Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых что это за профессия

Опубликовано: 13.03.2025

Специальность «Технология геологической разведки» (код 21.05.03) следует рассматривать как совокупность знаний, методов и средств, используемых для поиска, разработки и последующей эксплуатации месторождений нефти, газа, угля, других полезных ископаемых.

Параллельно с разведкой геологи-практики изучают процессы, происходящие в недрах земли, прогнозируют возможные последствия вмешательства человека.

Технология геологической разведки

Навыки

Инженерную профессию студенты получают в высших учебных заведениях по программам специалитета. Учебный курс предусматривает изучение большого количества профильных дисциплин, чтобы выпускник специальности «Технология геологической разведки» получил теоретические знания и базовый практический опыт.

Геология

В программу подготовки включены семинары и практика, которая проходит на учебных полигонах и в компаниях, занимающихся разведкой месторождений нефти и газа, других ископаемых. Профессия требует от специалиста:

Умения работать в полевых условиях, используя специальное измерительное оборудование.
Проведения исследований и экспериментов с целью усовершенствования и оптимизации используемых методов геологоразведки.
Составления технической отчетности, подробных описаний экспериментов, других документов.
Участия в разработке современных технологий геологической разведки, технических нормативов при проведении работ.

Условия поступления

Подготовка будущих инженеров ведется на специалитете. Формы обучения:

очная;
очно-заочная;
заочная.

Срок обучения – 5 лет.

Геологическая разведка

Абитуриенты поступают в ВУЗы на базе полного среднего образования (11 классов). Вступительные экзамены:

математика (профильный предмет);
русский язык;
физика, химия или информатика (на выбор учебного заведения);
иностранный язык (не везде).

Учебные дисциплины

Геолог-практик – это математик, физик и менеджер в одном лице. Он должен спрогнозировать, организовать процесс поиска месторождений и бурения скважин, проконтролировать его и обеспечить соблюдение техники безопасности.

Обучение геологической разведке

Вузовская программа подготовки построена с учетом этого и включает общепрофессиональные и узкоспециализированные дисциплины:

геологию;
гидрогеологию;
геофизические исследования и бурение скважин;
разведочную геофизику;
математическое моделирование;
основы топографии и геодезии;
производственный менеджмент;
инженерную графику.

Требования работодателей

Выпускник специальности «Технология геологической разведки» должен обладать рядом профессиональных знаний и навыков – от этого напрямую зависит, где, кем и за какую зарплату он будет работать.

В перечень узкоспециализированных требований входят:

Знание сейсморазведочной аппаратуры.
Умение обрабатывать и анализировать данные, полученные с нее.
Использование методов радиометрии в лабораториях и полевых условиях.
Применение математических теорий для успешного решения профессиональных задач.
Моделирование геологических объектов на основе геофизической информации и данных о свойствах горных пород.

Кем работать?

Основная профессиональная задача специалиста – бурение скважин для разведки золотых и алмазных жил, угольных месторождений, залежей руды, нефти, газа, других ископаемых. Инженерам часто приходится работать на открытой местности, в сложных климатических условиях.

Выпускник университета может работать:

геологом;
горным инженером;
инженером-геофизиком;
гидрогеологом;
технологом конструкторского бюро;
лаборантом НИИ;
инженером в компаниях, занимающихся производством бурового оборудования;
консультантом в нефтегазовых корпорациях.

В перспективе он может занять должность главного инженера компании, возглавить научный, конструкторский или производственный отдел, занять другой руководящий пост.

Востребованность

Наибольший спрос на инженеров-геологоразведчиков отмечается в Сибири и за Уралом. В этих регионах сосредоточено большое количество месторождений: одни уже разрабатываются, другие – консервируются, третьи – в процессе изучения.

Зарплаты в этой отрасли высокие. Начинающий сотрудник может рассчитывать на 60-70 тысяч рублей. Оплата ведущих геологов и специалистов крупных корпораций в разы больше – есть предложения по 350-500 тысяч рублей в месяц.

