4.1.3. Геофизические методы
Геофизические методы исследований – это научно-прикладной раздел геофизики, предназначенный для изучения верхних слоев Земли, поисков и разведки полезных ископаемых, инженерно-геологических, гидрогеологических, мерзлотно-гляциологических и других изысканий и основанный на изучении естественных и искусственных полей Земли.
Геофизические методы исследований широко применяют на современном этапе геологических исследований, в обязательном порядке в комплексе с геолого-тектоническими, геохимическими, минералогическими и другими методами, особенно для изучения глубинных частей Земли, вплоть до ее ядра. Объектами геофизических исследований являются: природные объекты в верхних горизонтах земной коры (горные породы и руды), в частности особенности их физических полей (гравитационных, магнитных, электрических и др.), отражающих строение и состав месторождений, залежей, пород, руд и т.д.: их расположение в земной коре, мантии и определяющее геологическое строение и структуру этих блоков Земли; различные физические процессы и явления, как внешние, так и внутренние, в результате которых природные объекты зарождаются, изменяются, исчезают, а также формируется внутреннее сложное строение Земли; причины и закономерности возникновения и развития геологических процессов и сопровождающих их физических полей, что неизбежно приводит нас к пониманию закономерности развития Земли в целом. Геофизические методы делятся на два системно образующих блока. К первому относятся методы измерения естественных земных физических полей – гравитационного, магнитного и электрического, теплового, ко второму— искусственно создаваемых физических полей. Геофизические методы дают наилучшие результаты, когда физические свойства исследуемых и картографируемых пород существенно отличаются от физических свойств граничащих с ними или вмещающих их пород. Но в настоящее время чувствительность аппаратурного комплекса и методы обработки настолько высоки технологически, что возможно расчленение толщ на тончайшие слои или выделение блоков пород с небольшими отличиями по свойствам. Геофизические методы исследования всех типов включают в себя следующие этапы: сбор первичного материала в полевых условиях, обработку и геологическую интерпретацию полученных данных или сразу же в полевых условиях или в центрах по обработке геофизической информации. На всех этапах применяются современные компьютеры с большим быстродействием, с большой памятью, с большим пакетом разнообразных программ. Широко применяют космические средства передачи информации на большие расстояния.
4.1.4. Метод электротамограммы
Основными прикладными направлениями и методами геофизических исследований земной коры являются: глубинная, региональная, разведочная (нефтегазовая, рудная, нерудная, угольная), инженерная (инженерно-геологическая, гидрогеологическая, почвенно-мелиоративная, мерзлотно-гляциологическая) и экологическая геофизика. В 2010 году в лаборатории электромагнитных полей института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН была разработанна не имеющая аналогов в мире электроразведочная станция «Скала-64М» с рекордным количеством измерительных каналов, использующая метод сопротивления. Предыдущей разработкой была станция «Скала-48» с одним каналом измерения.
Методы сопротивлений основаны на пропускании в земле с помощью пары электродов известного постоянного тока и измерении напряжения, вызванного этим током, с помощью другой пары электродов. Зная ток и напряжение, можно вычислить сопротивление, а с учетом конфигурации электродов можно установить, к какой части подповерхностного пространства это сопротивление относится. Увеличение разноса токовых электродов влечет увеличение глубинности исследования и является зондирующим фактором для вертикального электрического зондирования (ВЭЗ). Кроме ВЭЗ электроразведка "Скала-48" реализуют дипольное (ДЭЗ) электрическое зондирование, а также электропрофилирование (ЭП), при котором разносы не меняются, а вся установка перемещается по профилю или площадке. Метод сопротивлений применяется в модификации двух- и трехмерной томографии на постоянном токе. Генератор, измеритель и управляемый коммутатор в одном компактном корпусе.
Подключив два 32-х электродных кабеля с шагом 5 метров между электродами, можно менее чем за 10 минут получить данные для построения геоэлектрического разреза по профилю длиной до 315 метров. Для длинных профилей реализован режим «нагоняющего профиля» с переносом первого сегмента многоэлектродного кабеля предыдущей расстановки на место второго в последующей. Произведя несколько измерений на одной площадке можно построить трехмерное изображение геолектрического строения земли.
УНИКАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ
• 64 измерительных канала
• Интерактивный подбор параметров шаблона измерений
• Автоматическая проверка качества заземления электродов
• Оценка стабильности каждого измерения
• Визуальный инструментарий контроля качества данных
• Автоматическая фильтрация и сглаживание данных
Рис. 11 Скала-48
ОБЩИЕ ПАРАМЕТРЫ
Число электродов 64 (2 x 32)
Рабочая температура -20 ÷ +40 °C
Размеры (Ш x В x Г) 42 x 35 x 23 см
Вес 11 кг
Внутренняя память до 4 Гб
Встроенная батарея 12 В, 7 А*ч
Внешнее питание 12 В
Класс защиты IP 67
Экран 5”, 240 x 128
Связь с ПК US
Электроразведка с той или иной эффективностью применяется для решения практически всех задач, при которых используются геофизические методы. С новыми комплексами «Скала-48» производительность и эффективность решения исследовательских задач гарантированно увеличиваются.