Частотно-резонансный принцип, мобильная геоэлектрическая технология: новая парадигма геофизических исследований
Проаналізовано результати практичного застосування некласичних геоелектричних методів становлення короткоімпульсного поля (СКІП) і вертикального електрорезонансного зондування (ВЕРЗ) для вирішення різних геолого-геофізичних завдань пошукового характеру. Результати експериментальних досліджень свідча...
Gespeichert in:
| Datum: | 2012 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України
2012
|
| Schriftenreihe: | Геофизический журнал |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97841 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Частотно-резонансный принцип, мобильная геоэлектрическая технология: новая парадигма геофизических исследований / С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин // Геофизический журнал. — 2012. — Т. 34, № 4. — С. 166-176. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-97841 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-978412016-04-05T03:02:22Z Частотно-резонансный принцип, мобильная геоэлектрическая технология: новая парадигма геофизических исследований Левашов, С.П. Якимчук, Н.А. Корчагин, И.Н. Проаналізовано результати практичного застосування некласичних геоелектричних методів становлення короткоімпульсного поля (СКІП) і вертикального електрорезонансного зондування (ВЕРЗ) для вирішення різних геолого-геофізичних завдань пошукового характеру. Результати експериментальних досліджень свідчать, що площинне знімання СКІП дає змогу оперативно виявляти та картувати аномальні зони типу «нафта», «газ», «водоносний горизонт», «золото», «уран» та ін. Методом ВЕРЗ у розрізі з високою точністю визначають глибини залягання і потужності аномально поляризованих пластів відповідного типу. Польові роботи пошукового характеру виконують методами СКІП і ВЕРЗ достатньо оперативно та швидко. Методи СКІП і ВЕРЗ роблять істотний внесок у становлення нової парадигми геофізичних досліджень, у рамках якої здійснюють «прямий» пошук конкретної фізичної речовини: газу, нафти, газогідратів, води, рудних мінералів і порід (золота, платини, срібла, цинку, урану, алмазів, кімберлітів тощо.). Ефективність геофізичних методів, що ґрунтуються на принципах цієї парадигми, суттєво вища за ефективністю традиційних методів. The results of the practical application of non-classical geoelectric methods of forming a shortpulsed field (FSPEF) and vertical electric-resonance sounding (VERS) for various geological and geophysical problems of exploratory character solving are discussed. The experimental results show that the areal survey by FSPEF method allows to detect and map operativly the anomalous zones of the «oil», «gas», «aquifer», «gold», «uranium» type etc. The depth of lying and thicknesses of anomalous polarized layers of the appropriate type are determined with high accuracy by VERS sounding. Field works of such character are often executed very quickly and easily. The FSPEF and VERS methods make a significant contribution into emergence of a new paradigm of geophysical investigation, in which the «direct» searching for a specific physical matter are realized: gas, oil, gas hydrates, water, metallic minerals and rocks (gold, platinum, silver, zinc, uranium, diamonds, kimberlites, etc.). The effectiveness of geophysical methods, based on the principles of this paradigm, is much higher than traditional ones. Анализируются результаты практического применения неклассических геоэлектрических методов становления короткоимпульсного поля (СКИП) и вертикального электрорезонансного зондирования (ВЭРЗ) для решения разнообразных геолого-геофизических задач поискового характера. Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют, что площадная съемка СКИП позволяет оперативно обнаруживать и картировать аномальные зоны типа "нефть", "газ", "водоносный горизонт", "золото", "уран", и т.д. Методом ВЭРЗ в разрезе с высокой точностью определяются глубины залегания и мощности аномально поляризованных пластов соответствующего типа. Полевые работы поискового характера выполняются методами СКИП и ВЭРЗ достаточно оперативно и быстро. Методы СКИП и ВЭРЗ вносят существенный вклад в становление новой парадигмы геофизических исследований, в рамках которой осуществляется "прямой" поиск конкретного физического вещества: газа, нефти, газогидратов, воды, рудных минералов и пород (золота, платины, серебра, цинка, урана, алмазов, кимберлитов, и т.д.). Эффективность геофизических методов, базирующихся на принципах этой парадигмы, существенно выше эффективность традиционных методов. 2012 Article Частотно-резонансный принцип, мобильная геоэлектрическая технология: новая парадигма геофизических исследований / С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин // Геофизический журнал. — 2012. — Т. 34, № 4. — С. 166-176. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 0203-3100 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97841 550. 837.3 ru Геофизический журнал Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Проаналізовано результати практичного застосування некласичних геоелектричних методів становлення короткоімпульсного поля (СКІП) і вертикального електрорезонансного зондування (ВЕРЗ) для вирішення різних геолого-геофізичних завдань пошукового характеру. Результати експериментальних досліджень свідчать, що площинне знімання СКІП дає змогу оперативно виявляти та картувати аномальні зони типу «нафта», «газ», «водоносний горизонт», «золото», «уран» та ін. Методом ВЕРЗ у розрізі з високою точністю визначають глибини залягання і потужності аномально поляризованих пластів відповідного типу. Польові роботи пошукового характеру виконують методами СКІП і ВЕРЗ достатньо оперативно та швидко. Методи СКІП і ВЕРЗ роблять істотний внесок у становлення нової парадигми геофізичних досліджень, у рамках якої здійснюють «прямий» пошук конкретної фізичної речовини: газу, нафти, газогідратів, води, рудних мінералів і порід (золота, платини, срібла, цинку, урану, алмазів, кімберлітів тощо.). Ефективність геофізичних методів, що ґрунтуються на принципах цієї парадигми, суттєво вища за ефективністю традиційних методів. |
