СОВРЕМЕННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ НА ВЫСОКООМНЫХ РАЗРЕЗАХ
В.А. Куликов, А.Г. Яковлев
В последние годы в комплекс геофизических методов, используемых при решении рудных задач, все чаще включают высокочастотные магнитотеллурические методы (АМТЗ).
Широкое развитие аудимагнитотеллурурических (АМТЗ) методов в рудной геофизике произошло с одной стороны благодаря существенному увеличению поисковых глубин при решении рудных задач (>1 км), а с другой стороны в связи с выходом АМТЗ на качественно новый уровень, что связано с: а) появлением современной высокоточной компактной аппаратуры; б) использованием удаленной базы с целью подавления промышленных помех; в) развитием программ обработки записей магнитотеллурического поля; г) развитием аппарата двух и трехмерной интерпретации МТ-данных.
Особенно эффективен метод АМТЗ в тех случаях, когда проводящие рудные объекты перекрыты мощной толщей высокоомных коренных пород и недоступны для изучения методами наземной электроразведки на постоянном токе. Анализ матрицы импеданса, фазового тензора, матрицы Визе-Паркинсона позволяет даже по профильным наблюдениям определить простирание выявленных аномалиеобразующих объектов. Благодаря малой длительности регистрации, необходимой для выделения высокочастотной составляющей магнитотеллурического поля (15-20 минут) и компактности используемой аппаратуры (вес полностью укомплектованной станции MTU-5A составляет 20 кг) появилась возможность перехода от отдельных профильных наблюдений к площадной съемке с плотным шагом, и получения в результате интерпретации трехмерной модели аномальных зон. Немаловажное значение для развития АМТЗ играет и отсутствие необходимости использования искусственных источников электромагнитного поля, что существенно повышает мобильность и технологичность электроразведочных работ.
Еще одной выигрышной особенностью магнитотеллурики, о которой и пойдет речь в докладе, является возможность выделения слабоконтрастных аномалий электропроводности на фоне высокоомного вмещающего разреза.
Специфика рудных поисков состоит в том, что работы часто проводятся в пределах щитов, там, где высокоомные метаморфизованные или интрузивные породы выходят на поверхность. Теоретически рудные минералы обладают проводимостью, на порядки превосходящей проводимость вмещающих пород, но на практике основной объект поиска сегодня - это вкрапленные руды, с содержанием рудных минералов первые проценты. Из за отсутствия гальванической связи между рудными зернами области вкрапленного оруденения по сопротивлению выделить крайне сложно, особенно методами постоянного тока. Единственным методом прямого поиска для вкрапленных руд является метод вызванной поляризуемости (ВП). Однако, наш опыт показывает, что по результатам высокочастотного МТЗ области вкрапленного оруденения выделяются в поле ρк даже при содержании рудных минералов в первые проценты. Подобный эффект может быть объяснен во первых тем, что возбуждение в магнитотеллурике идет в первую очередь через магнитное поле, а во-вторых тем, что связь между электронопроводящими рудными зернами все-таки существует, на микроскопическом уровне.
Существуют недостатки и при применении метода ЗСБ на подобных объектах. Они заключаются в быстром затухании поля, и как следствие низкими уровнями регистрируемого сигнала. Так же в областях развития эффузивных и вулканогенно-осадочных пород распространены наиболее интенсивные суперпарамагнитные эффекты.
Таким образом, АМТЗ, наряду с методом вызванной поляризации выходит сегодня на передовые позиции при решении задач картирования слабоконтрастных аномалий на высокоомных разрезах. Однако, в отличии от метода ВП, АМТЗ не требует больших затрат и технологических сложностей связанных с использованием мощных источников тока. Более того, метод ВП применяется чаще всего в модификации срединного градиента (СГ), что позволяет получить разрез сопротивления и поляризуемости для определенной глубины, а магнитотеллурика дает трехмерную геоэлектрическую модель среды в случае площадных измерений.
Отдельно необходимо упомянуть о возможности использования магнитовариационных параметров. Магнитотеллурические данные, также как и результаты метода сопротивлений подвержены искажениям, связанным с геоэлектрическими неоднородностями верхней части разреза за счет влияния электрического поля. Подобные искажения в результате интерпретации могут приводить к очень ошибочным результатам. В теории магнитотеллурики существует много способов борьбы с подобными эффектами, но не всегда удается полностью устранить их влияние. Поэтому современные тенденции в магнитотеллурических методах - это акцент на магнитовариационные параметры, свободные от электрических компонент, где результат зависит только от магнитного поля.
По изучению магнитовариационных параметров можно не только подтверждать результаты, полученные по инверсии полного тензора импеданса, по типерам возможно и независимое количественное решение обратной задачи, вплоть до получения геоэлектрической модели.
|