Способ геофизической разведки

Союз Советских Социалистических Республик(22 Заявлено 020178 (21) 2562933/18-25.с присоединением заявки Нов(51)М. Кл. С 01 Ч 9/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения С, М. Скорняков, М, О. Лахтионов,В, Г. Семенов и Ю. А. Попов Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе(54) СПОСОБ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ Изобретение относится к области геофизической разведки рудных месторождений.Известен способ геофизической разведки, в котором изучают распределе - ние температур естественного теплового поля Земли и искусственных тепловых полей. По распределению температур и температурному градиенту судят о теплороводности горных пород, раэ мерах неоднородностей и их составе 11Недостатком этого способа разведки является необходимость искусственного нагрева горных пород, что эко номически невыгодно.Известен способ геофизической разведки рудных месторождений, заключакцихся в том, что в одной выработке (скважине) располагают, заземляя, 20 один питающий электрод, а другой относят в бесконечностьф, а вдоль другой выработки измеряют разность потенциалов электрического поля и при получении характерного граФика изме рения разности потенциалов вдоль профиля делают вывод о сплошности и размерах рудного тела 21. Недостатком данного способа является возможное завьхаение размеров изучаемого рудно го тела, которое оценивают косвеннопо графикам измеренной разности потенциалов,Известен способ геофизической разведки рудных месторождений, заключающийся в возбуждении переменногоэлектромагнитного поля в исследуемойобласти, измерении характеристикэлектромагнитного поля в среде, окружающей рудное тело, и анализе результатов измерений, на основании которого делают вывод о наличии и характеристиках рудного тела 31 .Недостатком описанного способаявляется его низкая информационнаяспособность при обнаружении геологических объектов, обусловленная тем,что измеряют только параметрыэлектромагнитного поля, которые искажаются влиянием подводящих электропроводов, проявлением в аномальномполе преимущественно приэлектродныхзон рудного тела и ограниченным объемом получаемой информации.Целью изобретения - повышение информативности геофизической разведки при обнаружении геологическихобъектов.Это достигается тем, что в способе электроразведки, в котором воз 742851буждают электромагнитное поле в исследуемой среде и измеряют его параметрь 1, допОлнительно измеряют в исследуемой среде до и после возбуждения электромагнитного поля распределение температур путем, например, регистрации инфракрасного излучения и по разности распределения температур и результатам измерения параметров электромагнитного поля судят о геологическом строении изучаемой среды. Анализируя особенности изменения темПературного распределения, связы- ваюТ их с особенностями поглощения энергии в исследуемой области среды и по результатам анализа определяют наличие, вероятный состав и размеры рудиого тела, а затем на основе сравненйя полученных результатов с результатами оценки состава. среды, по - лученными на основе электромагнитных измерений, делают окончательный вывод о характеристиках рудного месторбжцения.Известно, что под действием электромагнитного поля исследуемый объект нагревается. Для нагревания горных пород используется энергия поля, необходимогодля проведения геоэлеКтрических исследований.Способ осуществляется следующим образом,До начала возбуждения переменного электромагнитного поля регистрируют температуру изучаемой среды вдоль разВедочного профиля путем перемещения радиометра, регистрирующего инфракрасное излучение, вдоль стенки разведочного профиля. Изменение выходного сигнала радиометра (наблюдаемой, например, на стрелочном, самопишущем или ином индикаторе) характеризует распределение температурына поверхности окружающсй среды вдольпрофиля. После начала действия источ-. ника одновременно с измерением переменного электромагнитного поля вновьрегистрируют расгределение температуры на поверхности окружающей среды вдоль того же разведочного профиля, например вдоль прежнего, очевидно, что под действием электрического тока, прохоцящего через горные породы, распределение температур вдоль про-, филя изменится вследствие несдинаковой теплоемкости массива. Полученныедо и после начала действия источника результаты температурных измерений сравнивают между собой и оценивают степень поглощения электромагнитной энергии участками среды. На основании сравнения определяют области с повышенным или пониженным поглощением энергии и, учитывая электромагнитные и тепловые характеристики горных пород, делают вывод о составе среды в пространстве,между источником и разведочным профилем. На осно 2 О4 О5 О60 дании измерений электромагнитного по ля также делают предположение о составе среды. Далее, сравнивая данные, полученные при помощи температурных и электромагнитных измерений, и взаимно уточняя эти данные, делают окончательный вывод о составе среды,о наличии в ней рудного тела и его параметрах. Для того, чтобы оценить насколько изменяется температура вмещающей породы и рудного тела, предположим, что мощность генератора Р - 40 квт поглощается в течение30 ч вмещающей породой с теплопроводностью А - 1,2 вт/м,к. и температуропроводностью а - 10 м /с. Тогда произведение удельной теплоемкости С на плотность р составит;КжР- - =,2 ОС 1кмД.чя объема-вмещающей породы, равного Ч - 8. 10 м , что, например, соЪответствует кубу с ребром 20 м, указанное время температура изменитсяна величину Ь Т:Р 4 4 О ИГ Ъоъь 1 о с 1С )Ч ,2 1 о ъ джк,у,ъ .оъъПри разрешающей способности современных измерителей перепадов температуры, например инфракрасных радиометров, на уровне 0,01 К и лучше, регистрация и исследование перепада0,5 К не является сложной,Рассмотрение местоположения областитепловой аномалии на температурномпрофиле помогает, помимо установления факта наличия рудного тела, оценить состав и размеры рудного тела.Например, протяженность проявившейсяобласти с температурной аномалиейпозволяет оценить ориентировочно размеры месторождения в направлении вдольразведочного профиля, а абсолютнаявеличина перепада и характер изменения температуры в этой области помогают судить о возможном составерудного месторождения. Далее сравнивая эти данные с результатами электромагнитных измерений и совместно иханализируя,целают окончательный вывод о наличии, составе и размерах рудного тела.Преимуществом данного способа геоФизической разведки является то, чтодля возбуждения электромагнитного поля в объекте исследования и нагреваего используют один источник энергии,что повышает экономичность исследований.формула изобретенияСпособ геофизической разведки, в котором возбуждают электромагнитное поле в исследуемой среде и измеряют его параметры, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения инФормативностиисследований, измеряют7428516Составитель В.ЗверевТехред Н. Бабурка Корректор М. Пожо Редактор Н.Воликова Заказ 3456/40 Тираж 649 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11 3035, Москва, Ж, Раутаская наб., д . 4/5филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в исследуемой среде до и после начала возбуждения электромагнитного поля распределение температур окружаюцей среды вдоль разведочного профиля и по результатам измерений распределения температур и параметров электромагнитного поля судят о геологическом строении изучаемой среды,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Ржевский В.В., Новак Г.Я.Основы физики горных пород, "Наука, М.,1964, с.112.2. Соловьев Г,П., Реэодубов А.А.,Методыскважинной электрораэведки при 5 поисках и Разведке рудных месторождений, М ",Недра, 1968, с. 7-8.3. Якубовский Ю.В., Ляхов Л.Л.,Электроразведка, М., Недра, 1974,с.346-356 (прототип).