| format |
Article |
| author |
Левашов, С.П. Якимчук, Н.А. Корчагин, И.Н. |
| spellingShingle |
Левашов, С.П. Якимчук, Н.А. Корчагин, И.Н. Частотно-резонансный принцип, мобильная геоэлектрическая технология: новая парадигма геофизических исследований Геофизический журнал |
| author_facet |
Левашов, С.П. Якимчук, Н.А. Корчагин, И.Н. |
| author_sort |
Левашов, С.П. |
| title |
Частотно-резонансный принцип, мобильная геоэлектрическая технология: новая парадигма геофизических исследований |
| title_short |
Частотно-резонансный принцип, мобильная геоэлектрическая технология: новая парадигма геофизических исследований |
| title_full |
Частотно-резонансный принцип, мобильная геоэлектрическая технология: новая парадигма геофизических исследований |
| title_fullStr |
Частотно-резонансный принцип, мобильная геоэлектрическая технология: новая парадигма геофизических исследований |
| title_full_unstemmed |
Частотно-резонансный принцип, мобильная геоэлектрическая технология: новая парадигма геофизических исследований |
| title_sort |
частотно-резонансный принцип, мобильная геоэлектрическая технология: новая парадигма геофизических исследований |
| publisher |
Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України |
| publishDate |
2012 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97841 |
| citation_txt |
Частотно-резонансный принцип, мобильная геоэлектрическая технология: новая парадигма геофизических исследований / С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин // Геофизический журнал. — 2012. — Т. 34, № 4. — С. 166-176. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
| series |
Геофизический журнал |
| work_keys_str_mv |
AT levašovsp častotnorezonansnyjprincipmobilʹnaâgeoélektričeskaâtehnologiânovaâparadigmageofizičeskihissledovanij AT âkimčukna častotnorezonansnyjprincipmobilʹnaâgeoélektričeskaâtehnologiânovaâparadigmageofizičeskihissledovanij AT korčaginin častotnorezonansnyjprincipmobilʹnaâgeoélektričeskaâtehnologiânovaâparadigmageofizičeskihissledovanij |
| first_indexed |
2025-07-07T05:37:47Z |
| last_indexed |
2025-07-07T05:37:47Z |
| _version_ |
1836965342928175104 |
| fulltext |
С. П. ЛЕВАШОВ, Н. А. ЯКИМЧУК, И. Н. КОРЧАГИН
166 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012
УДК 550. 837.3
Частотно-резонансный принцип,
мобильная геоэлектрическая технология:
новая парадигма геофизических исследований
© С. П. Левашов1,2, Н. А. Якимчук1,2, И. Н. Корчагин3, 2012
1Институт прикладных проблем экологии, геофизики и геохимии, Киев, Украина
2Центр менеджмента и маркетинга в области наук о Земле ИГН НАН Украины, Киев, Украина
3Институт геофизики НАН Украины, Киев, Украина
Поступила 7 мая 2012 г.
Представлено членом редколлегии В. Н. Шуманом
Главное — это не поддаваться
господствующим стереотипам
мышления.
В. Н. Страхов
Проаналізовано результати практичного застосування некласичних геоелектричних ме-
тодів становлення короткоімпульсного поля (СКІП) і вертикального електрорезонансного
зондування (ВЕРЗ) для вирішення різних геолого-геофізичних завдань пошукового характеру.
Результати експериментальних досліджень свідчать, що площинне знімання СКІП дає змогу
оперативно виявляти та картувати аномальні зони типу «нафта», «газ», «водоносний гори-
зонт», «золото», «уран» та ін. Методом ВЕРЗ у розрізі з високою точністю визначають глибини
залягання і потужності аномально поляризованих пластів відповідного типу. Польові роботи
пошукового характеру виконують методами СКІП і ВЕРЗ достатньо оперативно та швидко.
Методи СКІП і ВЕРЗ роблять істотний внесок у становлення нової парадигми геофізичних
досліджень, у рамках якої здійснюють «прямий» пошук конкретної фізичної речовини: газу,
нафти, газогідратів, води, рудних мінералів і порід (золота, платини, срібла, цинку, урану, ал-
мазів, кімберлітів тощо.). Ефективність геофізичних методів, що ґрунтуються на принципах
цієї парадигми, суттєво вища за ефективністю традиційних методів.
The results of the practical application of non-classical geoelectric methods of forming a short-
pulsed field (FSPEF) and vertical electric-resonance sounding (VERS) for various geological and
geophysical problems of exploratory character solving are discussed. The experimental results show
that the areal survey by FSPEF method allows to detect and map operativly the anomalous zones
of the «oil», «gas», «aquifer», «gold», «uranium» type etc. The depth of lying and thicknesses of
anomalous polarized layers of the appropriate type are determined with high accuracy by VERS
sounding. Field works of such character are often executed very quickly and easily. The FSPEF and
VERS methods make a significant contribution into emergence of a new paradigm of geophysical
investigation, in which the «direct» searching for a specific physical matter are realized: gas, oil,
gas hydrates, water, metallic minerals and rocks (gold, platinum, silver, zinc, uranium, diamonds,
kimberlites, etc.). The effectiveness of geophysical methods, based on the principles of this para-
digm, is much higher than traditional ones.
Введение. Мобильные геоэлектрические
методы становления короткоимпульсного
электромагнитного поля (СКИП) и верти-
кального электрорезонансного зондирования
(ВЭРЗ) (экспресс-технология СКИП—ВЭРЗ)
уже более 10 лет успешно применяются для
оперативного решения широкого класса
геолого-геофизических задач, в том числе по-
исков рудных и горючих полезных ископае-
мых [Левашов и др., 2002; 2003; 2008; Bokovoy
et al., 2003; Levashov et al., 2004; Шуман и др.,
2008; Yakymchuk et al., 2008]. При этом, в со-
ответствии с новой парадигмой проведения
геофизических исследований, внимание со-
средоточивается не на выделении в разре-
зе определенных структурных элементов и
определении физических свойств слагающих
их пород, а на обнаружении и картировании
в верхней части разреза вполне конкретного
вещества — нефти, газа, водоносных горизон-
ЧАСТОТНО-РЕЗОНАНСНЫЙ ПРИНЦИП, МОБИЛЬНАЯ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ...
Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 167
тов, золота, платины, урана и других рудных
полезных ископаемых.
