Разработка новых электромагнитных технологий и средств для изучения геоэлектрического строения недр Земли

Объектом исследований является верхняя часть разреза земной коры и геофизиче-ские методы (технологии), применяемые для ее изучения. Цель исследований – разработка новых методик и технологий для изучения гео-электрического строения верхней части земной коры с применением электромагнитных методов Методы и подходы, используемые в ходе выполнения НИР: Теоретические расчеты и анализ, программирование, математическое и физическое моделирование, проектирование, конструирование, лабораторные испытания, полевые геофизические исследования. Основные научные результаты, полученные за отчетный период 1. Запатентован способ и разработан макет аппаратуры для низкочастотных методов электроразведки с измерением пространственного эллипса поляризации магнитного поля. Способ и устройство относятся к области геофизических исследований и могут быть использованы при изучении строения верхней части земной коры и поисках месторождений полезных ископаемых методами электроразведки. 2. Разработан и запатентован способ локации муфтовых соединений обсадных колонн геологоразведочных скважин и устройство для его осуществления. Способ позво-ляет исключить влияние неоднородного намагничения ферромагнитного металла обсадных колонн. 3. Разработан и изготовлен макет универсального электроразведочного приемника ОМАР-ИКС, предназначенный для полевых электромагнитных исследований на переменном токе. Приемник может работать с различными типами электроразведочных генераторов и разными видами электрических и магнитных датчиков в низкочастотном диапазоне. 4. Выполнены эксперименты параллельного теста компонентных датчиков магнит-ного поля различных типов – индукционного, торсионного оптико-механического и маг-нитомодуляционного. Показано, что среди испытанных датчиков наименьший уровень шума имеет датчик индукционного типа, тогда как датчик, основанный на магнитомоду-ляционном преобразователе, оказался наиболее шумящим. 5. Проведено сопоставление результатов математического моделирования низкоча-стотного магнитного поля, рассеиваемого на 3D проводящих объектах, с данными физиче-ского моделирования низкочастотных индуктивных методов наземной и скважинной электроразведки. Описание возбуждения проводящего 3D тела электрическим и перемен-ным магнитным полем позволяет адекватно отразить парный и перекрестный эффекты фи-зических полей. 6. На основе анализа материалов полевых данных метода МТЗ установлено, что горизонтальные магнитные составляющие короткопериодических колебаний естественного поля Земли изменяются от пункта к пункту наблюдений незначительно, а горизонтальные электрические и вертикальная магнитная - претерпевают большие трансформации, как по амплитуде, так и по фазе. Наиболее заметные изменения вариаций происходят вблизи границ геологических структур первого порядка. 7. На протяжении нескольких лет проводился электрометрический мониторинг состояния Ельчевской грунтовой плотины, ограждающей отстойник шахтных вод. Определено распределение удельного электрического сопротивления в теле плотины и под ее основанием в разные годы, на основании чего были обнаружены места, подверженные наибольшим изменениям, зависящим от гидрологических условий и вещественного состава грунта. 8. На протяжении нескольких сезонов проводился геоэлектрический мониторинг состояния Верхнее-Сысертской грунтовой плотины, ограждающей крупное водохранилище. Для изучения электрофизических свойств песчано-глинистого материала, слагающего грунтовые плотины, выполнен комплексный подход, позволяющий определять электрические и поляризационные параметры среды: удельное сопротивление, электропроводность, поляризуемость, частотный эффект и другие. Сезонный геоэлектрический мониторинг грунтовых плотин с применением методики изучения электрических и поляризационных свойств среды наиболее полно отражает состояние гидротехнических сооружений. 9. Выполнено изучение аномальных особенностей геофизических полей в районе расположения искусственного подземного водовода-туннеля. Исследования проводились с использованием экспериментальных данных комплексных геофизических исследований: естественного электрического поля (ЕП), магнитометрии, электротомографии, регистрации микросейсмического фона и георадиолокационной съемки. Выявлены геофизические признаки границ раздела геологических структур и искусственных подземных объектов, определено точное положение и глубина залегания старого подземного туннеля гидротехнических сооружений Глубочинского пруда. 10. На Чусовском медно-колчеданном месторождении Среднего Урала проведены экспериментальные измерения магнитного поля переменного тока методом незаземленной петли с целью проверки работоспособности устройства для измерения полуосей полного эллипса поляризации магнитного поля. Результаты работ позволили обосновать преимущество использования в наземных и воздушных методах электроразведки измерений полуосей полного эллипса поляризации магнитного поля. 11. Проведены полевые исследования по изучению подземных пустот естественного (карст) и искусственного происхождения (горные выработки) комплексом геофизических методов в долине р. Шата Сухоложского района и на юго-западной окраине г. Березовский Свердловской области. На основании комплексных электрических и микросейсмических зондирований уверенно идентифицированы зоны карстовых полостей и подземных выработок. 12. Обработаны материалы ранее проведенных геофизических работ при изучении россыпей золота на месторождениях Дальнего Востока. Целью работы являлось выявление возможности применения электроразведочных методов при изучении различных типов россыпных месторождений золота Хабаровского края.