рудные тела - Конференции

Секция №4, устный
УДК 550.837
ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОГО ЗАРЯДА (МИЗ)
Голиков Ю.В.1, Крылов С.А.2, Миронова Н.К.3
1
–Уральский федеральный университет, г.Екатеринбург
2
– НОУ Инженерная Академия, г. Екатеринбург
3
– Институт Геофизики УрО РАН, г. Екатеринбург
В тезисах доклада представлена технология импульсного заряда, как современного передового
метода поиска и разведки рудных месторождений. Рассматривается схема измерений и
отличительные особенности метода, а так же технология измерений и аппаратура. Обработка и
интерпретация обеспечены программами, позволяющими построить сложную геоэлектрическую
модель объектов, оценить их прогнозные ресурсы и задать параметры поисковых скважин.
Ключевые слова: метод импульсного заряда, вызванная поляризация, инверсия методом
истокообразной аппроксимации.
В период с 1981 по 2014 гг. в содружестве с Орской геофизической экспедицией (ГФ),
Уральской геофизической экспедицией (ГРЭ (МЦМ)), Уральской каротажной экспедицией,
Киргизской геолого-геофизической экспедицией (КГФЭ), Лениногорской геологоразведочной
экспедицией (ГРЭ), Всесоюзным научно-исследовательским институтом геофизических
исследований скважин (ВНИИГИС), «ООО Ямалзолото», Гайским горно-обогатительным
комбинатом, Русской медной компанией, «ООО Казцинк» и «ООО Геотек» (республика Казахстан)
выполнен значительный объём работ на целом ряде месторождений, рудопроявлений и поисковых
участков. За этот период изучена площадь более 300 км2.
Первые полевые эксперименты были выполнены нами совместно с Орской геофизической
экспедицией в 1981 году на месторождении Осеннее (Южный Урал) [3].
Площади работ с одной точки заряда колебались от 1 до 20 км2.
За период с 1981 до 2015 выполнены работы с 56 точек заряда в скважинах и 2 точки заряда в
полиметаллические руды в шахтах Шубинсого и Малевского месторождений.
В процессе работ открыты два промышленных месторождения: медноколчеданное
месторождение Левобережное (Южный Урал, 2002 год) , золото-сульфидное месторождение
Хайрузовское (Восточный Казахстан, 2007 год) и восемь отдельных рудных тел.
В настоящее время постоянными заказчиками работ методом МИЗ являются Русская медная
компания и «ООО» Казцинк (республика Казахстан).
Измерения временной развёртки вектора электрического поля проводятся на дневной
поверхности (рис. 1, 2).
1
Рис. 1. Схема измерений методом импульсного заряда
Рис. 2. Измеренный сигнал временной развёртки
Основные отличительные особенности метода импульсного заряда [4]:
− Измерение временной развёртки составляющих вектора электромагнитного поля с момента
включения импульса тока в линейном масштабе времени (более 2000 значений поля с шагом 10
мксек).
− Детальные измерения всего импульса напряжения с регистрацией вызванной поляризации.
− Высокая помехозащищённость и оригинальная обработка измерений, что позволяет изучить
вызванную поляризацию в её ранней стадии.
− Возможность измерений с одной точки заряда площади до 20 км2.
− Синхронизация работы приёмника с генератором тока в системе GPS.
− Мощная система интерпретации, позволяющая строить трёхмерные модели выделенных
объектов с заданными электрическими свойствами.
2
Измерения: МИЗ выполняются универсальной авторской аппаратурой АНП-3.
Разработка поддержана российским фондом Бортника. " Выигран и выполнен грант «НИОКР»
по разделу «Приборостроение» по теме: "Разработка способов создания аппаратуры для импульсной
геоэлектроразведки" (контракт №10412р/18707 от 08.06.2012). Подана заявка на изобретение [5].
Вид аппаратуры и основные технические характеристики генератора и измерителя приведены
ниже (рис. 3).