Отличительные особенности и возмож-
ности технологии СКИП—ВЭРЗ. Геоэлектри-
ческие методы СКИП и ВЭРЗ базируются на
частотно-резонансных принципах электро-
магнитных зондирований. Они ориентирова-
ны на изучение структуры приземного слоя
атмосферы, формируемого ионами разных
знаков, зон поляризации на границах разде-
ла геологических неоднородностей разреза и
естественного электромагнитного фона Зем-
ли. Используемый подход позволил создать:
а) компактную малогабаритную измеритель-
ную аппаратуру, легкую для транспортировки
и удобную в обслуживании; б) методику опера-
тивного проведения полевых измерений (в пе-
шем порядке, с автомобиля, с летательного ап-
парата); в) эффективную технологию решения
широкого класса экологических, инженерно-
геологических, гидрогеологических и геолого-
геофизических задач. В целом, технология
СКИП—ВЭРЗ — сверхоперативна по затра-
там времени на проведение полевых работ и
малозатратной по финансовым ресурсам. Она
дает возможность получить предварительные
результаты исследований непосредственно в
поле, при проведении полевых работ. Отметим
при этом следующее.
1. Технология СКИП—ВЭРЗ в целом и от-
дельные геоэлектрические методы являются
экспериментальными, прошедшими лишь на-
чальную стадию становления. Выполненные с
помощью этих методов исследования целесо-
образно считать научно-исследовательскими.
2. Результаты съемки СКИП используются
и интерпретируются на качественном (ано-
мальном) уровне. В перспективе построение
формализованной математической модели
процесса становления поля с учетом призем-
ного атмосферного слоя позволит существенно
расширить информативность и разрешающую
способность метода. Исключительная особен-
ность метода СКИП —его оперативность. При
поисковых работах на нефть, газ, воду и руд-
ные полезные ископаемые в каждой конкрет-
ной точке измерений оператор мгновенно по-
лучает информацию о том, принадлежит эта
точка контуру аномалии типа «залежь» (АТЗ)
соответствующего типа или нет. Указанная
особенность метода позволяет в процессе вы-
полнения съемки оптимизировать априори
принятую систему наблюдений.
3. Метод ВЭРЗ — важная компонента тех-
нологии СКИП—ВЭРЗ. Он предоставляет
возможность оперативно выделять в разрезе
отдельные стратиграфические элементы и с
удовлетворительной точностью определять
глубины их залегания. Отличительная особен-
ность метода состоит в том, что выделяемые
отдельные аномально поляризованные пласты
(АПП) типа «нефть», «газ», «вода», «соль»,
«кристаллический фундамент» и др., а также
мощности и глубины их залегания определяют-
ся не путем решения обратных задач, как это
обычно делается практически во всех геофизи-
ческих методах, а находятся в процессе изме-
рений непосредственно по экспериментально
обоснованной технологической схеме измере-
ний вдоль длинных линий. В итоге применение
технологии ВЭРЗ в пределах закартированных
методом СКИП аномалий типа «залежь» дает
возможность оценивать глубины залегания и
мощности АПП типа «нефть», «газ», вода и др.
(причем как отдельных АПП, так и суммарные
мощности АПП разреза во всех интервалах).
При этом глубины залегания основных пер-
спективных горизонтов определяются непо-
средственно в поле, в процессе выполнения
зондирований.
В настоящее время активно проводятся ра-
боты по теоретическому обоснованию геоэлек-
трических методов СКИП и ВЭРЗ, например,
в статье [Шуман и др., 2008] и в других публи-
кациях В. Н. Шумана.
Феноменологическое описание базовых
прин ципов технологии зондирования ВЭРЗ
изложено также в международном патенте
[Weaver, Warren, 2004].
Обнаружение и картирование водоносных
коллекторов и геотермальных источников.
Методы СКИП и ВЭРЗ более 10 лет активно
применяются для обнаружения и картирова-
ния водоносных горизонтов и коллекторов,
подземных водных потоков естественного и
техногенного происхождения, залежей ми-
неральных вод и др. [Левашов и др., 2003;
2011; Bokovoy et al., 2003; Levashov et al., 2004;
Yakymchuk et al., 2010].
В октябре 2009 г. на территории расположе-
ния базы отдыха в пгт Межгорье проведены
экспериментальные работы с целью определе-
ния возможности оценки методами СКИП и
ВЭРЗ относительной минерализации подзем-
ных вод. Здесь по данным площадной съемки
СКИП на территории поисков установлено
пять небольших по площади подземных во-
дных потоков (рис. 1). В их пределах фильтра-
ция подземной воды происходит вдоль текто-
нических нарушений (зон дробления пород
С. П. ЛЕВАШОВ, Н. А. ЯКИМЧУК, И. Н. КОРЧАГИН
168 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012
карпатского флиша). Глубины расположения
потоков установлены зондированием ВЭРЗ в
пределах от 5—6 до 15—25 м. По результатам
работ определено четыре места для бурения
поисковых скважин. Наиболее оптимальное из
них расположено в районе пункта ВЭРЗ № 12.
По степени минерализации потоки условно
разделены следующим образом; г/дм3: 1) мак-
симальная (поток № 5) — =1,5; 2) минимальная
(поток № 1) — =0,2; 3) средняя (потоки № 2—4)
— =0,6, 0,8, 0,4.
В пределах достаточно хорошо изученной
зоны развития гидротермальных источников
(вод) экспериментально изучены возмож-
ность и целесообразность применения методов
СКИП и ВЭРЗ для их поисков и картирования.
В принципе при решении такого рода задач до-
полнительно оценивается температура воды в
отдельных коллекторах, а также максимальная
температура воды в разрезе в точках измере-
ний на поверхности.
На участке обследования съемка методом
СКИП выполнялась, в основном, вдоль дорог.
На карте-схеме (рис. 2) изучения одного фраг-
мента зоны показаны траектории движения
автомобиля, где выделены точки измерений
в пределах аномальных зон. Дополнительно
нанесены схематические маршрутные карты
температур геотермальной воды, построенные
по результатам обработки данных измерений.
