ИНСТИТУТ ГЕОФИЗИКИ

Пункт Программы ФНИ

 IX. Науки о Земле

138. Научные основы разработки методов, технологий и средств исследования поверхности и недр Земли, атмосферы, включая ионосферу и магнитосферу Земли, гидросферы и криосферы; численное моделирование и геоинформатика (инфраструктура пространственных данных и ГИС-технологии)

Тема Программы ФНИ

"Комплексирование электромагнитных методов при изучении верхней части геологического разреза и разработка технологий их применения в геоэкологических исследованиях" (Регистрационный номер: АААА-А18-118020790006-4).

Содержание работы

1. Исследование качественных проявлений и количественных показателей эффекта частотной дисперсии на различных средах.
2. Совершенствование технологии экспрессного получения полевых аудиомагнитотеллурических (АМТ) данных и способов их обработки, включая двухмерную (2D) инверсию с построением геоэлектрических разрезов.

Сведения о результатах по направлениям исследований в соответствии с Программой ФНИ государственных академий наук на 2013–2020 годы в 2018 году

1. На основе теоретических расчетов обоснована методика корректировки приближенных значений кажущегося электросопротивления, вычисленных по формулам для стационарного электрического поля при обработке данных метода сопротивлений на переменном токе. Применительно к модульным измерениям напряженности электрического поля проведен анализ и построены графики отклонений реального значения удельного электрического сопротивления от приближенного, вычисляемого по формулам для постоянного тока при различных параметрах модели и частоты поля. Предложена методика построения и использования соответствующих номограмм для корректировки приближенных значений кажущегося сопротивления, вычисленных по формулам для стационарного электрического поля. Полученные результаты могут найти применение при обработке и интерпретации данных кондуктивных электрозондирований на переменном токе, для корректного истолкования частотного эффекта и оценке поляризационных свойств геосреды, в частности при проведении исследований методом частотной дисперсии. Результаты опубликованы.
2. Усовершенствована технология экспрессного получения полевых аудиомагнитотеллурических (АМТ) данных и способов их обработки, включая двухмерную (2D) инверсию с построением геоэлектрических разрезов. Проведены комплексные полевые опытно-методические работы, включающие метод аудиомагнитотеллурических экспресс-зондирований, в Дегтярско-Полевском рудном районе. Работы выполнялись на территории Крылатовского золотокварцевого месторождения, Дегтярского медно-колчеданного месторождения, а также на перспективных рудных участках: Кунгурском и Волчихинском. Обработка, интерпретация и подготовка статьи по результатам исследований запланированы на следующий год. Аналогичные работы выполнялись на территории свалки промышленных отходов на востоке Свердловской области. Данные АМТ зондирований обрабатывались с помощью программ одномерной (1D) и двумерной (2D) инверсии. Одномерные геоэлектрические разрезы представлены простейшими моделями в рамках принципа эквивалентности и не достоверно отражают особенности строения. Более информативными признаны 2D-геоэлектрические разрезы, полученные путем совместной инверсии данных по двум модам и обладающие большей детальностью в отношении локальных проводников. Выявлено зональное строение отсыпки полигона в форме «слоеного пирога», состоящего из нескольких электропроводящих структурных этажей, разделенных изолирующими горизонтами. По результатам геофизических исследований выделены перспективные места разработки металлолома. Одно из мест совпало с пробной выемкой грунта, где обнаружены отходы медеплавильного производства. Результаты опубликованы.
3. Проведены опытно-методические работы по изучению частотной дисперсии электрического сопротивления горных пород на золотосодержащих рудных месторождениях Среднего Урала: Свердловском кварцево-жильном и Шиловском медноскарновом. Метод частотной дисперсии выполняли четырехэлектродной симметричной установкой в варианте зондирования, что позволило выявить изменения сопротивления среды от частоты возбуждаемого электромагнитного поля на разных глубинах. Дисперсию электросопротивления пород оценивали по коэффициенту частотной дисперсии k и частотному эффекту f_е , которые напрямую зависят от содержания рудной минерализации в среде. Полученные данные позволили выявить приуроченность аномальных значений к участкам повышенной минерализации рудных включений в структуре геосреды. Результаты опубликованы.

Сведения о результатах исследований по Комплексной программе Уральского отделения РАН 2018-2020 гг. в 2018 г.

Проект № 18-5-5-38. Тема:

«Комплексирование электромагнитных и сейсмических методов для изучения строения и сейсмичности верхней части геологического разреза» (лаборатории: электрометрии, сейсмометрии, экологической геофизики)

Содержание работы

1. Обосновать методику комплексирования сейсмических методов с данными методов наземной электроразведки с контролируемым источником поля при изучении геологического строения верхней части разреза.
2. Выбрать полигон для проведения экспериментальных исследований с применением новых методических разработок.
3. Провести опытно-методические экспериментальные работы на эталонных объектах.

Результаты исследований с применением электромагнитных методов

Опытно-методические работы выполнены на Свердловском, Крылатовском, Дягтярском и Шиловском месторождениях. На всех участках выполнены комплексные геофизические исследования, с основным упором на электромагнитные зондирования.

В состав работ на контрольных (параметрических) профилях входили следующие электрометрические методы:

• Двухчастотные дистанционные индукционные зондирования (ДИЗ);
• Радиокомпарация и пеленгация сверхдлинноволновых радиостанций (радиокип СДРВ);
• Аудиомагнитотеллурические зондирования (АМТЗ);
• Магнитовариационное профилирование (МВП);
• Вертикальные электрические зондирования с изучением частотной дисперсии (ВЭЗ-ЧД).

Все намеченные участки признаны годными для опробования различных электроразведочных и сейсмических методов изучения верхней части геологического разреза. В качестве основного геофизического полигона принята территория Свердловского золоторудного месторождения.

Свердловское месторождение является примером классического золото-кварцевого оруденения Уральского типа, что позволяет отрабатывать на нем новые геофизические методы и технологии поиска и разведки золоторудных месторождений. На месторождении проложен и отработан параметрический профиль, проходящий через основные вмещающие породы. По результатам работ выделен субмеридиональный тектонический разлом, переходная зона измененных горных пород в районе контакта, а также рельеф коренных пород и области повышенной проницаемости в верхней части геологического разреза.

ПРОЧИЕ РАБОТЫ С УЧАСТИЕМ СОТРУНИКОВ ЛАБОРАТОРИИ, КОТОРЫЕ ВЫПОЛНЯЛИСЬ ЗА СЧЕТ ВНЕБЮДЖЕТНОГО ФИНАНСИРОВАНИЯ В 2018 г.