Геологоразведчик

Работа геологоразведчика заключается в организации и проведении разведки и исследования месторождений нефти, газа, углерода. Он проводит геологические наблюдения в полях, фиксирует их результаты, обрабатывает данные и на их основе составляет карты.

От квалификации геологоразведчика зависит правильность оценки месторождения, его запасов, соответственно, перспективность и прибыльность их разработки.

Средняя оплата труда – 70-80 тысяч, максимальная – 519 тысяч рублей.

Геолог

Основная обязанность геолога – поиск месторождений, оценка, изучение особенностей земной коры. Работа сложная, так как экспедиции предполагают походный образ жизни в глухой местности и в разных регионах.

Геолог должен быть физически вынослив, стрессоустойчив, так как приходится терпеть лишения и бытовой дискомфорт, быстро адаптироваться к сложным условиям.

Такую работу обычно выбирают романтики-путешественники и исследователи по натуре, которые постоянно находятся в поиске, не любят засиживаться подолгу на одном месте.

Оплата труда геолога – от 75 до 160 тысяч рублей.

Геолог-нефтяник

Геолог-нефтяник специализируется на поиске и оценке нефтяных и газовых месторождений. По результатам оценки объемов залежи и перспективности освоения конкретного месторождения принимается решение о необходимости его освоения.

Оклад геологов-нефтяников – 60-155 тысяч рублей.

Гидрогеолог

Эксперты называют эту профессию перспективной, так как потребность в поиске новых источников воды и анализе существующих есть всегда. Основная задача гидрогеолога как раз и заключается в поиске источников промышленной значимости, исследовании глубины их залегания, доступности.

Гидрогеологи также анализируют химический состав воды, занимаются поиском минеральных источников, обеспечивают защиту подземных выработок в шахтах, скважин и других объектов от подтопления грунтовыми водами, курируют процесс их откачки.

Экологи неоднократно говорили о неудовлетворительном состоянии водоемов – проблема прогрессирует, поэтому в перспективе спрос на гидрогеологов со стороны работодателей будет только расти. Это обусловлено потребностью в новых источниках воды и улучшении ее качества.

Сейчас средняя заработная плата инженеров-гидрологов составляет 30-150 тысяч рублей. В разных регионах – разный уровень оплаты труда.

Подготовкой кадров для геологоразведки занимается больше 30 ВУЗов, среди них:

История / Тарих
О руководителях / Лидерлар
Проф образование в техникуме
Социальное партнерство
Наши достижения

Правовые документы
Отчет о самообследовании
Локальные акты
Предписания
Программа развития

Образовательные программы
Учебные планы
Календарный учебный график
Численность
Лицензия

Руководство
Педагогический состав

Документация
Сведения
Полезные советы

Документы
Специальности
Информация
Стоимость обучения
Перечень документов
Правила приема
Подать заявление

График учебного процесса
Документы
Учебные пособия

На день
На семестр
Звонки

Расписание занятий
Расписание занятий

1 курсы
2 курсы
3 курсы
6 курсы

Информация
Периодика
Мероприятия
ЛНТ в печати
Газета ЛНТ
Информ. ресурсы

WorldSkills 2020-2021
Региональный чемпионат WorldSkills-2019
График рег. чемпионатов 2018г.
График сетевых этапов 2018г.
График сетевых этапов 2017г.
Участие в 2017г.
Участие в 2016г.
Тех. описание «Геодезия»
Конк. задание «Геодезия»
Инструкция по ОТ
Справка о компетенции
Участие в сет. эт. WSR-2017
Участие в рег. эт. WSR-2017
Итоги рег. чемп. WSR-2017
Итоги нац. чемп. WSR-2017
Итоги участия WSR-2017
Документы по WorldSkills
Демоэкзамен по Геодезии
Демоэкзамен по Граф. дизайну

Бланки по практике
Распределение часов
Места прохождения
Перечень рабочих профессий

Информация
График КПК и стажировки
Конкурсы, олимпиады
В помощь препод-лю
Архив мероприятий