Кроме того, построены три дополнительно схе-
матические карты, размеры которых состав-
ляют 47,5×31,0, 141,0×31,0 и 22,4×36,2 км соот-
ветственно (здесь не представлены).
При проведении полевых работ аномальные
зоны были приурочены в большинстве случа-
ев к участкам расположения скважин с гео-
термальной водой. Это обстоятельство можно
считать дополнительным подтверждением эф-
фективности и работоспособности мобильного
метода СКИП в плане обнаружения и карти-
рования зон распространения геотермальных
вод и источников.
Зондирование ВЭРЗ в интервале 500—3000 м
выполнено в одной точке (рис. 2) обследован-
ной зоны, которая расположена в зоне макси-
мальных значений температуры воды. Здесь
в интервале глубин 1235—3000 м (рис. 3) вы-
делено 8 горизонтов геотермальной воды раз-
личной мощности и температуры: 1) глубина
пласта (коллектора) — 1235 м; мощность пла-
ста — 28 м; температура воды — 160°; 2) 1367 м,
13 м, 200°; 3) 1599 м, 11 м, 220°; 4) 1722 м, 18 м,
240°; 5) 2045 м, 56 м, 320°; 6) 2195 м, 80 м, 320°;
7) 2455 м, 205 м, 320°; 8) 2805 м, 111 м, 340°. От-
метим, что с увеличением глубины залегания
пластов повышается температура воды.
В верхней части разреза в интервале глубин
500—1200 м зондированием дополнительно вы-
делено пять водоносных горизонтов с невысо-
кой температурой воды: 1) глубина горизонта
— 512 м, мощность пласта — 20 м; 2) 680 м, 13 м;
3) 755 м, 10 м; 4) 970 м, 14 м; 5) 1141 м, 12 м.
Рис. 2. Схематическая карта аномальных зон типа «источ-
ник гидротермальных вод» в районе маршрутных измере-
ний методом СКИП вдоль дорог: 1 — шкала температуры
воды (в градусах Цельсия); точки измерений методом
СКИП: 2 — температура >20 С; 3 — температура <20 °С.
Рис. 1. Карта зон фильтрационных водных потоков на тер-
ритории базы отдыха в пгт Межгорье: 1 — шкала увлаж-
ненности грунтов; 2 — направление миграции подземных
водных потоков; 3 — пункт ВЭРЗ; 4 — точки, рекомендуе-
мые для бурения поисковых скважин.
ЧАСТОТНО-РЕЗОНАНСНЫЙ ПРИНЦИП, МОБИЛЬНАЯ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ...
Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 169
Обратим внимание также на то, что на рис. 3
показано две диаграммы (кривые) зондирова-
ния. Кривая 1 фиксирует положение водонос-
ных горизонтов, в том числе с геотермальной
водой, диаграмма 2 характеризует тип пород
разреза. Целесообразно отметить, что практи-
чески на всех интервалах глубин расположе-
ния водоносных горизонтов эти две диаграммы
совпадают — одна указывает на наличие воды,
другая — на наличие коллектора.
Результаты экспериментов в пределах из-
вестной и изученной зоны распространения
геотермальных источников, а также много-
летний практический опыт применения мо-
бильных методов СКИП и ВЭРЗ для поисков
воды позволяют констатировать, что они могут
быть использованы также для обнаружения и
картирования зон развития геотермальных
вод. Съемкой методом СКИП участки и зоны
геотермальных источников могут быть опера-
тивно обнаружены и оконтурены. В пределах
закартированных аномальных могут быть оце-
нены максимальные температуры геотермаль-
ных вод в разрезе. Зондирование ВЭРЗ позво-
ляет оценить глубины залегания и мощности
коллекторов геотермальной воды. Температура
геотермальной воды в отдельных коллекторах
определяется и при зондировании. Апробиро-
ванные в пределах известной зоны широкого
развития геотермальных источников мобиль-
ные геофизические методы рекомендуются для
практического применения при проведении
поисковых исследованиях на геотермальные
ресурсы.
Выявление и оконтуривание зон уранового
оруденения. В 2009 г. проводились геоэлектри-
ческие работы с целью выделения и картирова-
ния участков скопления газа и газоконденсата в
районе Новоконстантиновской зоны разломов
(Кировоградский рудный район). В это время
была опробована отдельная модификация тех-
нологии СКИП—ВЭРЗ, предназначенная для
обнаружения и картирования зон уранового
оруденения по площади и определения глубин
залегания и мощностей отдельных рудных тел в
разрезе [Левашов и др., 2010а]. В процессе про-
ведения такого рода работ экспериментально
были подобраны соответствующие частотные
характеристики генераторной и приемной ан-
тенн и частоты резонансного отклика от зоны
залегания урановых руд. По данным экспери-
ментальной съемки методом СКИП построена
схематическая карта геоэлектрических анома-
лий, обусловленных зонами уранового оруде-
нения в пределах участка работ.
Съемкой СКИП выявлена и закартирована
также локальная аномалия типа «зона ураново-
го оруденения», в пределах которой выполнено
зондирование ВЭРЗ по профилю 1 (рис. 4, 5).
Закартированная локальная зона возможного
скопления руды не разбурена. Наличие рудных
залежей в пределах этой аномалии подтверж-
дается также методом ядерно-магнитного ре-
зонанса [Ковалев и др., 2010].
По результатам работ на Новоконстанти-
новском месторождении урановых руд пока-
зана принципиальная возможность использо-
вания методов СКИП и ВЭРЗ для «прямых» по-
исков урановых руд: площадная съемка мето-
дом СКИП позволяет выявлять и картировать
геоэлектрические аномальные зоны типа «зона
уранового оруденения», а зондирование ВЭРЗ
— определять в пределах закартированных
АПП залегания и мощности аномально поля-
ризованных пластов типа «урановая залежь».
