7 – проводящие неоднородности первого порядка; 8 – проводящие неоднородности второго порядка; 9 – находки алмазов; 10 – кимберлит; 11 – находки пиропов; 12 – а – зоны глубинных разломов, б – кольцевые структуры (геологическая карта СССР м-ба 1:2500 000, 1980)

Перспективы Присаянской кимберлитовой субпровинции, связанной по мнению большинства исследователей с Урикско-Туманшетской интракратонной мобильной зоной (УТМЗ) [1, 6], можно расширить за счет территории Тулуно-Тайшетского Присаянья. Здесь в пределах Нижнеудинского
18-19 марта 2015г. Санкт-Петербург
195
валообразного поднятия выделены Нижнеудинская и Удинская проводящие неоднородности, объединенные в Присаянскую неоднородность первого порядка (рис.2). Она располагается в области пересечения глубинных разломов субширотного и юго-восточного простираний.
Заключение. Анализ результатов магнитотеллурических исследований, проведенных в пределах кимберлитовых районов Сибирской провинции показал, что известные и предполагаемые кимберлитовые поля пространственно сопряжены с проводящими геоэлектрическими неоднородностями. Эти неоднородности располагаются в узлах пересечения рудоконтролирующих, различных по направлению зон глубинных разломов и выделяются на фоне блоков земной коры с высокими значениями удельного электрического сопротивления.

Стенд 23

Рис.2. Карта результатов региональных магнитотеллурических исследований в Тулуно-Тайшетском Присаянье 1 – изолинии поверхности докембрийских метаморфизованных пород в км; 2 – изоглубины поверхности астеносферы в км; 3 – контуры проводящих геоэлектрических неоднородностей: а – первого порядка, б – второго порядка; 4 – граница Сибирской платформы (схематично); Контуры вероятностных провинций: 5 – железорудной; 6 – кимберлитовой? 7 – глубинные разломы и кольцевые структуры по данным спутниковой съемки (Геологическая карта СССР м-ба 1:2500 000, 1980); 8 — разломы

Литература
1. Егоров К.Н., Киселев А.И., Меньшагин Ю.В., Минаев Ю.А. Лампроиты и кимберлиты Присаянья: состав, источники, алмазоносность //Доклады РАН. -2010. — Т.435, — №6. — С. 7971-7979.
2. Курганьков П.П., Кузьмин И.А. Модель образования различных транспортеров алмазов и перспективы алмазоносности центральной Сибири //Геология и полезные ископаемые Красноярского края. – Красноярск, 2007. – С. 161-169.
3. Поспеева Е.В., Манаков А.В., Матросов В.А. Геоэлектрические неоднородности земной коры в связи с кимберлитовым магматизмом юга Якутской алмазоносной провинции //Вестник Воронежского государственного университета. – 2004. — № 1. – С. 137-147.
4. Поспеева Е.В. Литосферные геоэлектрические неоднородности как один из критериев кимберлитоперспективных площадей //Геофизика. – 2008. — № 5. – С. 51-57.
5. Секерин А.П., Меньшагин Ю.В., Егоров К.Н. Этапы магматизма и алмазоносность центральной части Урикско-Ийского грабена Присаянья //Отечественная геология. – 2001. — № 6. – С. 38-43.
6. Clifford T. N.Tectono-metallogenic units and metallogenic provinces in Africa/ Earth, Planet. Sci. Lett.


ВЫДЕЛЕНИЕ ПЛАТИНОНОСНЫХ ЗОН СВЕТЛОБОРСКОГО ДУНИТОВОГО МАССИВА ПО ДАННЫМ ТМГМ

Сенчина Н.П. 1,2, Путиков О.Ф.1, Дурягина А.М.1, Таловина И.В.1
1 Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург,
2 ФГУ НПП «Геологоразведка», Санкт-Петербург

Материалы представленной работы направлены на оценку эффективности термомагнитного геохимического метода (ТМГМ) в выделении платиноносных зон в пределах Светлоборского дунитового массива (Средний Урал). Показан пример эффективности метода на профиле с известным по бороздовому опробованию распределением платины, а также выполнены работы вдоль неизученного ранее профиля.

Стенд 24

Графики коэффициента изменения концентрации элементов в магнитных фракциях (после физико-химической обработки ТМГМ) по отношению к исходным концентрациям. а- известная платиноносная зона, б – аномалии, связанные с известной платиноносной зоной, в – аномалии, требующие проверки, г – участки заверки аномалий


ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КРУГОВОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОЭФФИЦИЕНТААНИЗОТРОПИИ ФЛИШЕВЫХ ТОЛЩ

Шепель А.Н.
Кубанский государственный университет

В практике применения геофизических методов на стадии инженерно-геологических изысканий используется широкий спектр электроразведочных методов. При этом решаются различного рода задачи. Для определения характера анизотропии грунтов может использоваться метод кругового электрического профилирования. С целью оценки возможностей этого метода выполнены измерения на одном из обнажений флишевых толщ в долине р. Агой.

Участок в 400 км Черноморского побережья Краснодарского края, являясь одним из крупнейших курортных районов страны, испытывает большую техногенную нагрузку. Здесь сосредоточены автомагистрали, морские порты, железнодорожные узлы и магистральные трубопроводы. К тому же стремительно нарастают темпы строительства, в связи с чем инженерно-геологические изыскания, в их числе электроразведочные методы, приобретают все большее значение для обеспечения безопасности функционирования различных сооружений.
Флишевые толщи, широко распространенные на Черноморском побережье Краснодарского края, обладают ярко выраженной анизотропией электрических свойств, однако она практически не учитывается при проведении электроразведки с целью решения инженерно-геологических задач.
В процессе учебной геофизической практики была изучена анизотропия электрических свойств в п. Агой Туапсинского района на одном из обнажений долины р. Агой примерно в 1 км от её устья. Геологический разрез на исследованном участке представлен переслаиванием тонких (от 10 до 50 см) прослоев мергелей, песчаников и известняков флишевой толщи свиты Казачьей Щели, имеющей субвертикальное падение. На обнажении была выполнена серия измерений на 10 точках с установкой кругового электрического профилирования (КрЭП), расстояние между точками измерения от 2 до 10 м. При исследованиях использовалась четырёхэлектродная симметричная установка АМNВ (АВ = 6 м; МN =1 м), которая ориентировалась в четырёх азимутальных направлениях (шаг по азимутам 45°), начальный азимут совпадал с простиранием флишевой толщи. Работы выполнялись с использованием прибора АЭ-72. Измеренные значения кажущихся сопротивлений рк каждого азимута наносились на полярную диаграмму (примеры диаграмм приведены на рисунке 1).

Стенд 25

Рис.1. Эллипсы анизотропии

Полярные диаграммы рк, как и следует из теории [1], имеют ярко выраженную вытянутость в направлении простирания слоистой толщи (азимут 0°), значения кажущегося сопротивления рк в пределах точек исследования варьируют от 27,2 Ом·м до 35,3 Ом·м, коэффициент анизотропии изменяется от 1,2 до 1,46. Таким образом, для флишевой толщи характера высокая анизотропия электрических свойств. Это является предпосылкой для применения круговых электрических профилирований (КрЭП) и зондирований (КрЭЗ) для картирования флишевых толщ, которые, как показывают специалисты в области электроразведки [1,2,4], позволяют значительно расширить класс задач, решаемых методами сопротивлений, и повысить эффективность электроразведочных работ при инженерно-геологических исследованиях.
Заключение
For flysch strata characterized by high anisotropy of the electrical properties. This is a prerequisite for the application of circular electrical profiling and probe for mapping flysch strata, which, as shown by experts in the field of electrical, can significantly extend the class of problems solved by the methods of resistance, and improve the efficiency of electric survey with engineering geological studies.
Литература
1. Хмелевской В.К., Шевнин В.А. Электроразведка методом сопротивлений. М.: Изд-во МГУ, 1994.
2. Цицишвили Д.А. Инженерная геофизика в условиях горной страны (на примере Грузии). Тбилиси: Мецниереба, 1980
3. Шепель А.Н. Возможности метода кругового электрического профилирования при инженерно-геологических изысканиях в условиях Черноморского побережья Краснодарского края // Всероссийская молодежная конференция «Актуальные проблемы геологии, планетологии и геоэкологии»: сборник тезисов. Новочеркасск: ЛИК, 2012.
4. Karous M., Mareš S. Geophysical methods in studying fracture aquifers. Praha, 1988.


ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ LABVIEW В ПРЕПОДАВАНИИ ДИСЦИПЛИНЫ «ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА»

Якушев А.В., Якушев В.М., Керимов Абдул-Гапур Г., Кузнеченков Е.П. Северо-Кавказский федеральный университет, Ставрополь

Система программирования LabVIEW предоставляет пользователям достаточно простую, но в то же время развитую инструментальную среду, которая позволяет решать не только вычислительные задачи и задачи управления, но также проводить моделирование физических процессов. В работе показано, как можно использовать такие ее возможности в преподавании дисциплины «Электроразведка».

Система программирования LabVIEW по своим возможностям стоит в одном ряду с такими языками высокого уровнякак, например, С++, Delphi и т.д. Однако наличие у нее графического интерфейса, а также обширных библиотек функций, делает процесс программирования на ней более простым и удобным. По этой причине ее удобно использовать в учебном процессе. Апробация данной программной среды проводилась нами в рамках дисциплины «Электроразведка» по направлению подготовки 130102.65 «Технология геологической разведки». Задания, которые были составлены и представлены учащимся для выполнения лабораторных работ, были преимущественно связаны в основном с моделированием электрических полей, формируемых на дневной поверхности естественными проводниками (метод ЕП). Некоторые задания касались интерпретации данных ВЭЗ метода сопротивлений.
Для изучения характера распределения естественных электрических полей, а также их зависимости от различных факторов зачастую применяют анализ полей простейших форм проводников. Как правило это равномерно поляризованная сфера или цилиндр, вертикальная столбообразная залежь, пластообразная залежь и т.д. Соотношения, полученные в работах [1, 2]после некоторой модификации было предложено представить в системе LabVIEW [3] в виде соответствующих виртуальных приборов (ВП), моделирующих поле на дневной поверхности. Пример реализации такого ВП для случая равномерно поляризованной сферы показан на рис 1. Здесь а) – лицевая панель ВП, б) – блок-диаграмма ВП, в) – виртуальный подприбор, реализующий основное расчетное соотношение. Для визуализации поля использованы график интенсивности Intensity Graph и трехкоординатный график 3DSurface. Для оценки распределения потенциала в поперечном сечении рассматриваемого поля, использовался двухкоординатный график XYGraph.

