Разведочная геофизика

Разведочной геофизикой называют раздел геофизики, посвящённый изучению строения Земли с целью поиска и уточнения строения залежей полезных ископаемых, а также выявлению предпосылок для их образования. Разведочная геофизика проводится на суше, акватории морей, океанов и пресных водоемов, в скважинах, с воздуха и из космоса. Разведочная геофизика является важной составляющей геологоразведочного процесса благодаря высокой эффективности, надёжности, дешевизне и скорости проведения. К методам разведочной геофизики относят сейсморазведку, электроразведку на постоянном и переменном токе, магниторазведку, гравиразведку, геофизические исследования скважин, радиометрию, ядерную геофизику и теплометрию.

Сейсморазведка

Сейсморазведка — раздел разведочной геофизики, включающий методы изучения строения Земли, основанные на возбуждении и регистрации упругих волн. Породы земной коры различаются по упругим свойствам — модулю Юнга, коэффициенту Пуассона, скорости продольных и поперечных волн и плотности. На границах слоев с различными упругими свойствами возникают вторичные волны, содержащие информацию о геологическом строении.

Для регистрации колебаний упругих волн применяют специальные устройства — сейсмоприемники, преобразующие колебания частиц почвы в электрический сигнал. Полученная информация собирается на графиках, называемых сейсмограммами, обрабатывается и получает геологическое толкование. В результате строение земной коры изображается в виде разрезов и карт, на которых определяется место возможного скопления полезных ископаемых.

Гравиразведка

Гравиразведкой или гравиметрией называется геофизический метод, изучающий изменение ускорения свободного падения в связи с изменением плотности геологических тел. Гравиразведка активно применяется при региональном исследовании земной коры и верхней мантии, выявлении глубинных тектонических нарушений, поиске полезных ископаемых — преимущественно рудных, выделении алмазоносных трубок взрыва. Гравиразведка позволяет изучать состав горных пород, и их положение в геологическом разрезе, например для магматических с ростом основности возрастает концентрация железистых соединений и плотность.

Для проведения гравиразведки применяются гравиметры, чувствительные приборы измеряющие ускорение свободного падения. Единицей измерения этой величины является Гал или более употребительный мГал. Крупные геологические тела характеризуются аномалиями в десятки и даже сотни мГал. В отечественной практике наиболее широко применяются кварцевые гравиметры ГНУ-КС и ГНУ-КВ.

Магниторазведка

Геомагнетизм исследует магнитное поле Земли (его источники и изменения на протяжении геологической истории Земли), а также магнитные свойства горных пород. Принято считать, что глобальное магнитное поле Земли обусловлено электрическими токами в жидком внешнем ядре, его напряженность изменяется с периодичностью от 100 до 10 000 лет, а полярность подвержена обращениям (инверсиям). Измерения интенсивности и направления намагниченности горных пород позволяют изучать происхождение и изменения во времени геомагнитного поля и служат ключевой информацией для развития теории тектоники плит и дрейфа материков. С целью поисков месторождений полезных ископаемых магниторазведка применяется в виде наземной, морской или аэромагнитной съёмки. Магнитная съемка проводится, как правило, по сети параллельных линий, или профилей. После ввода необходимых поправок строится карта магнитного поля в виде графиков или изолиний. На карте могут находится области спокойного поля и магнитные аномалии — локальные возмущения магнитного поля, вызванные неоднородностями магнитных свойств горных пород. Магниторазведка проводится с целью выявления аномалий как непосредственно связанных с полезным ископаемым, так и с контролирующими залежь тектоническими и стратиграфическими структурами.

Электроразведка

Методы электроразведки позволяют изучать параметры геологического разреза, измеряя параметры постоянного электрического или переменного электромагнитного поля. Методы электроразведки разделяются:

1) по характеру источника электромагнитного поля

• методы искусственного поля
• методы естественного поля

2) по типу источника электромагнитного поля

• методы постоянного тока
• методы низкочастотного электромагнитного поля
• методы высокочастотного электромагнитного поля
• методы квазипостоянного тока, используемые для избегания поляризации электродов ( используемая частота - 4,88 Гц)

Примером электроразведки может служить исследование методом вызванной поляризации.