Рис. 3. Результаты вертикального электрорезонансного
зондирования в точке vT1: 1 — температура воды; 2 — АПП
типа «пласт геотермальной воды».
С. П. ЛЕВАШОВ, Н. А. ЯКИМЧУК, И. Н. КОРЧАГИН
170 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012
Поиски объектов с золоторудной мине-
рализацией. На начальном этапе поисков вы-
полнена обработка данных дистанционного
зондирования Земли (ДЗЗ) с целью обнару-
жения и картирования аномалий типа «зона
золоторудной минерализации» [Левашов и др.,
2010в]. В пределах участка обработки выделено
и закартировано 12 аномалий типа «зона золо-
торудной минерализации» различных разме-
ров и интенсивности. Полученные результаты
использовались при планировании маршрутов
наземной съемки методом СКИП.
На следующем этапе поисковых работ про-
ведены наземные полевые работы в пределах
закартированных аномальных зон. Всего вы-
полнено 61,6 км съемки СКИП и 17 пунктов
ВЭРЗ в интервале глубин 0—500 м (рис. 6).
Съемкой СКИП по горным дорогам в преде-
лах участка обследования выделено и закарти-
ровано 8 АТЗ типа «зона золоторудного ору-
денения». В целом все АТЗ зафиксированы в
районах расположения аномалий, выделенных
по результатам обработки и интерпретации
данных ДЗЗ. Наиболее крупные по площади и
интенсивности аномалии — зоны 2—5. В север-
ной части района работ за пределами участка
отдельными маршрутами обнаружены допол-
нительно две небольшие аномальные зоны.
Зондированием ВЭРЗ в разрезе выделены
зоны АПП типа «золоторудный пласт» и «ме-
таморфические породы». По данным зондиро-
вания в каждой точке построены диаграммы и
колонки (рис. 7).
По результатам выделения в разрезе АПП
типа «золоторудный пласт» построена карта
суммарной мощности АППа. Максимальные
суммарные мощности АПП типа «золоторуд-
ный пласт» зафиксированы в пределах ано-
мальных зон 2—5. Зоны максимальных мощ-
ностей АППа — наиболее перспективны для
бурения поисковых скважин на золото в преде-
лах участка работ.
В целом для АТЗ на участке работ наибо-
лее оптимальными пунктами для заложения
поисковых скважин на золото являются сле-
дующие станции ВЭРЗ: 1) v14 (суммарное зна-
Рис. 4. Локальная аномалия типа «зона уранового оруде-
нения» на площади работ: 1 — шкала интенсивности ано-
малий; 2 — отдельные пункты съемки СКИП; 3 — пункт
ВЭРЗ; 4 — линия разреза.
Рис. 5. Вертикальный разрез аномальной зоны типа «урано-
вое оруденение», профиль 1: 1 — зоны АПП типа «урановое
оруденение»; 2 — гранитоиды; 3 — обводненный горизонт;
4 — тектонические нарушения.
ЧАСТОТНО-РЕЗОНАНСНЫЙ ПРИНЦИП, МОБИЛЬНАЯ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ...
Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 171
чение АППа=96 м); 2) v16 (АППа=60 м); 3) v09
(АППа=44 м); 4) v17 (АППа=40 м). Первую сква-
жину целесообразно закладывать в аномаль-
ной зоне 6 в районе пунктов ВЭРЗ v16, v17.
Проведение поисковых исследований на
нефть и газ. В марте—апреле 2009—2011 гг.
проводились экспериментальные исследова-
ния методами СКИП—ВЭРЗ на пяти лицен-
зионных участках в районе Ванкорского не-
фтегазового месторождения, расположенных
в зоне развития многолетнемерзлых пород
(Красноярский край) [Кринин и др., 2011].
Основные задачи: а) обнаружение и картиро-
вание АТЗ в пределах лицензионных участ-
ков методом СКИП; б) выделение в разрезе, а
также определение глубин залегания и мощ-
ностей АПП типа «нефть» и «газ» по данным
ВЭРЗ в пределах АТЗ; в) оценка возможностей
определения мощности и изучения внутренне-
го строения криогенной зоны методом ВЭРЗ;
г) подготовка предложений и рекомендаций
по применению методов СКИП и ВЭРЗ для
поисков нефти и газа в условиях Западно-
Сибирской плиты.
На Туколандском участке выполнено 216 км
маршрутной съемки методом СКИП. Зонди-
рование ВЭРЗ проведено в 50 пунктах для ин-
тервала глубин 2000—4000 м и в 66 точках в
интервале 0—1000 м. По полученным данным
построены: а) карта аномальных зон типа «за-
лежь» участка работ по данным съемки мето-
дом СКИП (рис. 8); б) карты суммарной мощ-
ности АПП типа «нефтегазовый пласт», «не-
фтяной пласт» и «газовый пласт» в интервале
глубин 2000—4000 м; в) карта мощности зоны
мерзлоты; г) карта мощности обводненного го-
ризонта под зоной мерзлоты; д) карта глубин
подошвы зоны мерзлоты; е) карта опорного
геоэлектрического горизонта М1; ж) графики
диаграмм и колонки зондирования ВЭРЗ в 15
пунктах; з) вертикальные разрезы ВЭРЗ по 10
профилям (рис. 9).
По результатам ВЭРЗ установлено, что от-
ражающий сейсмический горизонт Iд-0 в ин-
тервале глубин 3350—3550 м практически на
всей площади работ попадает в выделенный
на этих глубинах геоэлектрический горизонт.
В верхней части интервала зондирований на
глубинах 2000—2200 м по данным ВЭРЗ уверен-
но выделяется и прослеживается по площади
дополнительный геоэлектрический маркирую-
щий горизонт М1 (см. рис. 9).
Результаты геоэлектрических работ на ли-
цензионных участках показали, что технология
СКИП—ВЭРЗ может успешно применяться
при поисках и разведке скоплений УВ в тек-
тонических и геологических условиях Сибир-
ской платформы [Кринин и др., 2011].