Стенд 26

Рис.1. Виртуальный прибор для оценки поля на дневной поверхности от вертикально заряженной сферы

Несмотря на достаточно простой вид, виртуальный прибор, показанный на рис. 1, позволяет в интерактивном режиме вести полноценный анализ того, как влияют на распределение поля такие параметры как удельное сопротивление материала сферы и вмещающей среды, радиус сферы, её заряд и глубина залегания. Аналогичным образом выполняется моделирование электрических полей, формируемых на дневной поверхности горизонтально расположенным цилиндром, вертикальной столбообразной залежью и вертикально расположенной пластообразной залежью.Для этого в составе виртуального подприбора (рис. 1.в) меняется расчетная формула и соответствующим образом корректируется интерфейс основного ВП. Результаты такого моделирования показаны на рис. 2.а для горизонтально расположенного цилиндра; на рис. 2.б для вертикальной столбообразной залежи и на рис. 2.в для вертикально расположенной пластообразной залежи.

Стенд 27

Рис. 2. Оценка поля, формируемого на дневной поверхности естественными проводниками различной формы

Одной из интересных особенностей системы программирования LabVIEW является возможность использования любого виртуального прибора в качестве подприбора в составе ВП более высокого уровня. Это дает возможность выполнять моделирование полей естественных проводников сложной формы, опираясь на все перечисленные выше случаи как на своего рода примитивы. Результирующее поле в данном случае будет определяться суперпозицией полей от всех использованных примитивов. Пример такого моделирования для серии плоских проводниковпоказан на рис. 3. В качестве примитива, а, следовательно, подприбора использован ВП для расчета поля на дневной поверхности, формируемого вертикально расположенной пластообразной залежью. Каждыйтакой примитив (подприбор) в составе общего ВП дополнен параметрами, определяющими его пространственное положение относительно других объектов. Отметим что для наглядности параметры модели, показанной на рис. 3, подобраны таким образом, что результат является тождественным, полученному в [1] методом физического моделирования. Отличие заключается в том, что компьютерное моделирование дает больше возможностей и требует меньших временных затрат. Так, например, создание ВП, моделирующего поле сложной формы от нескольких естественных проводников на основе имеющихся примитивов, занимает у учащихся два стандартных учебных часа. Столько же времени занимает создание входящего в учебный курс виртуальногоприбора, моделирующего кривую ВЭЗ двухслойной среды [4] и который является программным аналогом двухслойной палетки.

Стенд 28

Рис. 3. Внешний вид поля, формируемого на дневной поверхности комплексом плоских поляризованных проводников

Все перечисленные задачи были оформлены в виде заданий и прошли апробацию в рамках дисциплины «Электроразведка» на кафедре геофизических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых института нефти и газа ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский федеральный университет»(г. Ставрополь). Составлено и передано в печать учебное пособие «Лабораторный практикум по дисциплине «Электроразведка». Практикум составлен таким образом, что одновременно с изучением основной дисциплины, учащиеся приобретают практические навыки работы с системой программирования LabVIEW. Такой подход является оправданным, так как заметно улучшает качество и глубину освоения основного материала данной дисциплины. При этом заметно возрос интерес учащихся к выполнению заданий лабораторных работ.
В заключение следует отметить следующее – несмотря на то, что система программирования LabVIEWизначальносоздаваласьдля решения вычислительных задач и задач управления, онапредставляет собой вполне удобный инструмент для моделирования физических процессов и полей. При этом наличие развитой встроенной библиотеки функций [5], а также графический интерфейс системы программирования, делают выполнение таких работ простым и эффективным. По этой причине ее удобно использовать не только для решения прикладных и научных задач,но также в учебном процессе.
Литература
1. Семенов, А.С. Электроразведка методом естественного электрического поля / А.С. Семенов – Л.: Недра, 1980. – 446 с.
2. Электроразведка: Справочник геофизика. В двух книгах / Под ред. В.К. Хмелевского и В.М. Бондаренко, Книга 2. — М.: Недра, 1989. — 378 с.
3. Михеев, П.М. Учебный курс LabVIEW Основы I / П.М. Михеев, С.И. Крылова, В.А. Лукьянченко, Д.С. Урюпина: Учебно-технический центр «Системы автоматизации научных исследований» – М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2007 – 365 с.
4. Доброхотова И.А. Практикум по интерпретации ВЭЗ / И.А Доброхотова, К.В. Новиков: Учебное пособие для студентов дневного, вечернего и заочного обучения – М.: РГГРУ, 2009. – 57 с.
5. Суранов А.Я. LabVIEW 8.20: справочник по функциям / А.Я. Суранов. – М.: ДМК Пресс, 2007. – 536 с.


ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ РАЗРЕЗА НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ МЕТОДАМИ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

Зацепин С.А.
Воронежский государственный университет

В статье описываются некоторые результаты исследования верхней части разреза методами электроразведки на одной из строительных площадок в Липецкой области с целью выявления и картирования неоднородностей строения осадочного чехла, оценки мощности пород.

Исследование верхней части геологического разреза является важной задачей для строительства, инженерной геологии и геофизики, так как процессы, которые происходят непосредственно в её пределах могут иметь влияние на строящиеся или уже существующие здания и инженерные сооружения различного рода; такие воздействия могут носить катастрофический характер.
В связи с важностью таких исследований, летом 2014 года в Липецкой области сотрудниками кафедры геофизики ВГУ проводились электроразведочные работы на одной из строительных площадок (рис.1).

Стенд 29

Рис. 1. Схема отработки участка методами ВЭЗ и СЭП: 1 – точки ВЭЗ (линиями указаны направления разносов); 2 – точки детальных ВЭЗ; 3 – точки контрольных ВЭЗ; 4 – 4 – точки наблюдения методом СЭП; 5 – крестовые ВЭЗ

Целевым назначением работ являлось определение мощности пород верхней части разреза и картирование возможных неоднородностей строения осадочного чехла.
Перед геофизическими исследованиями стояли следующие задачи:
1. Выбор и обоснование рационального комплекса исследований;
2.Расчленение по физическим свойствам осадочных отложений на основные литологические разности в разрезе и по площади;

3. Выявление и картирование неоднородностей в строении верхней части разреза.
Решение поставленных геологических задач осуществлялось комплексом методов вертикальных электрических зондирований (ВЭЗ) и симметричного профилирования (СЭП).
Такой комплекс методов был выбран в связи с их простотой, большой информативностью и сравнительно невысокой стоимости проведения работ.Электроразведочные исследования выполнялись по системе профилей, направление которых было принято в крест основных геоморфологических структур исследуемой площади.
Во всех случаях наблюдения ВЭЗ выполнялись симметричной установкой AMNB, где А и В – питающие электроды установки, а М и N – приемные. Величина разносов питающей линии АВ/2 (АО) составила: 1,5; 2,2; 3; 4,2; 6; 9; 13; 20; 30; 42; 60; 90; 130; 220 м. Длина приемной линии удовлетворяла соотношению 3MN≤АВ. При достаточно больших разносах питающей линии АВ (АО) измеренная разность потенциалов на приемных электродах становится слишком малой, что не позволяет получить непрерывную кривую ρk ВЭЗ. Поэтому для увеличения измеряемой разности потенциалов приходилось увеличивать длину приемной линии, сохраняя указанное соотношение с длиной питающей линии. Для сопряжения ветвей кривой ВЭЗ, соответствующих различным линиям MN, необходимо получить их перекрытие, для чего на переходных разносах питающих электродов производятся замеры на обеих линиях MN.
Наблюдения СЭП проводились симметричной установкой AMNB с АВ = 200 м. шаг наблюдений по профилям при площадной съемке составлял 25 м, на отдельных детализационных профилях – 10 м. Для того, чтобы исследовать «мертвую зону», возникающую при приближении одного из питающих электродов к асфальтированной автодороге, были пройдены маршруты параллельные ей.
В качестве измерительной аппаратуры в методах ВЭЗ и СЭП использовался модернизированный автокомпенсатор АЭ-72. Источниками питания являлись батареи напряжением 4,5 В, собранные в группы. Для монтажа приемных и питающих линий применялись провода марки ГУСП. В качестве питающих электродов использовались стальные электроды длиной до 80 см, а измерительных – латунные диной 35 см.
Интерпретация результатов ВЭЗ проводилась с целью получения геологической информации. Для получения общего представления о геологическом строении района вначале была проведена качественная интерпретация результатов ВЭЗ. Далее была выполнена количественная интерпретация результатов ВЭЗ.
Количественная интерпретация кривых ВЭЗ проводилась по методу особых точек и методом подбора с использованием программыIPI2Win.
В ходе интерпретации было выявлено, что в исследуемом геоэлектрическом разрезе выделяются несколько горизонтов.
Первый геоэлектрическийгоризонт мощностью от 2 м до 10 – 15 м имеет широкие интервалы изменений значений УЭС от 10 до 200 Ом м и представлен предположительно почвенно-растительным слоем и покровными отложениями четвертичного возраста, представлен суглинками, глинами песчаными, прослоями песка.
Второй геоэлектрический горизонт имеет мощность от 15 м до 50 м. Представлен предположительно он песчанно-глинистыми отложениями; песками с прослоями глин, песчаников. Значения УЭС данного горизонта изменяется в широких пределах – от 10 до 100 Ом м и отождествляется, в основном, с образованиями нижнемелового возраста.
Третий геоэлектрический горизонт является в данном случае опорным и представлен предположительно известняками верхнего девона, значения УЭС колеблются в пределах 160-700 Ом*м. Абсолютные отметки кровли данного горизонта изменяются в интервале 97 м162 м
Стоит отметить, что в пределах изучаемого участка не было буровых работ, но на границе участка в 80-90 г.г. прошлого века проводились буровые работы.