Документация
Общежитие

Инф-ция об общежитии
Документация

Профилактика правонарушений
Профилактика нарушений ПДД
Профилактика употребления ПАВ
Пропаганда ЗОЖ
Служба медиации
Инвалиды и лица с ОВЗ
Экстремизм и терроризм
Для руководителей групп

Студенческий профком
Коллективный договор
Закон РТ о профсоюзах
Профсоюз сегодня

Общая информация
Направления курсов
График учебного процесса
Итоговая аттестация

Форма итоговой аттестации
Материал для подготовки к ИА

Аккредитация мастерских
Графики загрузки мастерских
Перечень обр. программ
Программа развития
План занятости 2020-2021
Нормативные документы
Банк фотоматериалов

Специальность 21.02.11 Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Геофизик исследует происхождение, эволюцию, строение, свойства Земли и процессы, происходящие в ней и её оболочках. Геофизики ведут поиск и разведку месторождений руды, нефти и газа, подземных вод на суше и шельфах морей, проводят сейсмическую разведку. Геофизики также занимаются сейсморазведкой – исследованием земной коры с помощью искусственно создаваемых взрывом или ударом сейсмических волн.

Новоиспеченные геофизики обычно начинают свою карьеру в должности техника, выполняя отдельные виды измерений. Геофизики требуются в научно-исследовательских и проектных организациях, геологоразведочных организациях, на предприятиях промышленной отрасли и в нефтедобывающих компаниях. Здесь можно дослужиться до старшего геофизика или начальника участка.

Геофизик-нефтяник
Инженер-геофизик
Геофизик-разведчик
Сейсморазведчик
Гравиразведчик
Магниторазветчик
Электроразведчик

Кроме интереса к физике и географии профессиональному геофизику необходимы хорошие математические способности, ведь приходится совершать множество расчетов. Аналитический склад ума и пространственное мышление важны при проведении разнообразных измерений и исследований, а также при последующей их обработке на компьютере и составлении карт. Геофизику потребуются к тому же такие качества, как внимательность и кропотливость.

Так как измерения часто проводятся в полевых условиях, при чем в разных климатических поясах и погодных условиях, геофизик должен обладать крепким здоровьем и физической выносливостью. Он должен уметь работать в коллективе и быть готовым к взаимовыручке.

В процессе обучения студенты обучаются:

Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.
Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.
Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).
Выбирать методы, оборудование и установки геофизических исследований.
Регулировать и настраивать геофизическую аппаратуру и контрольно-измерительные приборы.
Осуществлять монтаж (и демонтаж) установок для геофизических исследований.
Выполнять регистрацию различных геофизических параметров.
Обеспечивать качество принимаемых сигналов.
Оформлять технологическую документацию геофизических исследований.
Участвовать в планировании работы производственного подразделения.
Организовывать работу производственного подразделения.
Руководить работой производственного подразделения.
Анализировать процесс и результаты деятельности подразделения.
Оценивать эффективность производственной деятельности.
Обеспечивать безопасное проведение работ.
Организация и проведение работ по поиску и разведке месторождений полезных ископаемых.

По окончанию обучения

методику и технику проведения геофизических работ;
качественные характеристики сигналов конкретного ископаемого;
содержание и последовательность камеральной обработки полевых материалов;
геологические задачи, решаемые геофизическими методами исследований;
методику и технику возбуждения упругих колебаний и приема сейсмических волн;
систему наблюдений в методах отраженных и преломленных волн;
методику и технику скважинных геофизических исследований;
методику проведения электрорадиоразведки методами постоянного электрического тока полей физико – химического происхождения, низкочастотного электромагнитного и высокочастотного электромагнитного полей;
методику расчета экспозиционной дозы излучения;
методику и технику проведения гамма-спектрической и эманационной съемок;
ядерно – геофизические методы анализа проб;
принципы комплексирования геофизических методов исследований горных полезных ископаемых и решения гидрогеологических, инженерно – геологических и археологических задач;
принципы работы геофизических приборов и оборудования при геофизических исследованиях скважин;
генезис месторождения руд;
методику и технику геофизических методов рудной геофизики;
основные положения безопасности труда при геофизических исследованиях;
технологию проведения прострелочно-взрывных работ;
технику безопасности при проведении прострелочно–взрывных работ в скважинах.