Генератор
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Максимальный выходной ток в импульсе: 30 А
Максимальное выходное напряжение в импульсе: 300 В
Напряжение питания: 220 В АС, 3 кВт или аккумуляторы
Длительность импульса10 – 100 мс
Длительность переднего фронта импульса тока: не более 30 мкс
Длительность заднего фронта импульса тока: не более 30 мкс
Форма импульсов тока: разнополярная прямоугольная с паузой
Синхронизация с измерителем: GPS-приёмник
Диапазон рабочих температур:-20 до +30 С
Масса:5,2 кг
Габариты:480х350х133
Измеритель
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Диапазон измеряемых напряжений : +/- 5 В
Динамический диапазон измерения ЭДС переходного процесса: не менее 80 дБ
Минимальное время измерения переходного процесса: 10 мкс
Максимальное время измерения переходного процесса: 300 мс
Объем энергонезависимой памяти данных: 4 Гб.
Подавление периодической помехи 50 Гц: не менее 80 дБ
Синхронизация с генератором тока: GPS-приемник
Точность синхронизации с генератором тока: +/- 900 нс.
Связь с компьютером регистратора: USB 2.0
Питание от источника постоянного тока напряжением: +/- 12 В
Потребляемая мощность: 2.0 Вт
Время автономной работы (без подзарядки аккумуляторов ): 18 часов
Диапазон рабочих температур: -20 до +30 С
Масса:1,1 кг
Габариты:240х190х100 мм
Рис.3. Аппаратура АНП-3
Технологический комплекс метода импульсного заряда (МИЗ)
№
п/п
Виды работ
Программные
средства
Результаты
1
Площадные измерения Ех(t) Еу(t)
Регистрация
Временная развертка импульсов
(рис. 2)
2
Построение и качественный анализ
полей пропускания и ВП
Surfer 11,
MapInfo, Excel
Планы изолиний полей и графики
3
Инверсия методом истокообразной
аппроксимации
Инверсия
4
Построение и подбор моделей до 1015% соответствия измеренным полям
МИЗ
Определение центров аномальных
объектов в трёхмерном
пространстве (рис. 4)
Геоэлектрическая модель с
выноской проектной скважины
На одном из участков рудного Алтая были выполнены измерения методом
импульсного заряда из скважины 921 (глубина точки заряда в безрудной скважине 340
метров).
В результате работ методом МИЗ рекомендована скважина С-919, которая подсекла
крутопадающую зону промышленной полиметаллической руды в интервале от 30 до 205
метров (рис. 4).
Заметим, что на графике измеренного градиента потенциала (Ех) рудное тело
практически не отмечается (рис. 4).
3
Рис. 4 Пример локализации рудного тела.
По результатам истокообразной аппроксимации получена методом подбора геоэлектрическая
модель объекта [4], поле которой близко соответствует измеренному полю.
Более чем сорокалетний опыт работ автора на десятках меднорудных, полиметаллических и
золоторудных месторождениях России, Казахстана и Киргизии, а также полученные результаты
работ дают основание на успех в поисках и разведке рудных месторождений..
Список литературы
1. Александров П.Н., Александров А.Н. Истокообразная аппроксимация в задачах
сейсморазведки и электроразведки. // Гальперинские чтения – 2009, IX Ежегодная Международная
Конференция и выставка, тезисы докладов. М.: ЦГЭ, 2009. С. 58-62.
2. Астраханцев Ю. Г., Голиков Ю. В., Крылов С. А. Патент РФ №2456643. GO1V 3.18.
Устройство для проведения каротажа в рудных скважинах. 20.07.2012.
3. Голиков Ю.В.Аномальный тип переходной характеристики электрического поля в методе
заряда // Изв. вузов. Геология и разведка, 1985. № 11. С. 58-60.
4. Ю. В. Голиков Импульсная электроразведка методом заряда. Научное издание,
Екатеринбург, Изд-во УГГГА, 2002. 273 с.
5. Байдиков С. В., Голиков Ю. В., Крылов С. А., Человечков А. И. Способ геоэлектроразведки,
Бюллетень изобретений, 2012. №2.
6. Семенов М. В., Сапожников В. М., Авдевич М.М., Голиков Ю.В. Электроразведка рудных
полей методом заряда. Л.: Недра, 1984. 216 с.
4