Оценка значений пластового давления
флюидов в продуктивных коллекторах раз-
реза. Оценка перспектив нефтегазоносности
участка «Area-2» проводилась путем обработки
и интерпретации данных ДЗЗ на первом этапе
и геоэлектрическими методами СКИП и ВЭРЗ
— на втором.
По результатам обработки и дешифриро-
вания данных ДЗЗ в пределах обследованного
участка, практически в его центре выделена
аномальная зона типа «залежь нефти». В ее кон-
турах выявлен также участок с повышенными
значениями среднего пластового давления.
Наземной съемкой методом СКИП эта ано-
мальная зона обследована несколькими марш-
рутами (рис. 10). По данным съемки построена
схематическая карта типа «залежь углеводо-
родов». Площадь аномальной зоны в пределах
лицензионного участка 5×2=10 км2 (общая),
Рис. 6. Карта геоэлектрических аномалий типа «зона золо-
торудного оруденения» на участке «AP» (по данным съемки
СКИП): 1 ― шкала интенсивности поля СКИП; 2 ― точки
съемки СКИП; 3 ― пункты ВЭРЗ; 4 ― положение про-
филей №№ 1―6 по данным ВЭРЗ; 5 ― зоны золоторуд-
ного оруденения по спутниковым данным; 6 ― контуры
участка работ.
С. П. ЛЕВАШОВ, Н. А. ЯКИМЧУК, И. Н. КОРЧАГИН
172 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012
3×1,73=5,18 км2 (с повышенными пластовым
давлением).
Зондирование ВЭРЗ проведено в шести
пунктах аномальной зоны. Для каждой точки
зондирования построены диаграммы и колон-
ки ВЭРЗ. По данным ВЭРЗ построены карты:
а) суммарной мощности АПП типа «нефть»;
б) суммарной мощности АПП типа «газ»;
в) глубин кровли пород фундамента в пределах
фрагмента лицензионного блока. По данным
зондирований в отдельных пунктах вдоль трех
профилей построены вертикальные геоэлек-
трические разрезы.
В результате в пределах обследованного ли-
цензионного участка «AREA-2» обнаружена и
закартирована аномальная зона типа «залежь
углеводородов». Выделенный участок с повы-
шенными значениями пластового давления
наиболее перспективен для заложения поис-
ковых скважин.
По результатам зондирования ВЭРЗ на ме-
сторождении в Полтавской обл. с использова-
нием усовершенствованной методики, оцене-
ны значения пластовых давлений в отдельных
АПП типа «газ» и «нефть» (рис. 11).
О новой парадигме геофизических иссле-
дований. Приведенные выше результаты, а
также материалы исследований на других объ-
ектах [Левашов и др., 2002; 2003; 2008; Bokovoy
et al., 2003; Levashov et al., 2004; Шуман и др.,
2008; Yakymchuk et al., 2008] демонстрируют
эффективность геоэлектрических методов
СКИП и ВЭРЗ при решении широкого клас-
са поисковых геофизических, инженерно-
геологических, гидрогеологических задач.
Многолетний опыт их практического приме-
нения позволяет констатировать следующее.
Рис. 8. Карта АТЗ лицензионного участка: 1 — зоны геохи-
мических аномалий; 2 — поднятия; 3 — зоны тектоничес-
ких нарушений; 4 — номера профилей измерений; 5 —
шкала значений поля СКИП.
Рис. 7. Результаты зондирования ВЭРЗ на участке «AP».
Аномальная зона № 2. Пункт № v04 (интервал глубин
H=0÷400 м): 1 ― АППа типа «золоторудный пласт»; 2 ―
коренные породы (зоны метаморфизма и окварцевания);
3 ― зоны окварцевания; 4 ― глубина кровли АППа/мощ-
ность АППа.
ЧАСТОТНО-РЕЗОНАНСНЫЙ ПРИНЦИП, МОБИЛЬНАЯ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ...
Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 173
1. Результатами применения классических
геофизических методов являются схемы, мо-
дели, разрезы распределения различных физи-
ческих свойств горных пород — скорости рас-
пространения сейсмических волн, плотности,
магнитной восприимчивости (интенсивности
намагничения), сопротивления (проводимо-
сти) и др. Такие модели (распределения) стро-
ят обычно по результатам решения обратных
задач геофизики или же компьютерного мо-
делирования в режиме решения прямых задач
(ручного подбора). В результате последующей
геологической интерпретации полученных
распределений физических свойств разрез
изучаемых объектов и площадей наполняется
соответствующими структурными элементами
и горными породами, с которыми могут быть
связаны определенные типы рудных и горючих
полезных ископаемых, водоносные коллекто-
ры, подземные водные потоки и др.
2. В неклассических геоэлектрических ме-
тодах СКИП и ВЭРЗ акцент делается не на
измерении соответствующих компонент ге-
оэлектрических (электромагнитных) полей и
определение по измеренным значениям полей
физических свойств разреза (сопротивления,
проводимости), а на выделении и картирова-
ние с использованием частотно-резонансного
Рис. 9. Вертикальный геоэлектрический разрез через аномальные геоэлектрические зоны и структурное поднятие вдоль
профиля геоэлектрических измерений № 6: а — график поля СКИП; б — подошва мерзлого слоя и мощность слоя талых
вод; в — АПП в интервале глубин 2000—3680 м (1 — АПП типа «мерзлый слой»; 2 — АПП типа «талая вода»; 3 — АПП
типа «нефть»; 4 — АПП типа «газ»; 5 — АПП типа «плотные породы (аргиллиты, алевролиты)»; 6 — маркирующий
геоэлектрический горизонт; 7 — отражающий сейсмический горизонт Iд-0; 8 — пункты ВЭРЗ; 9 — зона локального
поднятия по сейсмическим данным).