Стенд 30

Рис.2. Геолектрический разрез по одномуу из профилей ВЭЗ

Использование электроразведки методом СЭП позволило существенно детализировать картину распределения геоэлектрических неоднородностей на изученных участках. Указанные материалы полевых работ методом СЭП были использованы при составлении схем распределения кажущегося удельного сопротивления. На данных схемах хорошо просматриваются зоны повышенных и пониженных значений кажущегося удельного сопротивления пород, предположительно отвечающие уровню глубин опорного горизонта или несколько выше него. На основе проведённой интерпретации совокупности электроразведочных данных можно сделать следующие выводы: Надопорная толща имеет различную мощность, сильно дифференцирована по удельному сопротивлению (рис.3). Отмечаются довольно обширные низкоомные зоны, предположительно связанные с суглинками, прослоями глин и обводнённостью.

Стенд 31

Рис.3. Схема распределения кажущегося удельного сопротивления на участке по данным СЭП(изолинии в Ом м)

Литература
1. Информационный бюллетень о состоянии недр на территории Российской Федерации в 2009 г. — Вып. 33. — М.: ООО “Геоинформмарк”, 2010. — 208 с.
2. Информационная сводка о проявлениях экзогенных геологических процессов на территории Российской Федерации за II квартал 2013 г.
3. Савко А.Д. и др. Литология и фации донеогеновых отложений Воронежской антеклизы // Тр. НИИ геологии ВГУ. – Вып. 3.-Воронеж: Изд-во ВГУ, 2001. — 134 с.


ГЕОРАДИОЛОКАЦИЯ ЛЕДНИКОВЫХ ФОРМ РЕЛЬЕФА ПРИ РАЗВЕДКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПЕСКА И ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНЫХ СМЕСЕЙ

Родионов А.И.1, Рязанцев П.А.1,2
1Петрозаводский государственный университет
2Институт геологии КарНЦ РАН, Петрозаводск

В статье рассматривается метод георадиолокации для изучения ледниковых форм рельефа. Показаны практические примеры исследований при разведке месторождений песка и ПГС для разных ледниковых образований. Определена высокая информативность георадиолокации для решения подобныхзадач.

На сегодняшний день всё большую сферу применения при изучении верхней части разреза находит метод георадиолокации, которые, как показывают исследования различных авторов [1,2], позволяют получить широкий спектр информации о строении геологической среды, исходя из изменения её диэлектрической проницаемости. Георадиолокация используется при проведении инженерно-геологических изысканиях, а также при разведке месторождений полезных ископаемых, в частности песка и песчано-гравийной смеси (ПГС). Существует ряд успешных примеров использования этого метода для определения полезной толщи на подобных месторождениях [3,4]. При этом важно учитывать, что различные условия образования песка и ПГС формируют разные по составу и строению залежи, требующие особого подхода. Целью данной работы является изучение возможностей георадиолокации при разведке месторождений песка и ПГС в пределах распространения ледниковых форм рельефа в Северо-Западного регионе.
Изыскания проводились в трёх областях Северо-Западного региона — Новгородской области, Республике Карелия и Мурманской области (рис.1). Большинство месторождений разведывалось для нужд дорожного строительства. На значительной части исследуемой территорий состав, структура и морфология четвертичных отложений обусловлены деятельностью ледника, которая привела к образованию водно-ледниковых, флювиогляциальных и аллювиальных отложений. Одним из важнейших геологических факторов, влияющих на распределения месторождений песка и ПГС, является характер дегляциация [5]. Этот процесс протекал по-разному, в зависимости от состава пород, климата и прочих факторов, что привело к формированию большого количества различных генетических типов месторождений. Главными формами рельефа, к которым приурочены крупные запасы песка и ПГС являются озы, краевые гряды, флювиогляциальные дельты и равнины.

Стенд 32

Рис. 1 Карта Северо-западного региона (звёздочками обозначены участки исследований)

Георадиолокационные исследования осуществлялись георадаром «ОКО-2» с антенным блоком АБ-150М по отдельным рекогносцировочным профилям, привязка которых осуществлялась с помощью GPS навигатора. В задачи георадиолокации входило определение структуры и мощности рыхлых отложений, выделение наиболее продуктивных интервалов, локализация глинистых образований (линз, прослоев), а также определение глубины залегания подстилающих коренных пород. Данные обрабатывались при помощи программы GeoScan, где осуществлялась необходимая фильтрация, а также проводилсягеорадарный фациальный анализ. Полученные результаты заверялись шурфами и скважинами шнекового бурения, выполняемые при помощи мобильного бурового станка УКБ-12/25.
В качестве примера приводятся георадарные профили с различных участков. На рис. 2А показан разрез, полученный на месторождении ПГС в западном Приладожье. Участок недр расположен в пределах денудационно-аккумулятивной равнины, сложенной осадками разных генетических типов,которые образуют различной мощности чехол, часто прерывающийся выходами скальныхпород. Георадиолокация позволила установить, что основная часть участка сложена песками, а не ПГС как предполагалась ранее. Это видно по характерному поведению волнового поля, которое позволяет выделить фацию среднезернистого песка косого залегания. Мощность полезной толщи варьируется в среднем от 4 до 10 метров. Ниже она подстилается моренными отложениями и коренными породами, граница с которыми хорошо прослеживается. На рис. 2Б рассматривается профиль, выполнены по вершине гряды (Ондского оза) в центральной Карелии. Использование георадиолокации показало, что полезная толща на участке выдержанная, без изменений. При этом исследуемый участок следует рассматривать как месторождение ПГС вследствие «хаотичного» поведения волнового поля, в котором, тем не менее, прослеживаются линейные оси синфазности, соотносимые с прослоями песков. Дальнейшими детальными геологическими исследованиями определено, что толща на 35% состоит из песка и на 65% из ПГС, с содержанием гальки и гравия не менее 15%. На рис. 2В показан разрез, полученный недалеко от побережья Кандалакшского залива. По полученному разрезу установлено, что полезная толща песков частично сложена среднезернистыми песками, которые имеют морское происхождение, и ПГС образованные в краевой ледниковой зоне. Образование песков, залегающих сверху, связано с регрессией Белого моря.

Стенд 33

Рис. 2 Георадарные профили выполненные на: А – Участке в Приладожье; Б – Участке в центральной Карелии; В – Участке рядом с Кандалакшским заливом

Таким образом, выполненные исследования показали, что метод георадиолокации хорошо подходит для изучения различных форм ледникового рельефа. Установлено, что использование георадиолокации является ведущим геофизическим методом при разведке месторождений песка и ПГС. Его применение обеспечило получение информации о структуре залежи и её составе, оперативно и при малых затратах. Дальнейшее развитие подобных методических подходов позволит детально выделять сорта сырья, глинистость и крупность песка и ПГС в естественном залегании.
Литература
1. Владов М.Л. Введение в георадиолокацию. Учебное пособие / М.Л. Владов, А.В. Старовойтов. – М.: Издательство МГУ, 2004. – 153 с.
2. Daniels D.J. Ground penetrating radar / D.J. Daniels. – Cornwall: MPG Books Limited, 2004. – 722 p.
3. Глазунов В.В. Георадиолокационное зондирование при поисках и разведке месторождений песка/ В.В.Глазунов, Н.Н. Ефимова // Разведка и охрана недр. 2001. – № 3. – С. 42 – 44.
4. Lucius J.E. An Introduction to using surface geophysics to characterize sand and gravel deposits // J.E. Lucius, W.H. Langer, K.J. Ellefsen. – Reston: U.S. Geological Survey, 2006. – 51 p.
5. Евзеров В.Я. Размещение месторождений песка, песчано-гравийных смесей и легкоплавких глин Кольского региона в связи с дегляциацией / В.Я. Евзеров // // Вестник ВГУ. Серия: Геология. – 2000. – №9. – С. 152–159.


АППАРАТУРА И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭЛЕТРОРАЗВЕДКИ МЕТОДОМ ВЫЗЫВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ СЕРИИ «ИМПУЛЬС»

Паули Н.И., Сверкунов А.С.
Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья, Новосибирск

Приводятся основные характеристики и область применения аппаратурного комплекса «Импульс-ВП», а также программное обеспечение для проведения геологоразведочных и инженерных работ методом вызванной поляризации, обработки и предварительной интерпретации данных в полевых условиях.

