Методы переходных процессов

Методы переходных процессов (МПП) по физической природе являются индукционными. От НЧМ они отличаются применением не гармонических, а импульсных полей. В качестве генераторных линий используются незаземленные петли (НП-МПП) или рамочные антенны (ДИП-МПП), в которые пускаются кратковременные (длительностью до 50 мс) импульсы постоянного тока. В той же петле или другой петле (или рамке) измеряются переходные процессы, т.е. величины электродвижущей силы на временах t в пределах от 1 до 50 мс после конца каждого импульса.

Методика НП-МПП и ДИП-МПП такая же, как в НП и ДИП в рассмoтренных выше методах НЧМ. В результате работ МПП строятся графики и карты , где - амплитуда тока в петле на постоянном . Это обеспечивает постоянство глубинности во всех точках.

Аномалиями МПП выявляются хорошо проводящие породы и руды, расположенные на глубинах до 500 м. Метод МПП применяется для поисков и разведки массивных рудных полезных ископаемых.

Далее рассматривается пример использования МПП для поиска массивных медно-никелевых руд на Дальнем Востоке.

Работы проводились в пределах интрузивного массива преимущественно габбро-анортозитового состава. По ряду признаков массив сходен с расслоенными эталонными массивами, вмещающими промышленные месторождения платины, палладия и других металлов платиновой группы . Промышленные содержания металлов платиновой группы связаны с массивными медно-никелевыми рудами.

По априорным геологическим данным массивные и прожилково-вкрапленные руды приурочены к горизонту пегматоидных габбро-анортозитов, который наблюдается на значительной площади в пределах массива.

Цель геофизических исследований состояла в поиске горизонта массивных сульфидных руд в интервале глубин 300 м .

Участок работ располагался в горной местности со значительными перепадами высот (до 500 м ) и уклонами (до 35 град.). Склоны, как правило, сложены промороженными моренными и делювиальными отложениями.

В данных геологических и ландшафтных условиях целесообразно было применить метод переходных процессов, не требующий заземлений. Для решения поставленной задачи была использована однопетлевая установка с размером петли 100 на 100 м. Шаг наблюдения составлял 50 м .

На рис. 25(а) представлены графики профилирования измеренного в паузе между импульсами тока напряжения в петле на различных временных задержках от 0.1 до 10 мс. На графиках выделяется серия положительных аномалий шириной от 100 до 300 м и амплитудой до 1000 мкВ/А. Переходные характеристики в пределах аномалий затухают по экспоненциальному закону с постоянной времени около 3 мс. Форма графиков профилирования и характер затухания переходных характеристик указывают на наличие в разрезе локальных проводников.

На рис. 25(б) и рис. 25(в) представлены псевдогеоэлектрический разрез и соответствующий ему геологический разрез, полученный в результате детальных геологических поисков. В эпицентрах двух самых интенсивных аномалий были заложены скважины. В каждой из двух скважин в интервале глубин от 30 до 100 м были вскрыты серии массивных и прожилково-вкрапленных сульфидных тел мощностью от 1 до 5м. Судя, по характеру графиков профилирования сульфидные тела представляют собой небольшие разрозненные субгоризонтальные линзы (от 10 до 60 м в поперечнике).

В результате исследований методом переходных процессов с помощью программного обеспечения и аппаратуры Солинотн-НТТ первоначальное предположение о наличии в пределах массива протяженного горизонта прожилково-вкрапленных и массивных руд промышленного значения не подтвердилось.

Рис. 25. Результат исследований методом переходных процессов по профилю.

(а) – графики профилирования на различных временных задержках;

(б) – псевдо геоэлектрический разрез;

(в) – геологический разрез.

Ещё один пример применения зондирований МПП - в Восточной Африке.

Месторождение представлено анкерит-карбонатитовым штоком размером до 2 км в поперечнике. Шток прорывает докембрийские образования, которые представлены в основном катаклазированными гнейсами. Предполагается, что шток и является жерловой фацией глубоко эродированного раннемелового вулкана. Сверху карбонатитовое тело перекрыто туфами и базальтами неоген-четвертичного возраста и мощность от 5 до 200 м.

Электроразведка с помощью программ и аппаратуры СОЛИТОН-НТТ призвана была решить две основные задачи: первая задача - картирование мощности перекрывающей вулканогенно-осадочной толщи, а вторая задача - выделение анкеритовой и карботатитовой разности штока.

Использовать громоздкие измерительные установки электроразведки на постоянном токе или метода ВП было нецелесообразно в условиях активной сельскохозяйственной деятельности. Поэтому было решено применить МПП с установкой совмещенных петель. Размер квадратной генераторно-приемной петли составлял 50-50 м. Шаг наблюдения по профилю - 50 м.

В результате решения обратной задачи в рамках гладкой горизонтально-слоистой модели был получен геоэлектрический разрез вдоль профиля (рис.26-а). На рис. 26-б представлен интерпретационный геолого-геофизический разрез, соответствующий данному геоэлектрическому разрезу.

Анкерит-карбонатитовое тело выделяется в интервале пикетов 0-1100 м в виде достаточно однородной области повышенных значений УЭС (120 Ом м), причем анкериты имеют еще более высокие значения УЭС (от 300-до 400 Oм м).

Перекрывающая вулканогено-осадочная толща имеет низкие значения УЭС (от 2 до 20 Ом м). Наиболее низкие значения УЭС имеют обводненные слабосцементированные пеплы. В пределах вулканогено-осадочной толщи четко выделяется слой повышенных значений УЭС (от 50 до 100 Ом м). Данный слой соответствует слою базальтовых лав. Средняя мощность вулканогено-осадочных отложений над карбонатитовым телом составляет 50-60м. Начиная с пикета 1100, где по геологическим данным фиксируется тектонический контакт анкерит-карбонатитового тела с вмещающими докембрийскими породами, мощность вулканогено-осадочных отложений резко увеличивается до 150-180 м. Карбонатиты с пирохлоровой минерализацией выделяются в интервале пикетов 650-800м.

Рис. 26 (а) - геоэлектрический разрез по удельному электрическому сопротивлению;

(б) - геолого-геофизический разрез.