14Физико-геологические основы сейсморазведки. Области применения.

Характер распространения упругих колебаний в горных породах зависит от свойств этих пород. Упругие свойства обусловливают реакцию физического тела на приложенную к нему нагрузку. Под действием нагрузки физическое тело изменяет свою форму и размеры, т.е. деформируется, искажается

Упругие волны - это деформации, распространяющиеся в безграничной упругой среде.

Деформации растяжения (сжатия) вызывают продольные упругие колебания, распространяющиеся со скоростью ; деформации сдвига создают поперечные колебания, характеризующиеся скоростью распространения поперечной волны .

Продольные волны возникают в любой среде: жидкой, твердой, газообразной, поперечные - только в твердой среде. В горных породах, таким образом, возникают одновременно продольные и поперечные волны, создающие сложные упругие колебания среды.

Скорость упругих волн в горных породах зависит в первую очередь от минерального состава и структурно-текстурных особенностей пород. Для минералов наблюдается связь скорости с их кристаллическим и атомным строением.

Для сейсморазведки имеет значение волновое сопротивление среды (или акустическая жесткость). На границах с разной акустической жесткостью упругие волны меняют свое направление, возникают явления отражения и преломления волн.

Основным законом геометрической сейсмики является закон преломления-отражения, включающий два основных положения: 1) падающий, отраженный и преломленный лучи лежат в одной плоскости, совпадающей с нормалью к поверхности раздела в точке падения луча; 2) углы падения α, отражения γ преломления β связаны между собой соотношениями: sinα/v1 = sinγ/v1 = sinβ/v2, т.е. sinα/v1 = sinγ/v1, <α = <γ (закон отражения); sinα/v1=sinβ/v2 или sinα/ sinβ=v1/ v2 (закон преломления).

Методика сейсморазведочных работ

Метод отраженных волн (МОВ) – наиболее распространенный метод сейсморазведки, применяемый при поисках и детальной разведке полезных ископаемых. Он основан на регистрации отраженных упругих волн, которые лучше всего прослеживаются вблизи пунктов возбуждения (ПВ), где отсутствуют преломленные волны и многократно отраженные волны-помехи.

Метод преломленных волн (МПВ) основан на использовании волн, которые можно зарегистрировать на расстоянии от источника колебаний, превышающем 1,5-2 глубины до исследуемой границы. Это, в первую очередь, преломленные (головные) волны, проходящие часть своего пути в слоях, характеризующихся большими скоростями по сравнению с вышележащими породами (v₁<v₂<v₃).

Скважинная сейсморазведка объединяет несколько методов, в которых прием волн, а иногда и прием, и возбуждение осуществляются в скважинах.

Области применения сейсморазведки задачи, решаемые сейсморазведкой

Сейсморазведку применяют для решения различных геологических задач на разных этапах исследований.

Этапы сейсморазведочных работ

Сейсморазведочные работы в зависимости от этапов геологических исследований могут носить характер региональных, поисковых и детальных работ.

Задачи, решаемые сейсморазведкой

Сейсморазведка позволяет решать широкий круг геологических задач и в зависимости от этого делится на глубинную, структурную, рудную, инженерно-гидрогеологическую и др.

15 Промышл. классиф-я м-ний.

1.Чёрн. ме (железо, марганец, хром) Fe, Mn, Cr.

2.Легирующие ме (титан, ванадий, никель, кобальт, молибден, вольфрам).

3.Цв-ые ме (аллюминий, магнит, медь, цинк, свинец, олово, ртуть, сурьма, висмут).

4.Благор. ме (золото, серебро, металлы группы платины).

5.Радиоакт. ме (уран, торий).

6.Редкие ме (литий, рубидий, цезий, бериллий, стронций, иттрий, цериевые земли, цирконий, ниобий, тантал, элементы-спутники).

16. Цели и задачи стадии поисково-оценочных работ (предварительной разведки)?Поисково-оценочные работы осуществляются на перспективных проявлениях полезных ископаемых, выявленных на ранних подстадиях поисков.

Задача этих работ состоит в перспективной оценке выявленных минеральных скоплений и обоснованном выборе месторождений для предварительной разведки. Эти работы осуществляются комплексом геологических, геофизических и геохимических исследований с использованием поверхностных горных и буровых работ; проводят геологическое картирование масштаба 1:10 000 – 1:1000; в значительном объёме проводят опробование полезного ископаемого по естественным и искусственным обнажениям. В результате поисково-оценочных работ определяют геолого-промышленный тип, геологические границы месторождения в плане и составляют геологически обоснованный прогноз о поведении рудных тел на глубине.

Поисково-оценочные работы, это оценка промышленной значимости месторождений. – первая стадия разведки месторождения.

Основная задача – определить, имеет ли месторождение промышленное значение, выделить промышленные и непромышленные участки, а также установить относительную промышленную ценность месторождения и отдельных его частей. Объектами для изучения являются месторождения и его фланги.

По результатам поисково-оценочных работ определяются временные промышленные кондиции на минеральное сырье месторождения и подсчитываются его запасы по промышленным категориям С₂, и прогнозные ресурсы категории Р₁.

Частные задачи.

1) Проведение рабочих контуров месторождения в плане и на глубину, установление в пределах месторождения безрудных и некондиционных участков;

2) Установление тектонического строения месторождения элементов залегания основных рудных тел, зон и продуктивных свит;

3) Определение для каждой залежи формы, мощности, размеров по простиранию и на глубину, условий и элементов залегания, если полезное ископаемое представлено пластами, пластообразными залежами, крупными линзами и жилами;

4) Оконтуривание блоков с кондиционным содержанием полезного ископаемого в пределах всего объема породы или коэффициенту рудоносности зоны при залегании полезного ископаемого в виде штокверков или небольших рудных тел, образующих рудные зоны, продуктивные свиты и т.д.

5) Качественная характеристика сырья на основе лабораторных испытаний – химических, физико-химических, физических, технических, минералогических исследований проб. По вещественному составу полезного ископаемого, его свойствам и качеству выделяют основные природные типы и определяют их соотношение.

6) Характеристика изменчивости качества полезного ископаемого, выявление закономерности и тенденции его изменения.

7) На основе геологической и гидрогеологической съемки по соответствующим картам, планам и разрезам определяют условия эксплуатации месторождений, глубину залегания полезного ископаемого, мощность вскрыши, состав и физические свойства, устойчивость и крепость вмещающих пород и полезного ископаемого, водообильность, газоносность и термальный режим месторождения.

8) В заключении детально изучают вопросы общей геологии месторождения – стратиграфию, физико-литологический комплекс, магматизм, тектонику, вещественный состав и генезис месторождения.

По результатам поисково-оценочных работ определяют временные промышленные кондиции на минеральное сырье месторождения и подсчитываются его запасы по промышленным категориям (главным образом по категории С₁).

Кроме разведанных запасов промышленных категорий, должны быть подсчитаны запасы категории С₂ и определены прогнозные ресурсы.

В результате поисково-оценочных работ составляют детальную геологическую карту месторождения. Для крупных простых месторождения масштаб 1:10000-1:5000, для средних и мелких и крайне сложных месторождений 1:5000-1:2000 (в основном месторождения магматического генезиса и месторождений выветривания).

Составляют ТЭС по укрупненным показателям, геолого-экономическая экспресс – оценка.