Многоканальная телеметрическая электроразведочная станция «Импульс-ВП» предназначена для проведения работ методом ВП (вызванной поляризации во временной области), электропрофилирования в большинстве его модификаций (ЭП), вертикального электрического зондирования (ВЭЗ и ВЭЗ-ВП), естественного поля (ЕП) а также для проведения наземно-скважинной электроразведки при заряде как в открытом стволе, так и в обсадной колонне труб.
Область применения: нефтегазопоисковые работы, геологическое картирование, рудная электроразведка, инженерная геология, гидрогеология и геоэкологические исследования, электромагнитный мониторинг, 3D исследования.
Аппаратура«Импульс-ВП» решает следующие задачи:
 выявление поляризующихся ореолов над газонефтяными залежами и выявление перспективных участков для бурения разведочных скважин;
 оконтуривание газонефтяных залежей методом наземно-скважинной электроразведки;
 поиск глубокозалегающих медно-никелевых, полиметаллических, железорудных (магнетитовых) месторождений и месторождений углей;
 изучение глубинного строения рудных районов (картирование рудоконтролирующих структур или рудовмещающих полей, изучение геоэлектрического разреза);
 разведка крутопадающих пластовых залежей находящихся в синклинальных и антиклинальных складках;
 прослеживание рудных объектов методом заряда;
 прослеживание и дистанционный мониторинг подземных захоронений промышленных отходов.
Измерительный комплекс «Импульс-ВП» построен в виде набора автономных одно-, двух-, четырех- и восьмиканальных регистраторов — полевых модулей, которые связаны между собой цифровыми линиями связи. Количество присоединяемых каналов можетварьироваться от 1 до 48. Цифровые данные поступают в управляющий компьютер в реальном масштабе времени, благодаря чему оператор может контролировать процесс измерения и при необходимости изменять параметры измерения — коэффициент усиления, ток питающей линии, входное усиление каналов и т.д.
Построение измерительной системы в виде набора самостоятельных «интеллектуальных» единиц (отдельных модулей), связанных между собой посредством телеметрии, позволяет значительно расширить круг решаемых задач, а также:

 проводить работы в труднодоступных условиях;
 решить проблемы утечек (связанные с нарушением изоляции) в многопроводных косах, приводящих к искажению сигнала;
 сократить время измерения (особо это касается наземно-скважинной электроразведки, где время предоставление скважин строго регламентировано);
 уменьшить количество необходимого персонала и транспортных средств и тем самым удешевить работы;
 обеспечить возможность разработок новых технологических подходов.

Стенд 34

Рис. 1. Четырехканальный измерительный модуль «Импульс ВП4»

Основные технические характеристики аппаратуры «Импульс-ВП»:
Измерительный канал:
 Максимальное измеряемое напряжение сигнала — не менее 10 В.
 Входное сопротивление — не менее 10/1 МОм.
 Диапазон времени измерения ВП — от 5010-3 до 100 с.
 Коэффициенты усиления: 1; 2; 4; 8; 16; 32; 64; 128.
 Относительная погрешность измерения напряжения в диапазоне измеряемых напряжений 310-6 — 10 В при числе накоплений 100 — не более 1%.
 Синхронизация: GPS
 Интерфейс связи: RS-485
Генератор тока КТ-15:
 Амплитуда биполярных импульсов тока — от 0.5 до 15 А.
 Максимальная выходная мощность — 6 кВт.
 Силовое питание — 3 фазы 380 В.
 Длительность фронта выключения тока в эквиваленте генераторной петли 1000х1000м при токе (15±0,1) А — не более 1мс.
Генератор тока КТ-1:
 Амплитуда биполярных импульсов тока — от 0.002 до 1 А.
 Выходное напряжение — до 400 В.
 Максимальная выходная мощность — 100 Вт.
 Силовое питание — 12 В.
Для работы с оборудованием серии «Импульс-ВП» применяется программное обеспечение IPRecorder, которое предназначено для сбора, визуализации, контроля данных в процессе измерения сигналов методом ВП, а также для отображения и настройки параметров работы измерительных модулей: тип синхронизации, длительность токового импульса и измерения, коэффициенты усиления для каждого измерительного модуля, частота оцифровки сигнала и другие.

Перед началом измерений оператор имеет возможность задать следующие параметры оборудования: размер и координаты генераторной и приемных линий, ток в генераторной линии, а также название исследуемой площади, название текущего профиля измерений и имя оператора. В дальнейшем при экспорте данных эта информация сохраняется в выходных файлах и используется для построения разрезов кажущихся характеристик в программе обработки и интерпретации «EM-DataProcessor».
После окончания записи программа IPRecorder вычисляет средний сигнал для каждого измерительного модуля, выполняет его фильтрацию, далее вычисляет и визуализирует кажущееся электрическое сопротивление ρk, кажущуюся поляризуемость ηk, а также кривую ошибки измерения сигналов. После отработки всей площади или ее участка программа IPRecorder позволяет экспортировать измеренные сигналы в программу обработки и интерпретации данных электроразведки EM-DataProcessor для построения планов распределения в площади или распределений по профилю кажущихся характеристик непосредственно в полевых условиях.
На рис.2 приведены результаты поисковых работ на коренное золото в метасоматитах Шерегешской площади в Горной Шории. Работы проводились с использованием трехэлектродной установки. Для одного положения питающего электрода проводились измерения в приемных линиях на 16 разносах. Размер приемных линий составлял 10 м. В результате были выделены зоны сульфидной минерализациии и связанные с ними рудные объекты.

Стенд 35

Рис. 2. Результаты работ методом ВП с использованием аппаратуры серии «Импульс ВП» на золоторудном месторождении

Таким образом, возможность предварительной обработки данных сразу после окончания измерения позволяет оператору непосредственно в полевых условиях оценить качество полученного материала и, при необходимости, выполнить повторные измерения, тем самым максимально исключить брак и повысить качество измеряемых сигналов.
Сборник тезисов XII-го международного геофизического научно-практического семинара
216
Литература
1. Тригубович Г.М., Чернышев А.В., Куклин А.В., Ковальский Я.Ф., Сверкунов А.С. EM-DataProcessor: оперативная 3D-инверсия данных импульсной индуктивной электроразведки // Гео-Сибирь — 2014. Т. 2. № 3. С. 95-101.
2. Моисеев В.С., Паули Н.И., Токарева М.Г. Объемное изучение поляризационных объектов повышенного и пониженного сопротивления // Материалы научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2005». — Новосибирск: СГГА, 2005. — С. 127-130
3. Моисеев B.C. Метод вызванной поляризации при поисках нефтеперспективных площадей // Новосибирск: Наука, 2002 г. — 150 с.


ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА СОПРОТИВЛЕНИЙ ПРИ ГЕОЛОГИЧЕСКОМ КАРТИРОВАНИИ ТЕРРИТОРИИ ЮЖНОГО БЕРЕГА ОЗ. ИЛЬМЕНЬ

Исаева В.А.1, Данильев С.М.2, Ермолин Е.Ю.3
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург

В данной работе отписываются результаты работ методом сопротивлений, выполненные новгородской области на южном побережья оз. Ильмень в рамках геолого-геофизической практики студентов. Хорошая обнаженность района исследований, наличие контрастных геоэлектрических границ горных пород верхнего девона и малоамплитудных прикативных дизъюктивных тектонических нарушений позволяют рассматривать данный район потенциальным для геологогеофизического полигона.

Введение
В наши дни при больших темпах развития геофизической аппаратуры и усовершенствования методик полевых работ становится актуальным создание геофизических полигонов. Полигон должен обладать следующими характеристиками: слабым уровнем промышленных помех, хорошей обнаженностью, наличием контрастных геоэлектрических границ, наличием участков с пологим залеганием геоэлектрических слоёв. В настоящее время такие полигоны в западной части Российской Федерации существуют: пос. Александровка (кафедра геофизики МГУ); побережье Белого моря (кафедра физики земли СПбГУ) и д.р. С 2012 года студенты кафедры геофизических и геохимических методов поисков начали проходить академическую практику в Новгородской области вблизи пос. Буреги. В данной работе представлены обобщенные результаты электроразведочных работ методом сопротивления 2012 года. Авторы поставили перед собой задачу оценить участок южного побережья оз. Ильмень как геологогеофизический полигон и заложить основу для создания его геологогеофизичского паспорта.

Описание района и методики работ

Стенд 36

Рис. 2. Стратиграфическая колонка района исследований

Полигон расположен на северо-западе Русской плиты, в пределах главного девонского поля (рис. 1). Здесь осадочные породы наклонены на юго-восток под углом до 8 минут и образуют пологую моноклиналь.На территории полигона расположен геологический памятник природы регионального значения: «Ильменский глинт». Это береговой уступ (клиф) высотой до 11 м и протяженностью около 15 км. Такая непрерывная серия естественных обнажений верхнего девона представляет редкую для платформ возможность наблюдать не только вертикальную последовательность слоев, но и их латеральные изменения. Кроме глинта, на территории полигона коренные породы обнажаются в многочисленных обрывах долин рек Псижа и Саватейка. Здесь представлен терригенно-карбонатный комплекс пород франского яруса верхнего девона, который сформировался в мелководном морском бассейне около 370 млн лет назад. В этом районе установлены стратотипы ильменских (D3il) и бурегских (D3br) слоев, которые являются подразделениями региональной стратиграфической схемы. Стратиграфическая колонка района показана на рисунке 2.
В Ильменском глинте можно наблюдать складчатые дислокации, охватывающие всю представленную в обнажениях толщу франского яруса (рис 3г). Преимущественно это малоамплитудные (до 3 м) синклинальные и антиклинальные складки шириной от 100 до 300 м, с углами падения крыльев до 5˚. Кроме того, установлен ряд антиклинальных складок амплитудой 5-7 м, с углами падения крыльев 35-40˚.

Стенд 37

Рис. 1. Географическое положение (а), топографическая схема расположения профилей ВЭЗ 2012 года (б) и фотография надвига (в) закартированного на береговом уступе оз. Ильмень (глинте). Условные обозначения: 1 – пикеты ВЭЗ, 2 – номера пикетов ВЭЗ; 3 – пикеты круговых ВЭЗ; 4 – линии профилей ВЭЗ, 5- линия надвига, 6 – обнажения пород, 7 – реки (а) и временные водотоки (б), 8 — дороги, 9 –изогипсы рельефа, 10 — здания.