производить измерения и вести полевую документацию;
выбирать оптимальные параметры управляющих сигналов;
выявлять аппараты и приборы при ослаблении сигналов и увеличения уровня помех;
оценивать параметры и природу месторождения полезных ископаемых;
наносить результаты исследований на геологические и геофизические карты;
осуществлять обработку и качественную интерпретацию результатов исследований;
определять магнитную восприимчивость и остаточную намагниченность образцов;
строить карты и графики магнитных аномалий;
проводить работу методами электрозондирования, профилирования и методом заряда;
выбирать величины взрывчатых веществ и глубину погружения заряда;
обрабатывать первичные вступления на сейсмограммах по методам отраженных и преломленных волн и строить голограммы;
измерять радиоактивность горных пород и руд;
определять результаты гамма-спектральной и эманационной съемки;
проводить исследования скважин с помощью пластов, грунтоносов, керносборников;
выбирать комплексированный метод исследований по конкретному заданию на рудных и других месторождений полезных ископаемых;
соблюдать правила охраны труда, окружающей среды и техники безопасности при геофизических исследованиях.

Изучаемые предметы

Электротехника и электроника, Метрология и стандартизация, Геология, Полезные ископаемые минералогия и петрография, Бурение и горное дело, Структурная геология, Радиоэлектроника, Геодезия и маркшейдерское дело, Технология поисково-разведочных работ, Гравимагниторазведка, Сейсморазведка, Электроразведка, Радиометрия и ядерно-геофизические методы, Прострелочно-взрывные работы, Обработка и интерпретация геофизических методов исследования, Геофизические методы исследования скважин, Аппаратура геофизических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых и др.

7. Дополнительное образование:

Оператор по исследованию скважин;
Машинист каротажной станции;
Оператор пульта управления;
Оператор электронно-вычислительных и вычислительных машин;
AutoCAD.

8. Достижения студентов в различных конференциях и олимпиадах.

Различные олимпиады и научно-практические конференции по направлению «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых»

Экскурсии в музей нефти, посещение ВУЗов для дальнейшего поступления.

Виды практик

Учебная практика по электрорадиомонтажу
Учебная практика «Геодезическая»
Учебная практика «Геофизическая»
Учебная практика по ремонту и настройке аппаратуры
Производственная практика по получению рабочей профессии
Практика по профилю специальности
Практика преддипломная.

10. Дальнейшее обучение в ВУЗах:

Воронежский государственный университет - ВГУ
Казанский (Приволжский) федеральный университет - КФУ
Камчатский государственный университет имени Витуса Беринга - КГПУ
Петрозаводский государственный университет - КФПГУ
Кубанский государственный университет - КГУ
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова - МГУ
Пермский государственный университет - ПГУ
Петрозаводский государственный университет - ПГУ
Саратовский государственный университет имени Н.Г.Чернышевского - СГУ
Уфимский государственный нефтяной технический университет - УГНТУ

Горно-геологическая промышленность играет важную роль в экономическом развитии многих стран. С каждым днем в развивающихся странах увеличивается спрос на квалифицированных специалистов-геологов, умеющих проводить геологическую съемку, поиски и разведку твердых полезных ископаемых.
Профессия геолога является аналитической, интересной, творческой и даже романтической. Она привлекательна для людей с разными жизненными интересами. Любители путешествий благодаря работе смогут побывать в полярных, пустынных, таежных и высокогорных регионах мира. Исследователи совершают открытия, работая в научных лабораториях. Трехмерное моделирование, подсчет запасов и оценка ресурсов считается ответственной работой офисного работника-геолога.

