Аппаратура для метода ВП, технологии
Публикуя материалы по методу ВП считаю своим долгом вспомнить о
Владимире Александровиче Комарове (родился 28.01.1930 — 2006 в г. Брянск) — российский геолог, доктор геолого-минералогических наук, профессор. Почётный профессор Юго-Центрального технологического университета КНР. Заслуженный геолог Российской Федерации.
Один из основателей современной электроразведки, основоположник изучения и использования явления вызванной поляризации. Его монография «Электроразведка методом вызванной поляризации» выдержала 3 издания и переведена на английский и китайский языки.
Разработал и внедрил в практику геофизических работ в СССР метод вызванной поляризации (ВП) при поисках и разведке рудных месторождений.
Под его руководством в 1959 году создана электроразведочная станция для метода ВП (ВП-59).
Затем разработал ещё ряд станций: ВПО-62, ВПС-63, ВПП-67, СВП-74, которые хорошо зарекомендовали себя на практике.
Я был лично знаком с ним по совместной работе при освоении макета станции СВП-74 в районе Греховского месторождения летом 1973 года в районе г. Зыряновск, ВКО, Казахстан. Затем слушал его лекции в Ленинградском горном институте на курсах повышения квалификации.
При работе в импульсном режиме долгое время основным измерителем был добрый работяга измеритель ИП-1. Аналоговый, стрелочный автокомпенсатор позволяющий компенсировать собственную ЭДС не поляризующихся электродов приёмной линии – MN , измерить напряжение во время пропускания тока, переключиться за 0.5 сек для измерения (в паузе) значений собственно вызванных потенциалов (ВП).
С появлением электронных стрелочных компенсаторов ЭСК-1, а затем АЭ-72 в нашей Алтайской комплексной геолого-геофизической экспедиции ( п. Опытное поле, Усть-Каменогорск) умельцы изготовили приставку позволяющую переключать прибор на измерение как тока пропускания, так и напряжение ВП. Причём реле переключения управлялось по сигналу радиостанции типа «КАРАТ» установленной на генераторной группе. Это изобретение позволило перейти на автономные измерения и запускать одновременно по 2-3 бригады с измерителями на профиля. Производительность на одну станцию в месяц по 3 категории местности достигла 250 пог. км. Об этом в журнале «Разведка и Охрана Недр» за 1974 год была опубликована статья гл. инженера экспедиции Евстигнеева О.А. и нач . партии кан.г-м. н.Голубцова В.Е.
Из зарубежных измерителей того времени мне пришлось поработать с американским прибором фирмы Hantec . Интересно, что инструкция по работе с прибором состояла всего из 5 пунктов-включить, состояние батареи, перевести стрелку в зелёный сектор ( компенсация собс. ЭДС), включить на измерение и выключить. Включение прибора в импульсном режиме на измерение происходило по заднему фронту токового импульса. Индикация была стрелочная, но сразу в %.
Подобного типа автономные измерительные приборы производились и в странах СЭВ-Венгрии и Болгарии. Мне пришлось с ними поработать в Монголии в 1983-1988 годах на условиях их безвозмедной аренды в Международной экспедиции.
С распадом СССР, рудная геофизика «легла набок» и теперь вновь набирает обороты в своём развитии. Появилось много новых приборов, методик, но не надо забывать теоретические основы метода, понимать, что ты измеряешь и заранее предполагать результат исходя из конкретной геологической обстановки.
В настоящее время, когда объектом поисков служат рудные тела на глубинах в сотни метров, предпочтение надо отдавать аппаратуре с мощностью генераторов 5 и более киловатт. Из наследия СССР предпочтения отдаю аппаратуре ВПФ разработанной и изготовленной в институте геофизических исследований НЯЦ РК группой специалистов под руководством В.А. Мариненко. В качестве источника поляризующего тока используется генератор ГЭР -5000 – 25 мощностью 5000 Вт, рабочие частоты 1,22 -0.61 Гц и измеритель ВПФ - 210, ИИН-209.
Конечно, если «за ценой не постоять», то можно подобрать мощную канадскую аппаратуру с цифровой записью и встроенными GPS -Instrumentation GDD inc. и др. и это будет правильно!
Маломощная аппаратура для рудной геофизики не годится.
Несколько слов о «модной» ныне электротомографии.
Применение дипольных установок реализованных в электротомографии, несомненно, «прорыв» в электроразведке для инженерно-геологических изысканий и работе на известных рудных полях с неглубоким залеганием рудных тел. Однако, всё что модно, то очень дорого…!
О глубинности метода
Во всех учебниках говорится, что глубинность увеличивается с изменением разносов питающей линии (АБ) и это верно. Но забывают рассказать о том, как растекается ток в нижнем полупространстве.