принципа АТЗ и АПП сугубо определенного
типа. Так, площадной съемкой методом СКИП
выделяются и картируются АТЗ типа «залежь
УВ», «залежь нефти», «залежь газа», «золо-
торудная залежь», «водоносный горизонт» и
др. Зондированием методом ВЭРЗ в разрезе
изучаемых площадей выделяются АПП типа
«нефтеносный пласт», «газоносный пласт»,
«водоносный пласт», «соленосный пласт»,
«кристаллический фундамент», «пласт с золо-
торудной минерализацией», «пласт с платино-
рудной минерализацией», «пласт с урановой
минерализацией» и др. Глубины залегания и
мощности АПП определяются при этом с при-
емлемой точностью.
3. В процессе выполнения съемки методом
СКИП оператор мгновенно получает информа-
цию о положении каждой точки регистрации
находится ли он в пределах АТЗ или нет. Это
позволяет оперативно оптимизировать про-
ведение измерений, с одной стороны, а также
эффективно и в полном объеме оконтуривать
АТЗ, с другой. Более того, выделение АТЗ не-
посредственно в поле, в процессе проведения
съемки СКИП предоставляет возможность
для оптимального размещения пунктов зон-
дирования методом ВЭРЗ в дальнейшем, на
следующем этапе полевых работ. Еще одним
С. П. ЛЕВАШОВ, Н. А. ЯКИМЧУК, И. Н. КОРЧАГИН
174 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012
важным достоинством технологии СКИП—
ВЭРЗ является то обстоятельство, что зонди-
рованием ВЭРЗ глубины залегания и мощности
АПП конкретного типа также определяются в
процессе измерений, непосредственно в поле.
В принципе, это позволяет оперативно и эф-
фективно, с минимальными затратами време-
ни прослеживать по площади глубины залега-
ния в разрезе и мощности, представляющих
практический поисковый интерес, горизонтов
и пластов, установленных бурением, зондиро-
ванием ВЭРЗ в базовых точках или же другими
геофизическими методами.
4. На данном этапе применения геоэлек-
трических методов СКИП и ВЭРЗ в последо-
вательности этапов — полевые наблюдения,
обработка данных измерений, интерпрета-
ция полученных материалов — не применя-
ются традиционно используемые алгоритмы,
методы и компьютерные технологии решения
прямых и обратных задач геоэлектрики (гео-
физики). Основной вклад в эффективность и
оперативность этих методов вносят техничес-
кие средства — оригинальные аппаратурные
разработки (комплекс антенн, генераторов,
регистраторов), а также программное обеспе-
чение регистрации и обработки данных изме-
рений непосредственно в поле. В перспективе
возможности этих методов при решении прак-
тических геолого-геофизических задач могут
быть расширены за счет включения в графы
проведения исследований этими методами ин-
терпретационных этапов решения прямых и
обратных задач геоэлектрики.
5. Положительные результаты решения раз-
нообразных практических задач неклассиче-
скими геоэлектрическими методами СКИП и
ВЭРЗ свидетельствуют об их существенном
вкладе в становление новой, «вещественной»,
парадигмы геофизических исследований [Ле-
вашов и др., 2011], в рамках которой осущест-
вляется «прямой» поиск конкретного физи-
ческого вещества: газа, нефти, газогидратов,
Рис. 10. Карта аномальных зон типа «залежь углеводоро-
дов» в пределах лицензионного блока «Area-2» в Южной
Америке (по данным наземной съемки СКИП): 1 — шкала
интенсивности аномального отклика в единицах средне-
го пластового давления (атмосферы); 2 — точки съемки
СКИП; 3 — пункты ВЭРЗ; 4 — тектонические нарушения;
5 — контуры участка. Рис. 11. Результаты зондирования ВЭРЗ в пункте V1 (ме-
сторождение в Полтавской обл., Украина). Аномально-
поляризованный пласт типа: 1 — «газ»; 2 — «газ с небольшим
пластовым давлением»; 3 — «вода»; 4 — «аргиллит-
алевролит»; 5 — «песчаник» (коллектор газа и воды); 6
— «известняк». 5869 /2 р596 — глубина залегания АПП
типа «газ», его мощность и значение пластового давления
в атмосферах соответственно.
ЧАСТОТНО-РЕЗОНАНСНЫЙ ПРИНЦИП, МОБИЛЬНАЯ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ...
Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 175
воды, рудных минералов и пород (золото, пла-
тина, серебро, цинк, уран, алмазы, кимберлиты
и др.). Начальным этапом в становлении этой
парадигмы можно считать первые исследова-
ния и разработки по «прямым» методам поис-
ков нефти и газа. В это же время в геолого-
геофизическую терминологию было введено
известное и широко используемое в настоя-
щее время (в том числе авторами) выражение
— аномалия типа «залежь» (АТЗ). Эффектив-
ность геофизических методов, базирующихся
на принципах этой парадигмы, существенно
выше традиционных.
6. Определенный вклад в становление «ве-
щественной» парадигмы геофизических иссле-
дований вносит и частотно-резонансный метод
обработки и интерпретации данных ДЗЗ, прак-
тическая апробация которого проводится авто-
рами начиная с 2009 г. [Левашов и др., 2010б;
2010в]. Этот метод также ориентирован на об-
наружение и картирование по спутниковым
данным аномалий типа «залежь нефти», «за-
лежь газа», «водоносный горизонт», «зона зо-
лоторудной минерализации» и др. Совместное
использование метода обработки и интерпре-
тации данных ДЗЗ и технологии СКИП—ВЭРЗ
на различных этапах геолого-геофизических
исследований позволяет существенно оптими-
зировать и ускорить поисковые и изыскатель-
ские этапы геофизических работ.
