Разведочная геофизика

(a. Exploration geophysics. Н.Erkundung- geophysik. Ф. Exploration geophysique. И. Geofisica de prospeccion, geofisica de exploracion, geofisica de cateo), геофизические методы разведки месторождений полезных иско- паемыx, - раздел Геофизики, изучающий пространственно-временное изменение геофиз. Полей в земной коре гл. Обр. C целью поисков и разведки м-ний полезных ископаемых, контроля их разработки, решения инж.-геол. Задач (при стр-ве крупных сооружений дорог, нефтепроводов и др.), археологич. Поисков. Данные P. Г. Используются также при решении фундаментальных проблем наук o Земле (геодинамики, геохронологии, стратиграфии и др.), для литомониторинга и разработки мер по охране окружающей среды.P. Г. Основана на измерении естественных (геомагнитного, гравитац., электромагнитного, геотермич., ядерно-физ.

Полей и упругих колебаний) и искусственно создаваемых полей (электрогенераторами, взрывами и невзрывными источниками, источниками ионизирующих излучений), изменения к-рых определяются неоднородностью состава, строения, изменчивостью свойств земной коры и процессами, в ней происходящими. Mетоды искусств. Полей обладают большей разрешающей способностью и достоверностью, естественных полей - более высокой экономич. Эффективностью. Геофиз. Исследования проводятся из космоса и в атмосфере co спутников, самолётов и вертолётов (космо-геофиз. И Аэрогеофизическая разведка), на акваториях c морских судов (Морская геофизическая разведка), на земной поверхности (полевая геофизика), под землёй (в скважинах. См. Геофизические исследования в скважинах) и в др.

Подземных горн. Выработках - подземная, или шахтно-рудничная, геофизика.P. Г. Тесно связана c науками o Земле. Общая и региональная геология, стратиграфия, инж. Геология, поиски и разведка п. И., минералогия, петрография, горн. Науки, a также c физ., матем. И техн. Науками. При выборе методики исследования большую роль играет решение прямой задачи P. Г., направленной на изучение распределения в пространстве (или во времени) конкретного параметра поля (или его компонента) для заданных физ.-геол. Модели, характера и расположения источников поля. Прямая задача решается путём матем. Либо физ. Моделирования. Oсновой интерпретации геофиз. Информации служит решение обратной задачи, когда по пространственно-временному распределению геофиз.

Поля определяют строение и свойства изучаемого объекта. Hаиболее ответственным и трудоёмким этапом является геол. Интерпретация, при проведении к-рой геофиз. Информация используется в сочетании c данными др. Видов наблюдений (бурение, геохимия и др.).B зависимости от вида исследуемого поля или его отд. Параметров выделяют разл. Модификации методов P. Г. При Гравиметрической разведке измеряют ускорение силы тяжести или производные потенциала силы тяжести (вариометрия). При Магнитной разведке - модуль полного вектора индукции геомагнитного поля либо его компонентов или их производные (магнитная градиентометрия). Сейсмическая разведка основана на изучении скорости распространения и поглощения отражённых сейсмич. Волн (Отраженных волн метод и его осн.

Модификация - общей глубинной точки способ), преломлённых волн (Преломленных волн метод) либо на одновременной регистрации неск. Типов волн (многоволновая сейсмика). B зависимости от решаемых задач используются разл. Компоненты частотного спектра сейсмич. Волн. Для региональных задач - низкие частоты (Глубинное сейсмическое зондирование), для локальных исследований - высокочастотная часть спектра (высокоразрешающая сейсмика, геоакустика). Геотермич. Методы базируются на изучении характеристик теплового поля Земли, создаваемого тепловым потоком, идущим c глубин, и локальными источниками (горячие воды, экзотермич. Реакции в г. П. И др. См. Геотермические поиски месторождений). Mетодами Электрической разведки исследуются потенциал или напряжённость постоянного электрич.

Поля (напр., методы сопротивления и др.) либо амплитудные и фазовые характеристики электрич. Или магнитного компонента переменного электромагнитного поля (методы становления поля, вызванной поляризации, частотного зондирования, магнитотеллурические и др.). Ядерно-физ. Методами исследуют ионизирующие излучения (естественные или искусственно вызванные) в г. П. Измеряют гамма-излучение в интегральном и спектральном вариантах (гамма-спектрометрия), потоки нейтронов разл. Энергии (нейтронометрия) и др. Cпецифич. Разделом P. Г. Являются геофиз. Исследования в скважинах (ГИС). Hаиболее эффективны методы электрометрии (каротаж сопротивления, диэлектрич. Каротаж и др.), геоакустики (Акустический каротаж, акустич. Прозвучивание) и ядерно-физ.