Огорчу многих, но появление рыхлых отложений с сопротивлением 10-20 ом и мощностью свыше 30- 50 метров сводит к нулю все усилия получить уверенный сигнал. Исчезает ∆Uпр и нет ∆UВП, фазовый сдвиг меняет знак, вблизи линии АВ «давит» индукция. Приведу пример из своих работ на участке Большенарымский, где работы проводились аппаратурой ВПФ с генератором мощностью 5 киловатт, ток в линии АБ= 2000-3000 метров был 12-15 ампер.
На 50% площади аномалии ВП отсутствуют, хотя углефицированная и пиритизированная толща прослежена картировочными скважинами с запада на восток. Аномалию ВП «съели» рыхлые отложения представленные неогеновыми глинами мощностью 30-60 метров.
А как решать поставленную поисковую задачу?!
Переходить на электромагнитные методы исследований. Об этом в следующих публикациях.
О методике работ
Расскажу о нестандартном подходе к методике поисковых работ, в том числе, и в методике постановки ВП.
Дело было в период моей командировки в МНР. сезон 1987 года. Там я работал 5 лет в группе технического содействия консультантом геофизиком при Мингео МНР.
Получили геологическое задание опоисковать на полиметаллы площадь в 3500 кв. км. Геологическая основа 1: 1000 000 масштаба. На площади было известно одно среднее по масштабам жильное свинцово-цинковое с серебром месторождение Цав.
Кстати, мы успешно применяли (1984-1985 г.г.) на этом месторождении обычный метод электропрофилирования. Под получаемые узкие и протяжённые зоны низкого сопротивления в тот же день ставили буровые станки и всегда подбуривали руду.
Сроки работ по проекту два года. Что и как делать. Найти надо было объекты не меньше чем месторождение Цав.
Решено было провести на рудном поле Цавского месторождения опытно-методические работы для выбора оптимальной сети наблюдений. Я предложил провести профильные работы методом ВП-СГ расположив один профиль по центру месторождения и ещё два профиля по бокам на расстоянии 1 км, шаг по профилю-50 метров.
Для этого проекта, зимой в экспедиции, которую я курировал, изготовили передвижную генераторную группу, разместив её на автоприцепе. Двигатель взяли от трактора МТЗ-60, коробку передач и сцепление от буровой установки. Через карданный вал подсоединили генераторы постоянного тока со станции ВПС-63. Поставили коммутатор для работы в импульсном режиме с 10 секундной зарядкой, балластные сопротивления, радиостанцию с высокой антеной для связи и синхронизации с автономным измерителем на профиле собственной конструкции на базе Аэ-72.
Работали с АБ= 2500м, заземлялись трубами диаметром 127 мм длиной 2 метра, три трубы на один конец АБ и заливали их водой. Ток в линии был 12-15 ампер.
В результате ОМР получили изометричную аномалию ВП размером 2.5 на 4 км интенсивностью в центре до 7%, то есть на всех профилях. Геохимики провели отбор литогеохимических проб по сети 500х50 метров. Получили неплохие ореолы рассеяния металлов.
На совещании в министерстве постановили - применённую методику распространить на всю площадь работ. Цель работ первой очереди
- выявить рудные узлы, рудные поля подобные рудному полю месторождения ЦАВ или крупнее.
К концу полевого сезона из 3500 кв км. мы выделили площадь в 250 кв. км., где получили аномальные поля ВП и ореольные группы по геохимии. На части аномалий ВП мы поставили метод ЕП, для их разбраковки.
На одной из аномалий ВП получили локальную аномалию ЕП интенсивностью минус 110 милливольт. Количественная интерпретация аномалии ЕП графическим способом показала, что объект расположен на глубине 60 метров. Рыхлые отложения на этом профиле составляли 15 метров. Геологи ничего видеть не могли. Весной следующего года в районе аномалии ЕП мы закрыли площадку по сети 100х10 метров магниторазведкой и МПП с аппаратурой МПП-3 петлями 100х100 метров. Получили локальную положительную магнитную аномалию интенсивностью 270 нтл и аномалию МПП с затуханием процесса на 10 мсек . Решено было бурить скважину. На глубине 54 скважина вошла в сплошные медно-цинковые руды с пирротином и не вышла из неё. Это рудопроявление передали под детальные поиски. А у меня закончился контракт и я уехал домой в СССР.
Вывод такой.
Предлагаемые для работы проекты надо не слепо выполнять, так как их пишет сейчас неизвестно кто и как( выиграл тендер и написал?!), а переосмысливать, анализировать работы предшественников и всегда начинать с опытно-методических работ.