Учебный процесс

Студенты в течение пяти лет получают теоретические знания и практические навыки, связанные с геологической съемкой, поисками и разведкой твердых полезных ископаемых.
Основной целью является подготовка горных инженеров-геологов (специалистов), способных применять полученные знания и навыки при решении вопросов, связанных с изучением Земли и ее недр, развитием минерально-сырьевой базы, прогнозированием, поисками, разведкой, эксплуатацией твердых полезных ископаемых для удовлетворения потребностей топливной, металлургической, химической промышленности, нужд сельского хозяйства, строительства, оценки экологического состояния территорий.
Во время обучения студенты приобретают умения и навыки, на основе которых смогут
- проводить геологическое картирование, поисковые, оценочные и разведочные работы;
- составлять проекты на геологоразведочные работы;
- выделять перспективные площади;
- проектировать места заложения горных выработок, скважин, осуществлять их документацию;
- определять виды и способы опробования и методы их анализа;
- создавать 2-D и 3-D геолого-геофизические модели месторождений твердых полезных ископаемых;
- проводить оценку прогнозных ресурсов и подсчет запасов месторождений твердых полезных ископаемых;
- выполнять научные и производственные задачи с использованием современного специализированного программного обеспечения (Micromine, ArcGis, QGIS, Surfer и др.).
Наиболее значимые дисциплины: «Прогнозирование и поиски полезных ископаемых»; «Промышленные типы месторождений полезных ископаемых»; «Основы разработки месторождений твердых полезных ископаемых»; «Разведка и геолого-экономическая оценка полезных ископаемых» и др.

Практика

- Учебная геодезическая практика проводится в течение весеннего семестра 1 курса на территории Кампуса Университета. Студенты получают опыт работы с геодезическими приборами в полевых условиях, учатся строить топографические карты.
- Учебная геологическая ознакомительная практика проводится после 1 курса в летний период в течение четырех недель в районе г. Сочи. Студенты получают навыки работы с геологическими инструментами (молоток, компас, карта, GPS-навигатор и др.) в полевых условиях, изучают различные породы и их положение в геологическом разрезе, тренируются строить геологические карты, а также выполняют множество других интересных работ, помогающих понять полевую жизнь геолога.
- Учебная геолого-геофизическая практика проводится после 2 курса в летний период в течение четырех недель на учебном полигоне недалеко от города Миасс Челябинской области. Студенты получают навыки работы в полевых условиях с геофизическим оборудованием, осваивают принципы работы и поисковые методы магниторазведки, электроразведки, радиометрии в районе золоторудного месторождения, что позволяет наглядно видеть результаты работ. Изучение многообразия минералов в природных условиях на территории Ильменского заповедника позволяет студентам закрепить курс минералогии и сформировать навыки диагностики пород и минералов в полевых условиях.
- Производственные практики проводятся после 3 и 4 курсов в летний период. Студенты получают навыки и опыт работы на реальных предприятиях геологоразведочного профиля на территории России (Курская обл., Южный и Полярный Урал, Забайкальский край, Дальневосточный федеральный округ и др.) и зарубежных стран (страны Африки, Ближнего Востока, Латинской Америки, Азии).
- Преддипломная практика нацелена на написание выпускной квалификационной работы.

Карьера

Выпускники, успешно освоившие данную программу обучения, получают диплом государственного образца (в случае необходимости международного). Есть возможность трудоустроиться в организации и предприятия, где уже работают наши выпускники:
• крупные горнодобывающие компании, геологоразведочные предприятия (в должностях геолог, инженер-геолог, геохимик, минералог, петролог и др.): АО «Росгеология», ПАО «Норильский никель» (Норникель), Объединённая компания «РУСАЛ», ОАО «Холдинговая компания "Металлоинвест"», ОАО «Полиметалл», KINROSS, BHP Billiton, Rio Tinto, GeoProspects и др.
• проектные и научно-исследовательские институты (в должностях техник-геолог, геолог, инженер-геолог, специалист-геолог, младший научный сотрудник, научный сотрудник и др.): Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов (ЦНИГРИ), Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского (ВСЕГЕИ), Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М. Федоровского (ВИМС), Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ) и др.
• институты академии наук (в должностях младший научный сотрудник, научный сотрудник и др.): Геологический институт Российской академии наук (ГИН РАН), Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН (ИГЕМ РАН).
• другие организации, связанные с недропользованием.

ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА, исследование земных недр физическими методами. Геофизическая разведка проводится прежде всего при поисках нефти и газа, рудных полезных ископаемых и подземных вод. Она отличается от геологической разведки тем, что вся информация о поисковых объектах извлекается в результате интерпретации инструментальных измерений, а не путем непосредственных наблюдений. Геофизические методы основаны на изучении физических свойств пород. Они используются либо для выявления месторождений полезных ископаемых (например, магнитные свойства исследуют для поиска железных руд), либо для картографирования таких геологических структур, как соляные купола и антиклинали (где аккумулируется нефть), а также для картографирования рельефа дна океана, структуры океанической и континентальной земной коры, определения генезиса и мощности рыхлых отложений и коренных пород, толщины ледниковых покровов и плавающих в океанах льдов, при археологических исследованиях и т.п.

Геофизические методы делятся на две категории. К первой относятся методы измерения естественных земных полей – гравитационного, магнитного и электрического, ко второй – искусственно создаваемых полей.

Геофизические методы дают наилучшие результаты, когда физические свойства исследуемых и картографируемых пород существенно отличаются от свойств граничащих с ними пород. Геофизические исследования всех типов включают сбор первичного материала в полевых условиях, обработку и геологическую интерпретацию полученных данных. На всех этапах применяются компьютеры.

Зарождение геофизических методов разведки связано с началом использования магнитных компасов для поиска железных руд и электрических измерений для выявления сульфидных руд. Применение геофизических методов расширилось в 1920-х годах, когда гравиметрические и сейсмические исследования доказали свою эффективность в обнаружении соляных куполов и связанных с ними нефтяных залежей на побережье Мексиканского залива в США и Мексике.

Сейсмическая разведка.

В твердом теле при внезапном приложении силы возникают упругие колебания, или волны, называемые сейсмическими, сферически распространяющиеся от источника возбуждения. Сведения о внутреннем строении Земли получают по результатам анализа времен пробега сейсмических волн от источника колебаний к регистрирующим устройствам (времена пробега волн зависят от плотности среды на их пути).

Сейсмические волны генерируются или искусственными взрывами в неглубоких скважинах, или с помощью механических вибраторов. В морской сейсмике для возбуждения сейсмических волн используется пневмопушка. Применяются также эхолотные излучатели упругих колебаний большой мощности, электроискровые разряды и другие средства.

Отражение.

При использовании метода отраженных волн регистрация осуществляется набором геофонов, равномерно располагающихся на земной поверхности на одной линии с источником возбуждения. Обычно используется 96 групп геофонов, каждая из которых насчитывает от 6 до 24 соединенных вместе приборов.

Поскольку известны расстояние до геофона и скорость распространения сейсмических волн в изучаемых породах, по временам пробега волн можно рассчитать глубину отражающей границы. Путь волны может быть описан в виде двух сторон равнобедренного треугольника (так как угол падения равен углу отражения), а глубина отражающего слоя соответствует его вершине. Суммарная длина сторон такого треугольника равна произведению времени прохождения волны и ее скорости. Глубины поверхности отражения рассчитываются в пределах достаточно обширной площади, что позволяет проследить конфигурацию пласта, обнаружить и нанести на карту соляные купола, рифы, разломы и антиклинали. Любая из этих структур может оказаться нефтяной ловушкой.

Преломление.

Методом преломленных волн исследуются литология и глубина залегания горных пород, а также конфигурация залежей и геологических свит. Он используется и при инженерно-геологических изысканиях, в гидрогеологии, морской и нефтяной геологии. Сейсмические волны возбуждаются близ земной поверхности, а детекторы, регистрирующие преломленные волны, расположены на земной поверхности на некотором расстоянии от источника колебаний (иногда удаленном на многие километры). Первой достигает детектора та преломленная волна, которая следовала по кратчайшему пути от источника к приемнику. По годографу (графику времени прихода первого импульса волн к сейсмоприемникам, расположенным на разных расстояниях от источника) определяют скорость распространения волн, а затем вычисляют глубину залегания преломляющей поверхности.

