Способ геофизической разведки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>742851

* Ъ б-: (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 020178 (21) 2562933/18-25. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 250680.Бюллетень ¹23

Дата опубликований описания 2506ВО (51 М, Кл.

G 01 V 9/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 550. 838 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С. М. Скорняков, М. О. Лахтионов, В,. Г. Семенов и Ю. A. Попов

Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) СПОСОБ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ

Изобретение относится к области геофизической разведки рудных месторождений.

Известен способ геофизической разведки, в котором изучают распределение температур естественного теплового поля Земли и искусственных тепловых полей. По распределению температур и температурному градиенту судят о теплопроводности горных пород, раэ- 10 мерах неоднородностей и их составе (1) .

Недостатком этого способа разведки является необходимость искусственного нагрева горных пород, что эко- 15 номически невыгодно.

Известен способ геофизической разведки рудных месторождений, заключающихся в том, что в одной выработке (скважине) располагают, заземляя, 20 один питающий электрод, а другой относят: в бесконечность, а вдоль другой выработки измеряют разность потенциалов электрического поля и при получении характерного графика измерения разности потенциалов вдоль профиля делают вывод о сплошности и размерах рудного тела (2). Недостатком данного способа является возможное завышение размеров изучаемого рудно- 30 го тела, которое оценивают косвенно по графикам измеренной разности потенциалов.

Известен способ геофизической разведки рудных месторождений, заключающийся в возбуждении переменного электромагнитного поля в исследуемой области, измерении характеристик электромагнитного поля в среде, окружающей рудное тело, и анализе результатов измерений, на основании которого делают вывод о наличии и характеристиках рудного тела (3) .

Недостатком описанного способа является его низкая информационная способность при обнаружении геологических объектов, обусловленная тем, что измеряют только параметры электромагнитного поля, которые искажаются влиянием подводящих электропроводов, проявлением в аномальном поле преимущественно приэлектродных зон рудного тела и ограниченным объемом получаемой информации.

Целью изобретения — повышение информативности геофизической разведки при обнаружении геологических объектов.

Это достигается тем, что в способе электроразведки, в котором воз742851 буждают электромагнитное поле в исследуемой среде и измеряют его параметрь1, допОлнительно измеряют в исследуемой среде до и после возбуждения электромагнитного поля распределение температур путем, например, ре:гистрации инфракрасного излучения и по разности распределения температур и результатам измерения параметров электромагнитного поля судят о геологи 1еском строении изучаемой среды.

Анализируя особенности изменения темнературного распределения, связывают 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 оа:oae электромагнитных измерений, делают окончательный вывод о характеристиках рудного месторожцения.

Известно, что под действием электромагнитного поля исследуемый объект нагревается. Для нагревания горных пород используется энергия поля, необходимого для 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 (наблюдаемое, например, на стрелочном, самопишущем или ином индикаторе) характеризует распределение температуры на поверхности окружающсй среды вдоль профиля. После начала действия источ-ника одновременно с измерением переме нного электромагнитного поля в новь регистрируют расгределение температуры на поверхности окружающей среды вдоль того же разведочного профиля, например вдоль прежнего, очевидно, что под действием электрического тока, проходящего через горные породы, распределение температур вдоль про-, филя изменится вследствие несдинаковой теплоемкости массива. Полученные до 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 осно2О

4О

5О

60 ванин измерений электромагнитного по- 6g 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 и 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 течение

30 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;

11ж

Cp = — = 1, 2. (О

Q м

Д.чя объема -вмещающей породы, равного Ч вЂ” 8 10 м, что, например, соЪ ответствует кубу с ребром 20 м, указанное время температура изменится на величину h.Т:

Ръ 4-40 ИТ 50.Ъ b 1О С1

СР3 <,2. о 11ж)к.м 61о рл

При разрешающей способности современных измерителей перепадов температуры, например инфракрасных радиометров, на уровне 0,01 К и лучше, регистрация и исследование перепада

0,5 К не является сложной.

Рассмотрение местоположения области тепловой аномалии на температурном профиле помогает, помимо установления факта наличия рудного тела, оценить состав и размеры рудного тела.

Например, протяженность проявившейся области с температурной аномалией позволяет оценить ориентировочно размеры месторождения в направлении вдоль разведочного профиля, а абсолютная величина перепада и характер изменения температуры в этой области помогают суди= ь о возможном составе рудного месторождения. Далее„ сраакивая эти данные с результатами электромагнитных измерений и совместно их анализируя„,целают окончательный вывод о наличии, составе и размерах рудного тела.

Преимуществом данного способа геофизической разведки является то, что для возбуждения электромагнитного поля в объекте исследов ания и нагрева его используют один источник энергии, что повышает экономичность исследов аний. формула изобретения

Способ геофизической разведки, в котором возбуждают электромагнитное поле в исследуемой среде и измеряют его параметры, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения информативности исследований, измеряют

742851

Составитель В.Зверев

Техред Н. Бабурка Корректор М. Пожо

Редактор Н.Воликова

Заказ 3456/40 Тираж 649 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутаская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, 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. Ос новы физики горных пород, "Наука, М., 1964, с.112.

2. Соловьев Г.П., Реэодубов A.A., Методыскважинной электрораэведки при поисках и разведке рудных месторождений, М,,Недра, 1968, с. 7-8.

3. Якубовский Ю.В., Ляхов Л.Л., Электроразведк а, М., Недра, 1974, с. 346-356 (прототип) .