В 2012 году в рамках геолого-геофизической практики студентов были выполнены электроразведочные работы методом сопротивления. При выполнении полевых работ использовался генератор переменного тока «ERA», измеритель «ERA-MAX», четыре стальных электрода: 2 питающих (А и В) и 2 приемных (M и N). Измерения выполнялись с использованием симметричной установки вдоль нескольких профилей: линия берегового уступа (пикеты c индексом «g» на рисунке 2), в крест закартированного надвига (пикеты c индексом «n»), и в пределах русла временного водотока (пикеты c индексом «r»). Использовались разносы АБ/2 равные от 1,5 до 60(100) метров (10 разносов на декаду).
Результаты
По полученным измерениям были построены кривые вертикального электрического зондирования (рис 3а). Основная часть измеренных кривых является кривыми К-типа (проводник-диэлектрик-проводник). Лишь в районе ПК 3000 встречаются кривые другого типа. Именно в этом пикете на геологическом разрезе, составленным С.Б. Шишловым и д.р. [1,2] (рисунок 3г) происходит выклинивание бурегских «ракушняковых» известняков.
Учитывая пологое залегание геологических слоёв района исследований, интерпретация кривых выполнялась в рамках горизонтально-слоистых моделей (1D). Решение обратной 1Dзадачи выполнялось с использованием программы IPI2Win (А.А. Бобачёв, МГУ). Невязки полевых (рис 3а, кривые 1) и расчётных (рис 3а, кривые 3) кривых не превышали 3%. По результатам интерпретации были построены геоэлектрические разрезы. Геоэлектрический разрез вдоль линии глинта показан на рисунке 3в.

Стенд 38

Рис. 3. Кривые кажущегося сопротивления (а) цифрами обозначено: 1 – полевые значения кажущегося сопротивления; 2 – расчётная теоретическая кривая ВЭЗ; 3 – теоретическая геризонтально-слоистая модель, разрез кажущегося сопротивления (б), геоэлектрический разрез — результат решения 1D задачи (в) и геологический разрез С.Б.Шишлов и д.р. (г). Условные обозначения: 1 –Ильменские глины, 2 – ильменские песчаники, 3 – ракушняковые известняки, 4 – плитчатые известняки, 5- четвертичные образования, 6- пикеты ВЭЗ, 7-складки, 8 – п

На геоэлектрическом разрезе (рис 3в) выделяется 3 слоя. Первый слой, с удельным электрическим сопротивлением (УЭС) от 50 до 120 Ом-м метров имеет мощность от 0.5 до 2,5 метров. Второй слой с УЭС от 120 до 500 Ом-м имеет мощность от 1 до 5-ти метров Третий слой – проводник с УЭС 11-50 Ом-м. Сопоставляя геологический (рис. 3г) и геоэлектрический (рис 3в)разрезы и учитывая перрофизические справочные данные [3], можно сделать вывод о том, что первый слой соответствует четвертичным отложениям (супесь, суглинок, морена), второй слой соответствует известняткам (ракушняковым и плитчатым) бурегской свиты. Третий слой соответствует песчаникам и глинам ильменской свиты. В районе пикетов g-2200и g-2400 на геоэлектрическом разрезе наблюдается понижение УЭС второго слоя, авторы считают, что это связано с наличием разрывного нарушения (надвига), который хорошо наблюдается на глинте (фотография на рисунке 2в). Для детального изучения этого дизъюктивного нарушения были выполнены ВЭЗ в крест него (пикеты с индексом «n» на рисунке 2б). Результаты измерений и интерпретации кривых показаны на рисунке 4. Наличие вертикального контакта пород между пикетами 200 и 150 очевидно.

Стенд 39

Рис.4. Разрез кажущегося сопротивления

По предположениям геологов, русло временного водотока (в районе пикетов с индексом r) является осью антиклинальной складки.Cцелью уточнения этого предположения были выполнены измерения ВЭЗ по нескольким профилям. Кроме того, с целью оценки достоверности определения глубины до кровли ильменских глин было выполнено 2 измерения круговых ВЭЗ (КВЭЗ), значения глубины до проводника на пикете I в зависимости от азимута расстановки показаны на рисунке 5. Из рисунка 5 видно, что глубина до проводника определяется с точностью до 0.7 метров.Результаты определения глубины до проводника (ильменских глин) для участка «временного водотока» показаны на рисунке 6 (слева). Благодаря результатам электроразведки была построена геологическая карта (рис. 6, справа).

Стенд 40

Рис.5. Результаты КЭЗ на пикете I

Стенд 41

Рис. 6. Значения глубины до кровли проводника (слева) порезультатам интерпретации кривых ВЭЗ и геологическая карта (справа) по результатам электроразведки.

Выводы
Результаты работ 2012 года показали, что с использованием метода сопротивлений может быть определена подошва ракушняковых известняков (кровля ильменских песчаников). Это позволяет картировать указанные комплексы Франского яруса в данном районе.
Великолепная обнаженность, разнообразие горных пород, наличие контрастных геоэлектрических границ и их пологое залегание, делают южный берег оз.Ильмень Потенциальным полигоном объектом для геофизических практик учебных геолого-съемочных практик и выполнения научных исследований.

Литература
1. С.Б. Шишлов, М.А. Иванов, Е.Д. Михайлова, В.П. Матвеев, Р.А. Щеколдин Ильменский глинт – уникальный геологический памятник и учебный полигон.
2. Хмелевской В.К. Электроразведка: Учеб. Пособие. 2 изд. перераб. и доп. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1984. 421с.
3. Петрофизика: Справочник. В трёх книгах Книга первая. Горные породы и полезные ископаемые / Под ред. Б.Н. Дортман. — М.: Недра, 1992. 391 с.


ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС МЕТОДА ИМПУЛЬСНОГО ЗАРЯДА (МИЗ)

Голиков Ю.В.1, Крылов С. А.2,Миронова Н.К.3
1Уральский Государственный Горный Университет, Екатеринбург,
2НОУ Инженерная Академия, Екатеринбург,
3Институт Геофизики УрО РАН, Екатеринбург

В тезисах доклада представлена технология импульсного заряда, как современного передового метода поиска полиметаллических руд. Рассматривается схема измерений и отличительные особенности метода, а так же технология измерений и аппаратура. Обработка и интерпретация обеспечены программами, позволяющими построить сложную геоэлектрическую модель объектов, оценить их прогнозные ресурсы и задать параметры поисковых скважин. Приведены практические результаты каждого этапа интерпретации.


После рассмотрения стендовых докладов чтение докладов было продолжено в главном актовом зале НМСУ «Горный»

МЕТОДИКА НЕЙРОСЕТЕВОЙ ИНВЕРСИИ ПОЛЕВЫХ ДАННЫХ

Шимелевич М.И., Оборнев Е.А., Оборнев И.Е. МГРИ-РГГРУ

В работе [6] показано, что в результате конечномерной аппроксимации искомой удельной электропроводности среды (параметризации) обратная задача геоэлектрики сводится к системе нелинейных уравнений первого рода на ограниченном замкнутом подмножестве RN, определяемом сеткой обратной задачи. В этом случае конечномерный оператор обратной задачи может быть аппроксимирован функцией многих переменных типа многослойной нейронной сети (НС). С помощью НС метода может быть вычислено приближенное решение обратной задачи для любых входных данных. В данной работе предлагаются методы уточнения, найденного приближенного НС решения обратной задачи с помощью аппроксимационно-итерационного нейросетевого (АИНС) метода, а также путем  корректировки модельного класса допустимых решений. Апробация алгоритмов проводилась на натурных данных электроразведочных полевых работ методом МТЗ в Краснодарском крае по  субмеридиональному профилю Новороссийск-Елизаветовка (региональный профиль №3 Кубанский) в районе Западно-Кубанского краевого прогиба и на опорном геофизический профиль 2-ДВ (1560-2110 км).


НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ДИПОЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ С ИЗМЕРЕНИЕМ ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ ДЛЯ ПОИСКА И РАЗВЕДКИ ЗАЛЕЖЕЙ ПРИРОДНЫХ БИТУМОВ И ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

Бредников К.И., Хасанов Д.И., Червиков Б.Г.
Казанский (Приволжский) федеральный университет

Бредников

Геоэлектрический разрез и разрез поляризуемости ηкср , рассчитанные по синтетическим кривым. Профиль №1

В статье представлены результаты применения дипольного электрического зондирования с измерением вызванной поляризации для разведки залежи природных битумов и высоковязких нефтей. Полевые работы проведены по схеме наблюдений с многократным перекрытием, что позволяет построить геоэлектрические разрезы с высоким разрешением как по латерали, так и по вертикали. Полученные результаты свидетельствуют о высоком потенциале дипольного электрического зондирования с измерением вызванной поляризации при изучении залежей природных битумов и высоковязких нефтей. По сравнению с вертикальным электрическим зондированием метод обладает более высокой производительностью, при этом предлагаемый метод более адаптирован для работы в условиях высокого фона техногенных электромагнитных помех. В результате интерпретации полученных данных уточнено положение залежи природных битумов в разрезе.


ПРИМЕНЕНИЕ АЭРОКОМПЛЕКСА ЭКВАТОР ДЛЯ ПОИСКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ АЛМАЗОВ В АНГОЛЕ

А.К. Волковицкий 1, Е.В. Каршаков 1, Е.В. Мойланен 2
1 Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, Москва,
2 ЗАО «Геотехнологии», Москва

Волковицкий

Карта мощности рыхлых отложений, наложенная на цифровую модель рельефа

В статье приводятся некоторые результаты выполнения работ по поиску месторождений алмазов в центральной части Анголы с использованием аэрогеофизического комплекса ЭКВАТОР. Рассмотрена геологическая характеристика района и приведены результаты поисков кимберлитовых трубок. Описаны особенности методики поисков россыпных месторождений с применением аэроэлектроразведочной системы. Приведены примеры выделенных перспективных аномалий. Горно-буровые работы на аномалиях вскрыли новые кимберлитовые тела.


 

ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ МЕТОДОМ ВП ПРИ ИЗУЧЕНИИ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ ОБЪЕКТОВ В ВОСТОЧНОМ САЯНЕ

Орехов А.Н.
Томский политехнический университет, ООО «Гео Сервис»

Орехов

Планы изолиний распределения кажущегося удельного электрического сопротивления (а) и угла сдвига фазы (б) масштаба 1:25 000 на Мэдэкском массиве

Рассматриваются особенности физико-геологического моделирования и опыт использования наземной электроразведки методом ВП при поисках и разведке медно-никелевых месторождений на различных площадях в Восточном Саяне.