Геофизическое исследование скважин

Геофизические исследования скважин (ГИС) — исследования бурящихся, промысловых и других скважин геофизическими методами с целью изучения разреза скважины для последующей качественной и количественной геологической оценки, как самой скважины, так и месторождения в целом. Комплекс ГИС включает в себя множество методов, которые можно условно разделить на несколько больших и не очень разделов, в зависимости от типа изучаемых физических параметров пород. Работы проводят с помощью геофизического оборудования. Методов каротажа и ГИС довольно много. Это такие методы как:

• Электрический каротаж — объектом исследований являются электрические свойства горных пород.
• Ядерно-геофизические методы каротажа, основанные на изучении поведения ионизирующих излучений в скважине.
• Акустический каротаж.
• Газовый каротаж.
• Термокаротаж.
• Инклинометрия.
• Кавернометрия.
• Радиоактивные методы (гамма-каротаж и гамма-спектральный каротаж)

А также некоторые другие отдельные виды геофизических работ в скважинах.

Наиболее широкое применение геофизических исследований скважин приходится на нефтегазовую промышленность:

• Каротажи.
• Контроль за разработкой месторождения.
• Перфорация.

Примечания

• Новое в науках о Земле. М., Изд. Агар, 1998 г. ISBN 5-89218-080-8
• [live-planeta.narod.ru/index.html Состав и свойства вещества в недрах Земли.] М. РИЦ ВИМС, 2005 г. ISBN 5-901837-12-6
• [www.igph.kiev.ua/rus/index.html Институт геофизики НАН Украины]

См. также

• Геология
• Физика
• Геотермия
• Гелиеметрия
• Международный геофизический год
• Европейская ассоциация геоучёных и инженеров EAGE

Ссылки

• [students.web.ru/db/section_page.html?s=121101000 Геофизические ресурсы на образовательном сайте «Всё о геологии»]
• [www.geofiziki.ru Геофизика для студентов на сайте «Геофизики. RU»]
• [neftegaz.tv/rabota-kievskoj-geofizicheskoj-ekspedicii-v-oae/ Фильм о геофизической экспедиции]
• [www.igph.kiev.ua/rus/index.html Институт геофизики НАН Украины]

Стадии

• Глубинное зондирование Земли — изучение строения Земли геофизическими методами на глубины до 100 км. Подобные исследования носят фундаментальный характер, источники физических полей или имеют естественное происхождение или отличаются значительной энергией — ядерные взрывы, сверхмощные вибраторы, мегаваттные генераторы

Направления

• Нефтегазовая геофизика
• Рудная геофизика
• Угольная геофизика
• Инженерная геофизика

Отрывок, характеризующий Разведочная геофизика

Русские не только не укрепляли позицию Бородинского поля влево под прямым углом от дороги (то есть места, на котором произошло сражение), но и никогда до 25 го августа 1812 года не думали о том, чтобы сражение могло произойти на этом месте. Этому служит доказательством, во первых, то, что не только 25 го не было на этом месте укреплений, но что, начатые 25 го числа, они не были кончены и 26 го; во вторых, доказательством служит положение Шевардинского редута: Шевардинский редут, впереди той позиции, на которой принято сражение, не имеет никакого смысла. Для чего был сильнее всех других пунктов укреплен этот редут? И для чего, защищая его 24 го числа до поздней ночи, были истощены все усилия и потеряно шесть тысяч человек? Для наблюдения за неприятелем достаточно было казачьего разъезда. В третьих, доказательством того, что позиция, на которой произошло сражение, не была предвидена и что Шевардинский редут не был передовым пунктом этой позиции, служит то, что Барклай де Толли и Багратион до 25 го числа находились в убеждении, что Шевардинский редут есть левый фланг позиции и что сам Кутузов в донесении своем, писанном сгоряча после сражения, называет Шевардинский редут левым флангом позиции. Уже гораздо после, когда писались на просторе донесения о Бородинском сражении, было (вероятно, для оправдания ошибок главнокомандующего, имеющего быть непогрешимым) выдумано то несправедливое и странное показание, будто Шевардинский редут служил передовым постом (тогда как это был только укрепленный пункт левого фланга) и будто Бородинское сражение было принято нами на укрепленной и наперед избранной позиции, тогда как оно произошло на совершенно неожиданном и почти не укрепленном месте.
Дело же, очевидно, было так: позиция была избрана по реке Колоче, пересекающей большую дорогу не под прямым, а под острым углом, так что левый фланг был в Шевардине, правый около селения Нового и центр в Бородине, при слиянии рек Колочи и Во йны. Позиция эта, под прикрытием реки Колочи, для армии, имеющей целью остановить неприятеля, движущегося по Смоленской дороге к Москве, очевидна для всякого, кто посмотрит на Бородинское поле, забыв о том, как произошло сражение.
Наполеон, выехав 24 го к Валуеву, не увидал (как говорится в историях) позицию русских от Утицы к Бородину (он не мог увидать эту позицию, потому что ее не было) и не увидал передового поста русской армии, а наткнулся в преследовании русского арьергарда на левый фланг позиции русских, на Шевардинский редут, и неожиданно для русских перевел войска через Колочу. И русские, не успев вступить в генеральное сражение, отступили своим левым крылом из позиции, которую они намеревались занять, и заняли новую позицию, которая была не предвидена и не укреплена. Перейдя на левую сторону Колочи, влево от дороги, Наполеон передвинул все будущее сражение справа налево (со стороны русских) и перенес его в поле между Утицей, Семеновским и Бородиным (в это поле, не имеющее в себе ничего более выгодного для позиции, чем всякое другое поле в России), и на этом поле произошло все сражение 26 го числа. В грубой форме план предполагаемого сражения и происшедшего сражения будет следующий:

