Классификация геофизических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Разведочная геофизика – это прикладная геоло­гическая наука, изучающая с помощью физических методов иссле­дований строение земной коры с целью поисков и разведки мес­торождений полезных ископаемых. В соответствии с тем, какое физическое поле исследуется для решения поставленных геологи­ческих задач, геофизические методы подразделяют на ряд научно-прикладных дисциплин: магниторазведка, гравиразведка, электроразведка, сейсморазведка, радиометрия и ядерная геофизика.

По месту измерения и специфике задач создаются различные технологические комплексы геофизических методов. В каждом технологическом комплексе измеряемые физические поля по происхождению подразделяют на естественные (е) и искусственные (и). К естественным физическим полям относятся поля, создаваемые естественным полем Земли. Искусственные поля создаются полями точечных источников физических полей.

Классификация современных геофизических методов приведена в табл. 1.1, где естественные физические поля обозначены индексом (е), а искусственные – индексом (и). В таблице отмечены только основные направления по природе измеряемого физического поля.

Кроме отмеченных направлений известны направления, возникшие на стыке измеряемых физических полей: электромагнитные методы на стыке электрических и магнитных полей, пьезоакустические – на стыке электрических и сейсмических полей, ядерно-магнитные – на стыке ядерных и магнитных полей.

Таблица 1.1.

Классификация современных геофизических методов

 

Разделы (направления) по природе измеряемого физического поля

Технологические комплексы по месту измерения и специфике задач

спутниковые

воздушные

полевые

морские

ГИС

подзем-ные

е

и

е

и

е

и

е

и

е

и

е

и

Гравиметрия

Магнитометрия

Электрометрия

Сейсмометрия

Термометрия

Радиометрия

Ядерная геофизика

 

Перед выбором технологического комплекса геофизических методов необходимо его оптимизировать. Под оптимальным комплексом методов подразумевается выбор оптимального числа методов, оптимальное распределение средств на отдельные методы и оптимальная последовательность их применения. Оптимальный комплекс методов может изменяться в пространстве и во времени. Если для исследований используется один из геофизических методов, то для решения вопроса об однозначности решения геологической задачи часто используют внутриметодное комплексирование.

Из оптимального комплекса методов следует выбрать рациональный комплекс методов. Рациональным комплексом методов считается геологически и экономически обоснованное сочетание геофизических методов с целью наиболее полного решения поставленной геологической задачи.

Целью и задачами геофизических исследований чаще всего являются поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. Поэтому геофизические исследования привязаны к стадийности геологоразведочного процесса: прогнозу, геологическому картированию, поискам и разведке полезных ископаемых.

Стадийность геологического процесса включает региональные геологические исследования, которые сопровождаются региональными геофизическими работами масштаба 1:1000000; среднемасштабную геологическую съемку, которая сопровождается среднемасштабной геофизической съемкой масштаба 1:200000; крупномасштабную геологическую съемку, которая сопровождается крупномасштабной геофизической съемкой масштаба 1:50000; глубинное геологическое картирование.

Поиски месторождений полезных ископаемых включают: общие поиски, сопровождающиеся геофизической съемкой масштаба 1:50000; детальные поиски, сопровождающиеся геофизической съемкой масштаба 1:10000; оценочные поиски, сопровождающиеся геофизической съемкой масштаба 1:2000.

Затем следует предварительная разведка, детальная разведка и эксплуатационная разведка. Эти методы разведки сопровождаются детальной геофизической съемкой крупных масштабов.

Основные черты схемы стадийности геологического процесса – это переход от общего к частному, широкое использование геофизических методов на всех стадиях геологического процесса и систематическое накопление информации о геологическом объекте.

Стадии поисковых и разведочных работ на твердые полезные ископаемые включают:

- поиски 1:25000-1:5000 прогноз ресурсов по категориям Р₂ и Р₁;

- поисково-оценочные работы по категории Р₁ и оценка запасов по категории С₂;

- предварительная разведка – изучение рудных зон, оценка запасов по категориям С₁ и С₂;

- детальная разведка – детальное изучение рудных залежей, оценка запасов по категориям А, В, С₁;

- доразведка – оценка флангов;

- эксплуатационная разведка – подготовка блоков к отработке.

Месторождения нефти и газа расположены на значительных глубинах (3-5 км), поэтому стадийность не жесткая. Стадии поисков и разведки месторождений нефти и газа включают:

- поиски – выявление и подготовка нефтегазовых объектов к поисковому бурению: выявление структур 3-го и 4-го порядков (локальные поднятия, антиклинали, купола); подготовка к бурению.

- разведка – вскрытие коллекторов нефти и газа, опробование, оценка запасов нефти и газа.

Аналогичная классификация геофизических методов предложена В. В. Бродовым [2].

По Бродовому, разведочная геофизика – это отрасль геологоразведочных работ.

Подотрасли – рудная, нефтяная, угольная, гидрогеологическая и др.

Разделы (направления) отрасли по физическим полям: гравиметрия, магнитометрия, электрометрия, сейсморазведка, радиометрия, ядерная геофизика и др.

Группы методов – разновидности по направлениям, например электроразведка на постоянном токе и на переменном токе.

Геофизический метод – разновидность группы методов определенного направления (по природе физического поля).

Технологический вид исследования – вариант геофизического метода по условиям применения (воздушный, наземный, ГИС и др.).

Модификация – разновидность геофизического метода по изучаемым элементам физического поля, по характеру пространственного или временного распределения физического поля, техническому оснащению, аппаратуре, методике работ, системам наблюдения и т. д.

Способ – разновидность геофизического метода или его модификации по элементам технологии: способам измерений физического поля, различиям источников и приемников поля, способам возбуждения поля, определяемым компонентам поля и др.