Способ геофизической разведки
Использование: геофизическая разведка при поисках месторождений полезных ископаемых. Сущность способа заключается в отборе проб воздуха из приземного слоя атмосферы на точках заданного профиля, фильтрации аэрозольных частиц более 0,2 мкм, ионизации оставшейся составляющей энергетическим воздействием 
14 эВ, меньшим минимального потенциала ионизации атмосферных газов, измерении полного количества ионизированных частиц, которое принимается в качестве физико-химической характеристики среды. 1 ил.
Изобретение относится к геофизической разведке и может быть применено при поисках месторождений и картировании геологических структур. Известен способ картирования разрывных нарушений (1), заключающийся в выборе в пределах исследуемой зоны точек на профиле и измерении в этих точках физической (электромагнитной) характеристики среды, а именно, магнитной восприимчивости, которую определяют по величине составляющих магнитного поля, зарегистрированных при плотном контакте датчика с поверхностью земли. Набор из 4-6 измерений в каждой точке при различной азимутальной ориентации датчика после усреднения дает величину магнитной восприимчивости в локальной области пространства. Набор измерений для различных точек профиля и их статистическая обработка дают возможность определить среднюю среднеквадратичного отклонения (СКО) измерений. Величина флуктуации магнитной восприимчивости, превышающая СКО в три раза, считается достоверной аномалией и характеризует положение разлома. Известен способ геофизической разведки (2), используемый для поисков месторождений рудных полезных ископаемых, включающий дискретное перемещение по исследуемому профилю электродов, питаемых источником постоянного тока с последующим измерением концентраций накопленных рудных компонентов в каждой точке, при этом измерения производят в приземном слое атмосферы с равными объемами анализируемого воздуха. Способ основан на измерении концентрации элементов в газообразных соединениях и аэрозольных частицах в атмосфере, по которым судят о наличии месторождения. Однако присутствие аэрозолей различных размеров нивелирует аномальную истинную картину, соответствующую скрытому на глубине оруденению или наличию разрывного нарушения, так как аэрозольные частицы, размером более 0,2 мкм имеют явно техногенное происхождение и могут давать заведомо ложные аномалии, снижая достоверность способа. Целью изобретения является повышение достоверности разведки за счет возможности выявления разрывных нарушений. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе геофизической разведки, заключающемся в выборе точек измерения вдоль профиля исследуемой области, отборе проб равного объема воздуха из приземного слоя атмосферы, измерении физико-химической характеристики среды, определении по результатам измерений положения статистически достоверных аномалий, в соответствии с предлагаемым способом при измерении производят фильтрацию аэрозольных составляющих воздуха размером более 0,2 мкм, ионизируют пробу воздействием с энергией менее 14 эВ меньшей минимального потенциала ионизации смеси атмосферных газов, измеряют полное количество ионизированных частиц от газообразных составляющих рудных компонентов, принимая его в качестве характеристики среды, по измеренным значениям устанавливают ореол распределения аномальных концентраций частиц в пространстве и по его морфологической структуре судят о наличии разрывного нарушения. Предлагаемый способ основан на закономерности появления потока газообразных рудных компонентов в области разлома и выхода его на дневную поверхность. Отдельные компоненты характеризуют качественный состав среды (фундамента), а полное количество этих компонентов коррелирует с площадью областей, имеющих нарушение сплошной породы. Газообразные рудные компоненты, имеющие сложный химический состав, обладают потенциалом ионизации, меньшим, чем основные газовые составляющие воздуха. Поэтому при ионизации пробы, например, соответствующим электрическим полем или другим ионизирующим воздействием в воздухе образуются изолированные ионизованные частицы только от газообразных рудных компонентов. При продувании ионизированной пробы через накопительный конденсатор можно зарегистрировать ионизационный ток, пропорциональный полному количеству ионизованных частиц в пробе. Изменения величины тока соответствуют изменениям содержания ионизированных частиц в пробе и, при перемещении по профилю, характеризуют приближение или удаление от геологической структуры; наиболее информативным и обогащенным газообразными рудными компонентами является приземный слой, т.к. влияние флуктуаций в нем на результаты измерений мало. Признаком, характеризующим глубинное происхождение газообразных компонентов, является диаметр аэрозоли, при диаметре, превышающем 0,2 мкм, они имеют техногенное происхождение и должны быть отфильтрованы на входе в измерительное устройство. При наблюдениях информация только о полном количестве ионизированных частиц не дает возможности установить их привязку к геологической структуре достаточно надежно, т.к. общее повышенное содержание этих частиц само по себе может быть обусловлено наличием рудного тела в области наблюдений, поэтому при наблюдениях для регистрируемого ореола распределения аномальных концентраций частиц устанавливают соответствующий вид морфологической структуры в пространстве. Распределение ореола в виде ленточной структуры (или параллельных ленточных структур), ориентированных в преимущественном направлении, характеризует соответствие ее разрывному нарушению, в то время как площадное распределение областей аномальных концентраций связано с наличием месторождения рудных полезных ископаемых. Способ поясняется чертежом, на котором приведена схема установки. Способ осуществляют следующим образом. На профиле через интервал 
X производят забор воздуха из приземного слоя (например, в условиях суши это высота до 1,5 м). Проба через фильтр 1 устройства, отделяющий частицы техногенного происхождения, поступает в ионизационную камеру 2 с размещенным в ней источником ионизации, в которой происходит воздействие на пробу, обеспечивающее ионизацию лишь рудных компонентов, потенциал ионизации которых меньше 14 эВ минимального потенциала ионизаций компонент воздуха. Ионизованные частицы железа, меди, цинка, свинца и др. попадают на счетчик 3 частиц, выполненный, например, в виде накопительного конденсатора, соединенного с усилительным устройством 4, усиливающим ионизационный ток, и измерительным прибором 5 (например, микроамперметром), измеряющим ток счетчика 3. Для обеспечения непрерывности измерений в воздушном тракте пропускания пробы установлен микронасос 6 (вентилятор), осуществляющий функцию втягивания и прогонки всего, что находится перед фильтром. Поэтому скорость вентилятора выбирают из условия попадания всех частиц в накопительный конденсатор. Контроль за величиной скорости, т.е. за осуществлением полного втягивания воздуха, производят по показаниям измерительного прибора в оптимальном режиме ток выходит на насыщение. Ионизационный ток пропорционален общему количеству частиц от рудных компонент, т.к. частицы воздуха не подвергаются ионизации. Перед измерениями производят определение фоновой концентрации газообразных составляющих рудных компонент в исследуемой области, т.е. определяют ток покоя счетчика. При измерениях в точках профиля оценивают статистическую достоверность регистрируемых аномалий, которые связывают с существованием геологической структуры. С учетом наблюдаемой морфологии и при соответствующем выборе профилей определяют положение проекции разрыва на дневную поверхность (в плане).
Формула изобретения
Способ геофизической разведки, включающий выбор точек в исследуемой области, отбор проб равного объема воздуха в приземном слое атмосферы, измерение физико-химической характеристики среды, определение статистически достоверных аномалий и вынесение их проекций на профиль наблюдения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности разведки за счет возможности выявления разрывных нарушений, при измерении физико-химической характеристики среды производят фильтрацию аэрозольных составляющих воздуха размером более 0,2 мкм, ионизируют пробу с энергией 14 эВ, меньшей минимального потенциала ионизации смеси атмосферных газов, и измеряют полное количество ионизированных частиц от газообразных составляющих рудных компонент, принимаемое в качестве характеристики среды.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000
Извещение опубликовано: 10.11.2000