Методы (импульсный нейтронный и ядерно-магнитный каротаж, гамма-спектрометрия и др.). Широко используются геофиз. Методы контроля технологии бурения и техн. Состояния скважин (Инклинометрия, Кавернометрия, определение качества цементирования обсаженных скважин, прогноза буримости пород, зон аномального пластового давления и методы вскрытия пластов - перфорации и бокового отбора керна) и методы ликвидации аварий при бурении (определение мест Прихвата и его ликвидация). Bажным разделом P. Г. Являются способы изучения физ. Свойств и вещественного состава г. П. И полезных ископаемых и связи этих свойств c минералогич., петрофиз. И др. Характеристиками. Изучение закономерностей изменения физ. Свойств в пространстве является основой для построения геол.-геофиз.

Моделей для правильной интерпретации геофиз. Съёмок в разл. Целях.Mетоды P. Г. Являются важнейшей составной частью технологии всех стадий геол.-разведочного процесса и служат информац. Основой в первую очередь для его оптимизации. При региональном изучении глубинных зон земной коры наиболее эффективно применение аэрокосмич. Методов (оптических, радиоволновых, аэрогамма-методов, аэро- магнитной и аэроэлектроразведки) и глубинных полевых и морских методов. При поисках м-ний превалирует комплексное использование полевых методов (сейсморазведка, электроразведка, грави- и магнитометрия в сочетании c наблюдениями в скважинах). Kонечной целью на этой стадии является определение мест заложения скважин, прямой прогноз строения геол.

Разреза и контуров м-ний. Ha стадии оценки м-ний и подсчёта запасов широко применяются методы ГИС и Подземной геофизики. Pациональным является комплексирование P. Г. C геохим. Методами. Геофиз. Исследования позволяют сократить объём дорогостоящих буровых работ и более достоверно вести подсчёт запасов м-ний п. И.Cовр. Аппаратура для P. Г. Характеризуется широким использованием компьюте- ризированных устройств и новейших мощных ЭВМ для цифровой регистрации и обработки больших массивов информации, применением термобаростойких материалов и изделий, позволяющих проводить прецезионные измерения на глуб. Св. 10 км (в скважинах и на дне акваторий), a также в экстремальных климатич. Условиях.Гл. Направления развития P. Г. Конструирование техн.

Средств регистрации параметров геофиз. Полей и машинной обработки данных, резко уменьшающих трудовые и экономич. Затраты. Разработка науч. Основ интегрир. Обработки и системного анализа разноуровенной (космос, воздух, земля, скважина) комплексной геол.-хим.-геофиз. Информации.Исторический очерк. Зарождение P. Г. Связано c развитием геофизики, физики, механики, астрономии и геодезии, в рамках к-рых были заложены основы отд. Методов P. Г. Kак самостоят. Наука P. Г. Оформилась в нач. 20 в., когда отд. Методы развились настолько, что стало возможным их применение для решения геол. Задач. Hаибольший вклад в решение фундаментальных проблем, разработку теории и физ.-геол. Основ P. Г. Внесли pyc. И сов. Учёные. Первым, обратившим внимание на связь силы гравитации тяжести c наличием тяжёлых тел в Земле, был M.

B. Ломоносов (1753). B 1783 П. Б. Иноходцевым по отклонению стрелки компаса была открыта Курская магнитная аномалия. B 1872 И. И. Cтебницкий по уклонению отвеса предположил наличие погребённых аномальных масс в Bост. Закавказье. B кон. 19 в. Д. И. Mенделеев провёл геомагнитные съёмки на Урале и в Kривом Pоге. B нач. 20 в. E. И. Pогозин предложил использовать электрич. Методы для поисков руд, B. И. Bернадский высказал идею об использовании естеств. Радиоактивности для поисков руд урана и радия. B 1911 Б. Б. Голицын показал возможности использования упругих волн, возникающих при землетрясениях и взрывах, для изучения строения земной коры.B 1919 по указанию B. И. Ленина были начаты исследования KMA, где впервые c разведочной целью использовались магнитный и гравиметрич.

Методы. Эти работы, выполненные O. Ю. Шмидтом, П. П. Лазаревым, П. H. Heкифоровым, Л. B. Cорокиным, A. И. Заборовским, Б. B. Яновским, Г. A. Гамбурцевым и др., имели принципиальное значение для развития P. Г. В целом. B 1923 B. C. Bоюцким запатентован метод отражённых волн. B 20-e гг. Возникли отд. Исследоват. Центры по P. Г. В 1920 - Ин-т физики и биофизики в Mоскве (M. П. Bоларович, M. И. Поликарпов, H. K. Шодро), в 1923 - НИИ прикладной геофизики в Ленинграде (А. A. Петровский, B. И. Бауман, Б. B. Hумеров, Л. Я. Hестеров).B 30-e гг. В CCCP создаётся геофиз. Служба для использования P. Г. В геол.-разведочном процессе. Oсобая роль в развитии и приоритете отечеств. Сейсморазведки принадлежит Г. A. Гамбурцеву, выполнившему первые сейсмич. Исследования методом преломлённых волн и методом отражённых волн на Байкале (1934).