ВОЗМОЖНОСТИ АМТ-МВП ПРИ КАРТИРОВАНИИ СЛЕПЫХ ЗОЛОТОНОСНЫХ ЖИЛ НА ЧУКОТКЕ

Ермолин Е.Ю.1, Ингеров О.2 , Савичев А.А.1
1 Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург
2Phoenix Geophysics ltd., Торонто, Канада

В настоящий момент для поисков эпитермальных кварцевых золотоносных жил целесообразно применять комплекс геохимических и геофизических методов. Литогеохимическая съёмка по вторичным ореолам и профилирование методом сопротивлений и вызванной поляризации (ВП) всегда были эффективны при картировании расположенных вблизи к поверхности кварцевых жил. При наличии мощного (более 50 метров) перекрывающего «слоёного пирога» из туфов и лав, задача становиться весьма сложной. Литогеохимические аномалии становятся слишком широкими. Метод сопротивлений и ВП становится неэффективным из-за наличия в верхней части разреза слоёв хорошо проводящих туфов. В данной работе для картирования маломощных жил (2-4 метра), перекрытых 100 м эффузивами, был применен комплекс электроразведочных работ методом аудиомагнитотеллурического зондирования (АМТ) и магнитовариационного профилирования (МВП). Работы выполнены летом 2013 года на одном из труднопроходимых лицензионных участков в Чукотском АО (Россия) вдоль 8-ми профилей с шагом 40 м. Использовалась переносная многофункциональная аппаратура 5-го поколения компании “Phoenix-geophysics” (Торонто, Канада). Магнитные датчики устанавливались с использованием прецизионных треног компании “AGCOS” (Торонто, Канада). Хорошее качество данных АМТ-МВП и анализ петрофизических свойств горных пород позволили сделать основные выводы о геологическом строении. В результате анализа и 2D интерпретации данных АМТ-МВП 2013 г было определено положение известной золотоносной кварцевой жилы и спрогнозировано её продолжение в северо-восточной и юго-западной части участка. Прогнозируемые положения золотоносных кварцевых жил были успешно подтверждены бурением в начале 2014 г.


ЛОКАЛЬНОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КВАРЦЕВО-ПРОЖИЛКОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗОЛОТА ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Макеев С.М., ООО НПП «Прогнозгеофизика», Красноярск

Основной проблемой локального прогнозирования золоторудных месторождений кварцево-прожилкового типа является низкая контрастность физических свойств аномалеобразующих объектов на фоне вмещающих пород. Геологически низкая контрастность связана с малой мощностью отдельных кварцево-рудных прожилков, малым содержанием в них сульфидных минералов (0,5÷1,0 %), а также пространственной сопряженностью зон оруденения с морфологически сложно построенными участками метасоматически окварцованных пород и участками, пораженными сероуглеродным метасоматозом. Для повышения эффективности геофизических методов (электроразведки, прежде всего) поисков таких месторождений, предлагается обратить внимание на структурно-генетический фактор их образования и создание на его основе соответствующей модели поисков. Предлагаемая модель разработана для условий Енисейской золоторудной провинции (Красноярский край) и содержит следующие модальности.
1. При региональном прогнозировании площадей, благоприятных для локализации участков поисков кварцево-прожилковых месторождений золота, наибольшими перспективами обладают «зоны межблокового взаимодействия», выделяемые по данным комплексной интерпретации гравитационного поля и радиохимического поля калия. Границы таких зон устанавливаются по данным картирования локальных максималий гравитационного поля. Внутренние области «зоны межблокового взаимодействия» характеризуются привносом калия, тогда как сами взаимодействующие блокикартируются областями выноса этого элемента. Геологическим коррелятом «зоны межблокового взаимодействия» являются области, занятые тектоносланцами сухопитской серии Енисейского кряжа, а также зоны интенсивного рассланцевания горных пород. В пределах выделенных «зон межблокового взаимодействия» рудоперспективные участки прогнозируются по степени аномальности вторичных геохимических ореолов золота в донных или рыхлых отложениях.
2. После локализации поискового участка и проведения в его пределах геофизического комплекса работ (электроразведка, магниторазведка, гамма-спектрометрия) устанавливается генеральное направление простирания зон рассланцевания горных пород. Для этого используется совокупность трех признаков: направление простирания протяженных положительных аномалий магнитного поля, направление простирания максималий локальной компоненты радиохимического поля калия и преобладающее направление простирания отрицательных аномалий удельного электрического сопротивления (УЭС). Установив направление зон рассланцевания можно установить и преобладающее направление горизонтальной составляющей вектора силы межблокового взаимодействия–оно ортогонально направлению сланцеватости [1]. При этом качественная оценка интенсивности тектонического взаимодействияв пределах поискового участка определяется пространственной плотностьюотдельных аномалий магнитного поля и калия, а также их относительной интенсивностьюи протяженностью.

1

Рис.1 Закономерности зонального разрушения массива горных пород вокруг капитальных горных выработок. Зоны релаксационной трещиноватости отмечены крестиками [4].

2

Рис.2. Модель локализации компенсационной

33

Рисунок 3

3. Неоднородность внутренней структурызон рассланцевания пород в пределах поискового участкасвязана с блочностью их строения и лучше всего конфигурируется рисунком зон сероуглеродного метасоматоза, установить который можно с помощью картирования аномалий вызванной поляризации (ВП). В зависимости от интенсивности рассланцовывающего действия тектонического сжатия аномалии ВП имеют либо выраженную линейно-полосовую структуру (при раздавливании относительно непрочных пород), либо блочно-сотовую — при сдавливанииблоков компетентных пород. Площадь выделенных блоков-сот, а также контрастность ограничивающих их аномалий ВП может служить косвенным признаком потенциала упругих деформаций, «накопленного» породами внутри и в обрамлении таких блоков. Разрядка упругих деформаций в относительно жестких (устойчивых к пластическим деформациям) блоках горных пород приводит к образованию и продолжительному функционированию в них областей открытой трещиноватости, создающих благоприятные условия для гидротермально-метасоматического окварцевания пород и отложения рудного вещества.
4. Выделение областей открытой трещиноватости – ключевая задача локализации золоторудных объектов кварц-прожилкового типа. Решение ее нетривиально, поскольку такие области не обладают контрастными аномалеобразующими свойствами, по которым их можно было бы легко выявить. Традиционно для решения этой задачи применяется электроразведка, позволяющая выделять зоны интенсивного окварцевания по максималиям электрического сопротивления. Однако информативностьгеоэлектрического метода ограничена тем, что в зонах тектонического стресса создаются условия для необратимого уплотнения горных пород и, как следствие, необратимого повышения их УЭС, величина которого сопоставима, а чаще всего, выше сопротивления пород в областях рудного окварцеванияпрожилкового типа. Разделить эффекты от этих двух несопоставимых по масштабам процессов представляется возможным только на основе правдоподобной горно-механической модели разрушения пород в зонах тектонического стресса.
5. В основе такой модели лежит открытие явления зональной дезинтеграции пород вокруг подземных горных выработок, зарегистрированное в 1992г [3]. Оно заключается в том, что вокруг подземных горных выработок образуются кольцеобразные чередующиеся зоны слабо или сильно нарушенных пород. При этом зоны повышенной трещиноватости отделены друг от друга зонами относительно ненарушенного массива и, в общем, повторяют контур выработки, хотя могут иметь более сложное строение и конфигурацию (рис. 1). Открытые трещины в зонах дезинтеграции имеют гладкие стенки, что характеризует их как трещины отрыва. Суммарное раскрытие трещин в зонах дезинтеграции больше, чем величина конвергенции в выработке, что свидетельствует об уплотнении промежуточных зон слабо нарушенных пород. Ширина зон трещиноватости и промежуточных зон уплотнения составляет от одного до нескольких метров, а их количество зависит от уровня механической напряженности горного массива.
6. Для трансформации этой горно-механической модели в модель разрушения горных пород в зонах тектонического стресса была проведена аналогия между подземными горными выработками и трещинами отрыва, возникающими в областях направленного тектонического сжатия горных пород. В таких областях, как известно, наиболее крупные трещины отрыва закладываются параллельно главному вектору силы тектонического сжатия. В условиях этой аналогии модель разрушения горных пород в зоне тектонического стресса примет вид, показанный на рис.2. Главными элементами модели являются: 1) зона рассланцевания горных пород, ортогональная направлению стресса; 2) крупные трещины отрыва, формирующиеся вдоль вектора стресса; 3) компенсационные трещины, зонально или хаотично локализованные в обрамлении трещин отрыва. Практический интерес представляют области развития компенсационных трещин отрыва, возникающих в обрамлении крупных тектонических разрывов как результат адаптации геологического пространства к нарушению его сплошности. Важно, что компенсационные трещины формируются после снятия стресса, постепенно в процессе декомпрессии и релаксации механического напряжения вокруг крупных разрывов и, являясь трещинами с приоткрытыми полостями, могут длительное время функционировать как стоки кремнещелочных метасоматических и рудоносных растворов, формирующих рудное окварцевание.
Отделить области развития компенсационной трещиноватости от интенсивных зон рассланцевания горных пород представляется возможным только с помощью азимутального разделения аномальных геофизических полей, опираясь на различие направлений простирания этих двух типов объектов. Используя возможности специально разработанногоавтором частотно-азимутального метода интерпретации геофизических полей [2], был проведен детальный анализ поля электрического сопротивления и ВП в окрестности месторождения Золотое (Тейско-Уволжскийрудный узел (РУ) Енисейской золоторудной провинции). Алгоритм азимутального анализа поля УЭС включает последовательность трех операций. Во-первых, «вычитание» из «валовой» структуры поля УЭС азимутальной составляющей, связанной с процессом тектонического рассланцевания пород. Во-вторых, выявление контрастных отрицательных аномалий УЭС, связанных с формированием крупных трещин отрыва,ортогональных «аномалиям рассланцевания». В-третьих, выделение в окрестности крупных трещин областей повышенной концентрации локальных положительных аномалий УЭС, потенциально связанных с процессом рудного окварцевания пород в областях развития компенсационной трещиноватости.
В результате пилотного исследования, проведенного согласно вышеизложенной поисковой модели в пределах Тейско-Уволжского РУ, установлено следующее (рис.3).
1. Месторождение Золотое находится в области развития компенсационной трещиноватости к югу от крупной трещины отрыва, разделяющей собственно месторождение от его северного, относительно безрудного фланга.
2. Полагая установленную структуру геоэлектрического поля на месторождении Золотое эталонной, в 5,7 км к северо-северо-западу от месторождения была выявлена аналогичная структура.При этом направление простирания области развития компенсационной трещиноватости совпало с пространственным трендом наиболее богатых (> 5г/т) проб золота,выявленных в этой части РУ горно-буровой разведкой.
3. Один из самых перспективных (по данным геохимической съемки) участков РУ находится в 3,5 км к северо-западу от месторождения Золотоеи характеризуется полным отсутствием в его пределах структур, аналогичных эталонным. Отрицательный геофизический прогноз этого участка подтверждается и отрицательными результатами горно-буровой разведки.
4. Структура геоэлектрического поля, аналогичная эталонной, также установлена в 4,2 км к северо-востоку от месторождения Золотое. Ранее пройденная в этой части РУ разведочная буровая линия не вскрыла оруденения. Но поскольку прогнозируемая область развития компенсационной трещиноватости находится в 500м к югу от этой линии, то рекомендовано вернуться к оценке этой части РУ.
Подытоживая результаты проведенногоазимутального анализа геоэлектрических полей Тейско-Уволжского РУ можно признать предложенную структурно-генетическую модель формирования кварцево-прожилковых месторождений золота заслуживающей внимания и дальнейшей апробации при проведении поисковых работ комплексом геофизических методов.Следует добавить, что рассмотренная модель на практике должна дополняться рядом геохимических признаков, в первую очередь, вторичными ореолами мышьяка и золота. Без геохимических признаков, только на основе геофизических,результативность поисковых работ резко снижается.
Литература
1. Куцев Ю.С. Сланцеватость, ее возникновение и развитие. – М.: Недра, 1988, 103с. 2. Макеев С.М. Пространственная корреляция гравитационного поля и золоторудных объектов Енисейского кряжа // Руды и металлы, №3, 2014, с. 17-26.
3. Шемякин Е.И., Курленя М.В., Опарин В.Н., Рева В.Н., Глушихин Ф.П., Розенбаум М.А. Явление зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок // Открытие. № 400. 1992. № 1. С. 3.
4. Шемякин Е.И., Фисенко Г.Л., Курленя М.В., Опарин В.Н. и др. Зональная дезинтеграция горных пород вокруг подземных выработок. Ч. 1. Данные натурных наблюдений // ФТПРПИ. 1986. № 3. С. 3-15.


СПЕКТРАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ РУДНОЙ ЗОНЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ СУХОЙ ЛОГ

Тарасов А.В. 1, Гурин Г.В. 1, Каминский А.Е. 2, Мухаммадиев Б.Н. 1
1 ЗАО «НПП ВИРГ-Рудгеофизика», Санкт-Петербург
2 ЗАО «КГЭ АСТРА», Санкт-Петербург

Приведены результаты работ, выполненных ЗАО НПП «ВИРГ-Рудгеофизика» в пределах главной рудной зоны крупнейшего месторождения золота Сухой Лог, комплексом геофизических методов включающим: электротомографию вызванной поляризации (ЭТ-ВП) при двух длительностях импульсов тока (1с и 8 с), электроразведку методом естественного поля, гравиразведку и магниторазведку. Показано, что анализ временных характеристик ВП данных ЭТ позволяет проводить качественное ранжирование аномалий поляризуемости по структурно-вещественным характеристикам сульфидной и углеродистой минерализации.

В рамках поисковых работ на большеобъемное золотое оруденение, локализованное в углеродисто-терригенных комплексах в пределах Енисейской, Байкало-Патомской и Верхояно-Колымской золоторудных провинций, проводимых ФГУП ЦНИГРИ в 2013 – 2014 гг., были выполнены комплексные геолого-геофизические работы в профильном варианте на месторождении Сухой Лог. Целевым назначением работ является локализация перспективных площадей в ранге рудных районов – рудных полей в пределах Енисейской, Байкало-Патомской и Верхояно-Колымской золоторудных провинций на основе разработанной технологии прогноза, поисков и оценки большеобъемных золоторудных месторождений в углеродисто-терригенных толщах. Комплекс геофизических методов включал: гравиразведку, магниторазведку в наземном и аэроварианте, аэрогаммаспектрометрию, электроразведку методами аудио-магнитотеллурического зондирования (АМТЗ), естественного поля (ЕП) и вызванной поляризации (электротомография с измерением ВП (ЭТ-ВП) в широком временном диапазоне).
Месторождение Сухой Лог является крупнейшим золоторудным месторождением России, в котором по последним оценкам [Мигачев и др., 2008] сосредоточено более 2000 тонн золота. Месторождение локализуется в терригенного-осадочном комплексе пород рифейского возраста, смятом в опрокинутые складки. В структурном плане месторождение приурочено к ядру сжатой опрокинутой ассиметричной Сухоложской антиклинали субширотного простирания (275 – 295°). Ось складки полого погружается на запад под углами 2 – 9°, а ее осевая плоскость на север-северо-восток под углами 25 – 35°. Распределение и морфология золоторудной минерализации подчинены структурному и литологическому контролю, связаны с составом и интенсивностью проявления околорудных метасоматических изменений, которые представлены карбонатизацией и серицитизацией вмещающих умеренно углеродистых сланцев и алевролитов хомолхинской свиты. Метасоматоз генетически связан с рудным процессом и предшествовал рудоотложению.
Рудная минерализация представляет собой кварц-пирит-золото-карбонатную ассоциацию c незначительной примесью других сульфидов и металлов платиновой группы. Пирит является основным минералом-концентратором золота, он широко распространён в углеродистых сланцах,слагающих основной объем месторождения. Выделяют несколько морфологических типов сульфидной минерализации: вкрапленный, генездово-линзовидный и прожилковый. Интенсивность проявления, соотношения различных морфологических типов сульфидной минерализации определяется структурно-литологическими условиями их локализации. В целом приосевая часть Сухоложской антиклинали наиболее насыщена (2 – 4 %) кварц-пиритовыми образованиями. При этом максимально пиритизирваны сложно дислоцированные углеродистые филитовидные сланцы.
Основными особенностями морфологии оруденения на месторождении Сухой Лог являются: высокая выдержанность содержаний золота по простиранию и падению, значительные размеры рудных тел, прерывистый характер распределения золоторудной минерализации (чередование кондиционных и некондиционных интервалов), зональное распределение содержаний золота относительно осевой плоскости антиклинали, к которой приурочена зона наиболее интенсивных пластических деформации – зона смятия.
Значительные размеры и относительно простое геологическое строение месторождения делает его «идеальным» эталонным объектом для тестирования различных геолого-геохимических и геофизических технологий поиска крупнообъёмного золото-сульфидного оруденения в углеродисто-терригенных толщах.
В 1970-х годах месторождение изучалось комплексом геофизических методов, включавшим: гравиразведку, магниторазведку, электроразведку методами ЕП, АМТЗ и ВП (в наземном и в скважинном варианте) [Зубарев, 1978]. В результате этих работ было установлено, что электроразведочные методы ВП и АМТЗ являются наиболее эффективными. Они позволяют решать основные поисково-картировочные геологические задачи. Этот вывод подтверждается работами ЗАО НПП «ВИРГ-Рудгеофизика» проведенными в 2013 – 2014 годах на месторождении Сухой Лог.
По результатам каротажа методом ВП было установлено, что поляризуемость имеет устойчивую положительную корреляционную связь с содержанием сульфидов. Однако также установлено, что высокой поляризуемостью и электропроводностью обладают и углеродистые сланцы хомолхинской свиты вне контуров промышленной минерализации, что существенно снижает поисковую эффективность метода ВП при использовании стандартных подходов к анализу данных ВП. В тоже время многочисленные данные различных исследователей позволяют утверждать, что временные, частотные и спектральные характеристики ВП несут информацию о структуре рудной минерализации. В качестве одного из основных параметров, зависящих от характерного размера поляризующихся элементов в породе (рудных вкрапленников, выделений графита, пор) является время релаксации. Это позволяет предполагать, что анализ спектральных характеристик дает возможность выделить различные морфологические типы сульфидной минерализации.
Силами ЗАО НПП «ВИРГ-Рудгеофизика» на профиле длинной 3 км, пересекающем главную рудную зону месторождения Сухой Лог была выполнена ЭТ-ВП при двух длительностях импульсов тока Т = 1 и 8 с, электроразведка методами АМТЗ и ЕП, грави- и магниторазведка. Наиболее значимые результаты были получены по данным электроразведки. Было установлено, что осевая часть Сухоложской антиклинали выделяется наклонной проводящей и высокополяризующейся зоной, а ее выход на поверхность отмечается отрицательной аномалией потенциала ЕП умеренной интенсивности (до -200 мВ).
Электротомография ВП проводилась с трехэлектродной установкой, шаг перемещения питающего электрода по профилю 100 м. Глубина исследования изменялась от 100 до 250 м. Измерения выполнялись с помощью многоканального измерителя ElrecPro (IRISinstruments, www.iris-instruments.com) и генератора ВП-1000 (OOO «ЭЛГЕО», www.elgeo.ru). Всего было выполнено 5600 независимых измерений. Для каждой серии измерений (Т = 1 и 8 с) последовательно для каждого временного канала (20 каналов) была выполнена инверсия кажущейся поляризуемости в распределение поляризуемости в разрезе с помощью программы двухмерной инверсии ZondRes2Dv.5 (www.zond-geo.ru). В результате для каждой ячейки геоэлектрического разреза получены спады поляризуемости для двух режимов зарядки. После этого для каждой ячейки было выполнено преобразование спадов поляризуемости в распределение времен релаксации ВП [Тарасов, Титов, 2006]. В итоге были построены разрезы плотности поляризации на ранних, средних и поздних временах, а также разрез распределения стационарной поляризуемости. Для петрофизической характеристики пород, слагающих месторождение, из бульдозерной расчистки вдоль линии профиля были отобраны 15 образцов. Определены: плотность, пористость, магнитная восприимчивость, удельное электрическое сопротивление (УЭС) и поляризуемость. Кроме того, были проведены измерения ВП в широком временном диапазоне (от 0.1 мс до 8 с), что позволило определить спектральные характеристики ВП пород.
Полученные геофизические материалы были сопоставлены с данными поисково-разведочного бурения (рис. 1). Анализ данных ЭТ-ВП показал, что структура разрезов распределения поляризуемости меняется при использовании разных длительностей импульсов тока. При использовании коротких импульсов тока (T = 1 c) основной вклад в ВП вносит вкрапленная сульфидная минерализация (дорудные гидротермально измененные породы с непромышленными содержаниями золота), а для T = 8 c прожилковая кварц-пиритовая минерализация (слагающая рудные тела), приуроченная к зоне смятия в осевой плоскости антиклинали. Этот результат соответствует теоретическим представлениям о связи времени релаксации ВП с размером рудных вкрапленников. Однако следует учитывать то, что на поляризуемость большое влияние оказывает углеродистое вещество, структурно-морфологические характеристики и содержание которого существенно изменяются именно в зоне смятия. По результатам измерения ВП в широком временном диапазоне на образцах было установлено, что основной поляризующейся фазой пород действительно является углеродистое вещество, тонко распределённое по плоскостям кливажа. Для этих образцов характерное время релаксации ВП находится за пределами диапазона измерений (>8 c).
Кроме осевой части Сухоложской антиклинали (в пределах которой располагаются основные рудные тела) на разрезах распределения поляризуемости была выделена поперечная к осевой плоскости складки аномалия повышенной поляризуемости (по интенсивности она сопоставима с аномалией, отвечающей осевой зоне). Мы предположили, что эта аномальная зона отвечает структуре, образованной вязкопластичными нарушениями (смятия и нагнетания) сколовой кинематики, парагенетически связанной с Кадали-Сухоложским надвигом, выходящей за пределы Сухоложской антиклинали. Это результат существенно изменяет представление о морфологии и структурном контроле золоторудной минерализации на месторождении. Наличие поперечной структуры позволяет предполагать, что месторождение Сухой Лог может иметь значительный потенциал к увеличению запасов не только по падению осевой поверхности Сухоложской антиклинали (на глубину более 300 м), но и в сторону ее подвернутого крыла.