Выводы. Мобильные геоэлектрические
методы СКИП и ВЭРЗ в комплексе с техно-
логией частотно-резонансной обработки и
дешифрирования данных дистанционного
зондирования Земли могут быть использова-
ны для оперативной оценки перспектив не-
фтегазоносности и рудоносности крупных по
площади и труднодоступных районов и терри-
торий. Авторами сформулированы методиче-
ские принципы применения этого комплекса
методов для оперативной оценки перспектив
обнаружения скоплений УВ в различных не-
фтегазоносных регионах Украины. Оператив-
ное проведение работ оценочного характера на
территории Украины позволит получить новую
и независимую информацию, которая может
быть использована для выбора первоочеред-
ных объектов для детального изучения, привле-
чения инвесторов для проведения поисковых
геолого-геофизических работ и опытной разра-
ботки перспективных объектов. Привлечение
к решению проблемы поисков и разведки ско-
плений УВ небольших инвестиционных ком-
паний и отдельных инвесторов будет способ-
ствовать существенному увеличению объемов
поисковых геологоразведочных работ.
Список литературы
трическими методами // Нефт. хоз-во. — 2008.
— № 2. — C. 28—33.
Левашов С. П., Якимчук Н. А., Корчагин И. Н., Ра-
зин Д. В., Юзленко А. Т. О возможности картиро-
вания геоэлектрическими методами скоплений
углеводородов в кристаллических породах //
Геоінформатика. — 2010а. — № 1. — С. 22—32.
Левашов С. П., Якимчук Н. А., Корчагин И. Н. Новые
возможности оперативной оценки перспектив
нефтегазоносности разведочных площадей,
труднодоступных и удаленных территорий, ли-
цензионных блоков // Геоінформатика. — 2010б.
— № 3. — С. 22—43.
Левашов С. П., Якимчук Н. А., Корчагин И. Н., Боже-
жа Д. Н. Оперативное решение задач оценки пер-
спектив рудоносности лицензионных участков и
территорий в районах действующих промыслов
и рудных месторождений // Геоінформатика. —
2010в. — № 4. — С. 23—30.
Левашов С. П., Якимчук Н. А., Корчагин И. Н. Опе-
ративное решение практических задач припо-
верхностной геофизики: от применения не-
Ковалев Н. И., Гох В. А., Иващенко П. Н., Солдато-
ва С. В. Опыт практического использования ап-
паратуры комплекса «Поиск» для обнаружения и
оконтуривания углеводородных месторождений
// Геоінформатика. — 2010. — № 4. — С. 46—51.
Кринин В. А., Проскуряков А. Л., Пьявко А. М., Чер-
воный Н. П., Левашов С. П. Применение геоэлек-
трических методов СКИП—ВЭРЗ для поисков
нефти и газа в районе Ванкорского месторожде-
ния // Нефт. хоз-во. — 2011. — № 11. — С. 18—21.
Левашов С. П., Гуня Д. П., Якимчук Н. А., Корча-
гин И. Н., Пищаный Ю. М. О возможности про-
гнозирования зон повышенной газонасыщен-
ности углей и вмещающих пород геоэлектриче-
скими методами // Докл. НАН Украины. — 2002.
— № 10. — С. 118—122.
Левашов С. П., Якимчук Н. А., Корчагин И. Н. Электро-
резонансное зондирование и его использование
для решения задач экологии и инженерной гео-
логии // Геол. журн. — 2003. — № 4. — С. 24—28.
Левашов С. П., Якимчук Н. А., Корчагин И. Н., Черво-
ный Н. П. Экспресс-технология прямых поисков
и разведки скоплений углеводородов геоэлек-
С. П. ЛЕВАШОВ, Н. А. ЯКИМЧУК, И. Н. КОРЧАГИН
176 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012
классических геоэлектрических методов до
новой парадигмы геофизических исследований
// Геоінформатика. — 2011. — № 1. — С. 22—31.
Шуман В. Н., Левашов С. П., Якимчук Н. А., Корча-
гин И. Н. Радиоволновые зондирующие систе-
мы: элементы теории, состояние и перспективы
// Геоінформатика. — 2008. — № 2. — С. 22—50.
Bokovoy V. P., Levashov S. P., Yakymchuk M. A., Kor-
chagin I. N., Yakymchuk Ju. M. Mudslide area and
moistening zones mapping with geophysical me-
thods on the slope of the Dniper river in Kyiv // 65nd
EAGE Conference and Technical Exhibition. Stavan-
ger, Norway, 2—5 June 2003. Poster presentations.
Absr. P208. — CD-ROM Abstracts volume. — 4 p.
Levashov S. P., Yakymchuk M. A., Korchagin I. N.,
Pyschaniy Ju. M., Yakymchuk Ju. M. Electric-reso-
nance sounding method and its application for the
ecological, geological-geophysical and engineering-
geological investigations // 66th EAGE Conf/ and Ex-
hibition: Extended Abstracts. — 2004. — P035. — 4 p.
Solovyov V. D., Bakhmutov V. G., Korchagin I. N., Leva-
shov S. P., Yakymchuk N. A., Bozhezha D. N. Gas Hy-
drates Accumulations on the South Shetland Conti-
nental Margin: New Detection Possibilities. Hindawi
Publishing Corporation // J. Geol. Res. — V. 2011. —
Art. ID 514082. — 8 p. — DOI:10.1155/2011/514082.
Weaver Barry W., Warren Roy K. Electric power grid in-
duced geophysical prospecting method and appara-
tus. Int. Patent N WO 2004/106973 A2, Dec. 9, 2004.
Yakymchuk N. A., Levashov S. P., Korchagin I. N. Express-
technology for direct searching and prospecting of
hydrocarbon accumulation by geoelectric methods
// Intern. petroleum technology conference, 3—5
Dec. 2008. — Kuala Lumpur, Malaysia, 2008. —
Paper IPTC-12116-PP. — Conf. CD-ROM Proceed.
— 11 p.
Yakymchuk N. A., Levashov S. P., Korchagin I. N., Pis-
chaniy Ju. M., Bozhezha D. N. Prospecting and map-
ping of aquiferous stratums of different mineraliza-
tion by geoelectric methods // Near Surface 2010.
— 16th Eur. Meet. of Environmental and Engineering
Geophysics, Zurich, Switzerland, 6—8 Sept. 2010.
Extended Abstr. — 2010. — P18. — 6 p.
|