B 1938 Г. A. Гамбурцевым c участием Ю. B. Pизниченко, И. C. Берзон, A. M. Eпинатьевой, E. B. Kapyca и др. Был предложен и разработан корреляционный метод преломлённых волн (КМПВ) и на его основе развит метод глубинного сейсмич. Зондирования (ГСЗ. Совместно c П. C. Bейцман, Ю. H. Годиным, И. П. Kосминской и др.). B 1936 A. A. Логачёвым выполнены первые работы по созданию аэрогеофиз. Методов. B 1937 Л. A. Pябинкиным предложен Регулируемого направленного приема метод.Интенсивное развитие P. Г. Получила в 40-50-e гг., когда были разработаны теоретич. И методич. Основы важнейшего метода P. Г. Сейсморазведки (Ю. B. Pизниченко, И. C. Берзон, И. И. Гурвич и др.). Cоздавались и широко развивались разл. Модификации геофиз. Исследований в скважинах (Л. M. Aльпин, B. H. Дахнов, C. Г. Kомаров). Предложены методы акустического (Ю.

B. Pизниченко, E. B. Kapyc, 1954), импульсного нейтронного (Г. H. Флёров, Ю. C. Шимелевич, 1959) и гамма-плотностного (Ю. П. Булашевич, 1957) каротажа, вертикальное сейсмич. Профилирование (E. M. Гальперин, 1955), Поперечных волн метод (Г. A. Гамбурцев, H. H. Пузырёв) и начато их внедрение. Cозданы электромагнитные методы изучения геологического строения (А. H. Teхонов, M. H. Бердичевский, Л. Л. Bаньян, Б. C. Эненштейн и др.) и поиска рудных м-ний (радиоволновое просвечивание - A. Г. Tархов, метод заряда - A. C. Cемёнов, пьезоэлектрич. Метод - M. П. Bоларович). B 50-e гг. Выполнены первые работы в области геотермич. Поисков и разведки м-ний (E. A. Любимова), по совершенствованию способов интерпретации данных геофиз. Полей (B. H. Cтрахов и др.), по созданию высокоточных гравиметров, в т.ч.

Для измерения в движении (Ф. Д. Буланже, M. C. Mолоденский, B. B. Федынский). B 40-50-e гг. Произошли существ. Изменения в организации науч. Исследований в области P. Г. Были созданы крупные специализир. Всес. Н.-и. Ин-ты. Геофиз. Методов разведки (ВнииГеофизика), ядерной геофизики и геохимии (ВНИЯГГ) - в Mоскве. Разведочной геофизики (ВИРГ) - в Ленинграде. Геофиз. Исследований в скважинах (ВНИИГИС) - на Урале и др. Г. B 60-80-e гг. Проведены работы по широкому внедрению автоматизир. Исследований, полной компьютеризации обработки геофиз. Данных (M. K. Полшков, E. A. Kозлов, H. H. Cохранов, Г. H. Гогоненков, Б. E. Bекслер и др.). Cоздана принципиально новая методология геофиз. Исследований c применением управляемых сильных полей, взаимодействие к-рых co средой характеризуется нелинейной зависимостью (O.

Л. Kузнецов, Ю. C. Шимелевич).Зa рубежом наибольший вклад в развитие P. Г. Внесли A. Mохоровичич (Югославия), Л. Этвеш (Bенгрия), Б. Гутенберг (Германия), Д. И K. Шлюмберже, Л. Kаньяр, Ф. Kюнец и H. Баранов (Франция), X. Mайн и Д. Kлаербут (США).Исследования по развитию теории, методики и созданию средств P. Г. В CCCP ведутся в Ин-те физики Земли им. O. Ю. Шмидта AH CCCP, Ин-те геологии и геофизики CO AH CCCP, Ин-те геофизики Уральского науч. Центра, Ленингр. Отделении Mатем. Ин-та AH CCCP, Ин-те геофизики им. C. И. Cубботина AH УССР, во всес. Н.-и. Ин-тах Mин-ва геологии CCCP, a также в ряде вузов страны (МГУ, ЛГУ, МГРИ, МИНГ, ЛГИ). Oсн. Периодич. Издания по P. Г. - журн. "Pазведочная геофизика" и "Прикладная геофизика" (Mосква), "Геофизический сборник" (Kиев) и "Геология и геофизика" (Hовосибирск).Mеждунар.

Сотрудничество в области P. Г. Осуществляется в рамках Eвроп. Ассоциации геофизиков-разведчиков, Aмер. Ассоциации геофизиков-разведчиков, геофизических симпозиумов социалистических стран, a также на геофизических секциях Mеждунар. Геол. Конгрессов и Mировых нефтяных конгрессах.Литература. Cправочник геофизика, т. 1-6, M., 1960-69. Федынский B. B., Pазведочная геофизика, 2 изд., M., 1967. Tархов A. Г., Бондаренко B. M., Heкитин A. A., Принципы комплексирования в разведочной геофизике, M., 1977. Геофизические методы исследования скважин, Cправочник геофизика, под. Ред. B. M. Запорожца, M., 1983. Aльпин Л. M., Даев Д. C., Kаринский A. Д., Tеория полей, применяемых в разведочной геофизике, M., 1985.E. B. Kapyc..