2.3.4 Електрометричні дослідження

Електророзвідка використовується для геологічного картування, розчленування осадового чохла на літолого-фізичні комплекси, вивчення рельєфу корінних порід, пошуку деяких корисних копалин. Користується електророзвідка постійним і змінним струмом. Найбільше поширення отримали методи безперервного дипольно-осьового зондування (БДОЗ) і безперервного електричного профілювання (БЕП). БДОЗ проводять по профілях. Установка дипольного профілювання складається з двох суден – приймального і живильного. Для виміру різниці потенціалів на приймальних диполях безпосередньо на дні моря і синхронної передачі результатів виміру на борт живильного судна замість приймального судна можна використати автономну станцію. При БЕП на морі могутні джерела електроживлення (50–100 кВт при напрузі 220 В) розміщують на борту судна, що дозволяє збільшити різницю потенціалів. Глибинність зондування може досягати декількох кілометрів, а глибина моря до 600 м.

Найбільш глибинний метод електророзвідки – метод магніто-телуричного зондування, заснований на вимірюванні складових змінного електромагнітного поля, що створюється магнітосферними джерелами. Створення автономних донних станцій з програмним управлінням для робіт методом магнітотелуричного зондування дозволяє провести кореляційні спостереження одночасно декількома станціями з одного судна.

Актуальне завдання морської електророзвідки на сучасному етапі – це виявлення покладів вуглеводнів у межах різних за величиною структур, які в свою чергу, в сотні разів більші, ніж великі структури на суші.

Морські електро­розвідувальні дослідження дають високу детальність розчленовування геоелектричного розрізу по площі за допомогою застосування фокусування електричного струму в точці спостережень у вертикальному напрямі.

2.3.5 Геотермічні дослідження

Геотермічні дослідження дають можливість визначити тепловий потік, що йде від земних надр. Для цього визначають градієнт температур і теплопровідність порід. Геотермічний градієнт (grad T або dT/dZ) на суходолі коливається у межах (8–40)∙10^-3 °С/м, а в океані – у межах (40–100)∙10^-3 °С/м і більше.

Теплопровідність ( ) відповідно на суші становить (17–42) 10 Вт/м∙К, а в океані – (7,5–10,5) Вт/м∙К.

Тепловий потік надр Землі визначається за формулою

де λ – теплопровідність гірських порід, Вт/(м.К);

grad T – геотермічний градієнт, ^оС/м.

Тепловий потік має розмірність Вт/м².

Технічно тепловий потік простіше визначати в океані ніж на суходолі. Великі геотермічні аномалії пов’язані з розвантаженням глибинних термальних вод або близькістю нагрітих мас.

Існують наступні методики морських геотермозйомочних робіт, які можна об’єднати у дві групи:

а) геотермозйомка у придонних осадках до глибини 3 м;

б) геотермічне картування по дну акваторій.

Заміри температур на дні моря і у придонних осадках на однойменних профілях, які зняті менше ніж за добу, практично ідентичні та зумовлені глибинною складовою теплового потоку.

Придонне геотермічне картування можна вести одночасно з такими геофізичними методами, як електророзвідка, радіометрія і, в окремих випадках, сейсморозвідка. Згідно методики геотермічного картування виділяється два самостійних етапи проведення морських геотермічних досліджень:

а) регіональний – рекогносціювальний;

б) детальна геотермозйомка.

При проведенні регіональних геотермічних досліджень профілі закладаються у районах не вивчених в геотермічному відношенні. Довжина їх складає 50-500 км, що зумовлюється нетривалістю замірів у зв’язку з впливом добових коливань температур та інших зовнішніх завад. Інтерпретація отриманих даних дозволяє встановити регіональний температурний фон та виділити як додатні, так і від’ємні аномалії. Останні, і в першу чергу з максимальними значеннями температур, і є об’єктами детальних геотермозйомочних досліджень.

Методичні прийоми проведення робіт безперервним термозондуванням як на регіональному, так і на детальному етапі практично однакові. Зйомка проводиться з борту науково-дослідного судна (НДС) будь-якого класу. Обов’язковим є збереження мінімальної постійної швидкості руху судна (2–4 км/год), точна геодезична прив’язка реперних точок профілів і одночасне зондування глибини моря. Вимірювальний блок (термоволочок) опускається з постійною швидкістю на дно і при цьому ведеться запис температури водяної товщі (визначення термоклину). Відпрацювання профілю проводиться при безперервному русі судна поетапно. Після кожних 25–30 км ходу необхідна зупинка (реперна точка) для визначення запізнювання реєстрації температури відносно точки заміру за рахунок інерційності вимірювальної системи та відповідних поправок при обробці фактичного матеріалу. При відпрацюванні профілів незначної протяжності для розрахунку поправки на інерційність рекомендується проводити двократне (при прямому і зворотному ході) придонне зондування.

Детальні роботи на ділянках локальних аномалій ведуться методом сканування по поздовжніх та поперечних профілях. Спочатку повторно проводять спостереження аномальної ділянки регіонального профілю і на її периферії судно заходить на профіль, перпендикулярний до першого. Відстані між профілями вибираються в залежності від масштабу зйомки, поставлених задач та загальної геологічної будови регіону. Після завершення відпрацювання поперечних профілів для часової прив’язки результатів, проводиться повторна зйомка першого профілю. На площах детальних досліджень доцільно проводити незначний об’єм (10–15 точок) замірів температури, геотермічного градієнту і теплопровідності у придонних осадках, що дозволить більш ефективно інтерпретувати результати придонного зондування.

В Інституті геології і геохімії горючих копалин НАН України розроблено відповідний комплекс геотермічної апаратури, який дозволяє:

- отримати зміну температури від поверхні води до дна (термоклин);

- проводити вимірювання температури і її градієнта у придонних осадках;

- проводити неперервні вимірювання температури по поверхні дна в процесі руху судна;

- визначати теплофізичні властивості придонних осадків у природних та лабораторних умовах;

- автоматизувати процес збору та обробки інформації.