Ежели бы Наполеон не выехал вечером 24 го числа на Колочу и не велел бы тотчас же вечером атаковать редут, а начал бы атаку на другой день утром, то никто бы не усомнился в том, что Шевардинский редут был левый фланг нашей позиции; и сражение произошло бы так, как мы его ожидали. В таком случае мы, вероятно, еще упорнее бы защищали Шевардинский редут, наш левый фланг; атаковали бы Наполеона в центре или справа, и 24 го произошло бы генеральное сражение на той позиции, которая была укреплена и предвидена. Но так как атака на наш левый фланг произошла вечером, вслед за отступлением нашего арьергарда, то есть непосредственно после сражения при Гридневой, и так как русские военачальники не хотели или не успели начать тогда же 24 го вечером генерального сражения, то первое и главное действие Бородинского сражения было проиграно еще 24 го числа и, очевидно, вело к проигрышу и того, которое было дано 26 го числа.
После потери Шевардинского редута к утру 25 го числа мы оказались без позиции на левом фланге и были поставлены в необходимость отогнуть наше левое крыло и поспешно укреплять его где ни попало.
Но мало того, что 26 го августа русские войска стояли только под защитой слабых, неконченных укреплений, – невыгода этого положения увеличилась еще тем, что русские военачальники, не признав вполне совершившегося факта (потери позиции на левом фланге и перенесения всего будущего поля сражения справа налево), оставались в своей растянутой позиции от села Нового до Утицы и вследствие того должны были передвигать свои войска во время сражения справа налево. Таким образом, во все время сражения русские имели против всей французской армии, направленной на наше левое крыло, вдвое слабейшие силы. (Действия Понятовского против Утицы и Уварова на правом фланге французов составляли отдельные от хода сражения действия.)
Итак, Бородинское сражение произошло совсем не так, как (стараясь скрыть ошибки наших военачальников и вследствие того умаляя славу русского войска и народа) описывают его. Бородинское сражение не произошло на избранной и укрепленной позиции с несколько только слабейшими со стороны русских силами, а Бородинское сражение, вследствие потери Шевардинского редута, принято было русскими на открытой, почти не укрепленной местности с вдвое слабейшими силами против французов, то есть в таких условиях, в которых не только немыслимо было драться десять часов и сделать сражение нерешительным, но немыслимо было удержать в продолжение трех часов армию от совершенного разгрома и бегства.


25 го утром Пьер выезжал из Можайска. На спуске с огромной крутой и кривой горы, ведущей из города, мимо стоящего на горе направо собора, в котором шла служба и благовестили, Пьер вылез из экипажа и пошел пешком. За ним спускался на горе какой то конный полк с песельниками впереди. Навстречу ему поднимался поезд телег с раненными во вчерашнем деле. Возчики мужики, крича на лошадей и хлеща их кнутами, перебегали с одной стороны на другую. Телеги, на которых лежали и сидели по три и по четыре солдата раненых, прыгали по набросанным в виде мостовой камням на крутом подъеме. Раненые, обвязанные тряпками, бледные, с поджатыми губами и нахмуренными бровями, держась за грядки, прыгали и толкались в телегах. Все почти с наивным детским любопытством смотрели на белую шляпу и зеленый фрак Пьера.
Кучер Пьера сердито кричал на обоз раненых, чтобы они держали к одной. Кавалерийский полк с песнями, спускаясь с горы, надвинулся на дрожки Пьера и стеснил дорогу. Пьер остановился, прижавшись к краю скопанной в горе дороги. Из за откоса горы солнце не доставало в углубление дороги, тут было холодно, сыро; над головой Пьера было яркое августовское утро, и весело разносился трезвон. Одна подвода с ранеными остановилась у края дороги подле самого Пьера. Возчик в лаптях, запыхавшись, подбежал к своей телеге, подсунул камень под задние нешиненые колеса и стал оправлять шлею на своей ставшей лошаденке.