Каминский

Рис. 1. Результаты комплексных геофизических работ на месторождении Сухой Лог а – график локальной составляющей поля силы тяжести, б – график аномального магнитного поля, в – график потенциала ЕП, г – разрез распределения УЭС, д – разрез распределения поляризуемости (Т = 1 с), е – разрез распределения поляризуемости (Т = 8 с)

Выводы
Результаты электротомографии ВП на Сухоложском месторождении показывают, что она является наиболее эффективным геофизическим методом, позволяющим не только выделять и прослеживать зоны кварц-золото-сульфидной минерализации до глубин 300 м, но и ранжировать сульфидную и углеродистую минерализацию по структурно-морфологическому типу.
Мы рекомендуем включать ЭТ в комплекс геофизических методов, используемый для поиска крупнообъемных золоторудных месторождений, локализованных в углеродисто-терригенных толщах. Однако из-за значительной трудоемкости выполнения измерений ВП в широком временном диапазоне по методике ЭТ и ее обработки, считаем целесообразно проводить анализ временных характеристик ВП лишь при проведении детализационных работ.
Литература
1. Мигачев И.Ф., Карпенко И.А., Иванов А.И. и др. Золоторудное месторождение Сухой Лог – переоценка и оценка прогноза рудного поля и района // Отечественная геология. 2008, № 2. С. 55-67.
2. Тарасов А.В. Титов К.В. Оценка распределения времени релаксации по данным метода вызванной поляризации во временной области // Геофизика. 2006, № 6. С. 42-50.
3. Зубарев С.Ф. Отчет о результатах геофизических работ в пределах Сухоложского и Вернинского рудных полей (по работам 1972-1976 гг.). Иркутск, 1978. (фондовая РГФ).


РЕЗУЛЬТАТ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ И ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ (ЭМЗВП) НА СТРЕЛЬЦОВСКОМ РУДНОМ ПОЛЕ

Ю.А. Давыденко, Н.А. Лаврентьева, В.А. Белов, А.А. Демин
ИрГТУ, ФГУГП «Урангео», Иркутск

Аннотация: в работе демонстрируется результат применения технологии ЭМЗВП для поиска уранового оруденения на Стрельцевском рудном поле. Рудное поле находится в непосредственной близости с населенным пунктом и промышленным производством, что сказалось на качестве данных. Для решения этой проблемы применен дифференцирующий фильтр.С помощью робастных методов многомерного анализа оценена степень эквивалентности параметров одномерной поляризующейся модели, что имеет существенную важность для повышения надежности прогноза наличия рудных объектов.


ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ ГИДРОТЕРМАЛЬНО ИЗМЕНЕННЫХ ПОРОД ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Гурин Г.В.1, Тарасов А.В.1,2, Ильин Ю.Т.2, Титов К.В.2
1 ЗАО «НПП ВИРГ-Рудгеофизика», Санкт-Петербург,
2 Санкт-Петербургский государственный университет

На основе математического моделирования данных электропрофилирования (ЭП) и электротомографии (ЭТ) установлено, что различия во временных характеристиках вызванной поляризации (ВП) пород можно уверенно фиксировать в полевых условиях. Иллюстрацией этому служит пример оценки типа распределения электронопроводящих минералов (прожилковый, вкрапленный) в плане (ЭП) и разрезе (ЭТ) по данным опытно-методических работ методом ВП проведенных на флангах золото-серебряного месторождения Джульетта (Магаданская область) и в центральной части Лебединского рудно-россыпного района (Якутия). Кроме того, по результатам полевых работ и математического моделирования показано, что в случае, когда геологические тела, сложенные породами с существенно различными петрофизическими параметрами, характеризуются близкими значениями заряжаемости стандартный подход к анализу данных ВП не позволяет выявить их отличия, поэтому они могут быть пропущены. В благоприятных случаях анализ временных характеристик ВП позволяет решить эту задачу.


ОПЫТ РАБОТ ПО ОЦЕНКЕ СОДЕРЖАНИЯ МЕДНЫХ РУД В ПРЕДЕЛАХ ПЕРСПЕКТИВНОЙ ПЛОЩАДИ В ДР КОНГО МЕТОДОМ ЭМИ СШП ЗОНДИРОВАНИЯ

Андрианов С.В., Болтинцев В.Б., Ильяхин В.Н.
ЗАО «НПФ «Геодизонд», Санкт-Петербург

В августе 2013 г. специалистами ЗАО «НПФ «Геодизонд» были выполнены опытные геофизические изыскания методом электромагнитного импульсного сверхширокополосного (ЭМИ СШП) зондирования на лицензионной площади в ДР Конго.
Целью инженерно-геофизических изысканий являлась оценка перспективности участка на предмет меденосности, а именно: выявление в разрезах опытного участка на глубину до 150 м пород со значительными концентрациями полиметаллических руд (преимущественно Cu, Co).
Геофизические исследования осуществлялись посредством георадиолокационного метода электромагнитного импульсного сверхширокополосного (ЭМИ СШП) зондирования. Измерения выполнялись точечно, по определенно заданной сетке. В качестве излучателя использовался ДДРВ генератор с пиковой амплитудой импульса 9,67 кВ, что в купе с измеренными низкими значениями эффективной комплексной диэлектрической проницаемости пород дало возможность получить качественный отраженный сигнал, с прослеживающимися гармониками до 3600нс.


ТРЕХМЕРНЫЕ МОДЕЛИ УЧАСТКА «УБИНСКИЙ» ПРИИРТЫШСКОГО РУДНОГО РАЙОНА ЮГО-ЗАПАДНОГО АЛТАЯ ПО ДАННЫМ НЕСТАЦИОНАРНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

С.М. Бабушкин1, Н.Н. Неведрова2
1 Сейсмологический филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Геофизическая служба Сибирского отделения Российской академии наук (СФ ГС СО РАН), Россия, Новосибирск
2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики Сибирского отделения Российской академии наук (ИНГГ СО РАН), Новосибирск

Бабушкин

Объемные модели участка исследований. Показаны изоповерхности выделенных аномальных объектов для значения УЭС в 100 Ом∙м

В работе представлены результаты опытно-методических исследований, направленных на поиски полиметаллов с применением технологии площадных электромагнитных зондирований с контролируемым источником [1, 2]. Измерения выполнены методом зондирований становлением поля (ЗС) в пределах участка «Убинский» Прииртышского рудного района юго-западного Алтая. Определены геоэлектрические параметры вмещающих пород и рудных зон, которые выделяются аномальными значениями удельного сопротивления. Цель работы заключается в выявлении пространственного размещения перспективных рудных зон по данным метода ЗС с применением технологии многоразносного зондирования с закрепленным источником поля.


Это были все доклады прозвучавшие в НМСУ «Горный» 18 марта 2015 года. На этом первый день 12-ого ежегодного Международного геофизического научно-практического семинара «Применение современных электроразведочных технологий при поисках месторождений полезных ископаемых» подошел к концу.

Доклады второго дня семинара «Применение современных электроразведочных технологий при поисках месторождений полезных ископаемых» 19 марта 2015 г.