Гравиметрическая разведка

широко применяется для рекогносцировки плохо изученных районов. В этих исследованиях сила земного притяжения измеряется со столь высокой точностью, что даже небольшие ее изменения, обусловленные присутствием погребенных масс горных пород, позволяют определить глубину и форму их залегания.

Гравиметрические приборы - одни из самых точных, ими можно измерять вариации гравитационного поля с точностью до стомиллионных долей. В наиболее типичном из таких инструментов, гравиметре, используется горизонтальный балансир (маятник), отклоняющийся от положения равновесия при малейших изменениях силы гравитации.

Гравитационное поле Земли определяется плотностью слагающих ее пород. Гравиметрическая разведка оперирует не абсолютными измерениями гравитационного поля, а разницей в ускорении силы тяжести от одного пункта к другому. В процессе гравиметрической съемки фиксируются горизонтальные изменения гравитационного поля, обусловленные различиями в составе и плотности горных пород. С глубиной их плотность меняется в диапазоне от 1,5 г/см 3 (рыхлые пески) до почти 3,5 г/см 3 (эклогит). Градиент даже ок. 0,1–0,2 г/см 3 приводит к возникновению распознаваемых аномалий (отклонений от стандартной величины силы тяжести), если изучаемое тело достаточно велико, неглубоко залегает и не слишком велики шумы, т.е. помехи от внешних источников.

Гравиметрическая съемка практикуется для выявления соляных куполов, антиклиналей, погребенных хребтов, разломов, неглубоко залегающих коренных пород, интрузий, рудных тел, погребенных вулканических кратеров и проч. См. также ТЯГОТЕНИЕ.

Магниторазведка

основана на измерении небольших изменений геомагнитного поля, связанных с наличием магнитных минералов в поверхностных отложениях или в геологическом фундаменте – изверженных и метаморфических породах, подстилающих осадочные толщи. Магнитные вариации, обусловленные магнитными минералами, используются для поиска месторождений железных руд и пирротина, а также связанных с ними сульфидных руд. Исследования магнитных вариаций, создаваемых породами фундамента, позволяют изучать строение вышележащих слоев земной коры. При поисках нефтегазоносных толщ методами магниторазведки определяются глубина залегания, площадь и строение осадочных бассейнов.

Магнитным методом измеряется магнитная восприимчивость пород. Важный железорудный минерал магнетит характеризуется самой высокой магнитной восприимчивостью (в 2-6 раз выше, чем у двух других также высокомагнитных минералов – ильменита и пирротина). Поскольку магнетит имеет довольно широкое распространение, изменение геомагнитного поля обычно связывают с присутствием этого минерала в составе горных пород. Магнитные минералы, сопряженные с изверженными породами фундамента, имеют гораздо более высокую магнитную восприимчивость, чем породы осадочного чехла. Этим обусловлены контрасты их намагниченности.

В последние годы на основе изучения намагниченности пород океанического дна получено много новых сведений об истории Земли, особенно о формировании океанических бассейнов и положении материков в далеком геологическом прошлом. Породы часто сохраняют остаточную намагниченность, соответствующую геомагнитному полю времени их формирования. Таким образом, остаточная намагниченность представляет собой своеобразную «запись» изменений магнитного поля Земли на протяжении ее истории. На основе магнитных исследований подтверждено, что по мере того, как наращивались срединно-океанические хребты, происходило расширение океанических бассейнов. См. также ОКЕАН.

Магнитная съемка обычно проводится с самолетов припомощи магнитометров. В первых аэромагнитных приборах использовались измерительные средства, разработанные во время Второй мировой войны для обнаружения подводных лодок. См. также ГЕОМАГНЕТИЗМ.

Электрическая, или электромагнитная, разведка

(электроразведка) предназначена для исследования внутреннего строения Земли и геологической среды, поиска полезных ископаемых на основе изучения различных естественных и искусственных электромагнитных полей. Электроразведка основана на дифференциации горных пород по элетромагнитным свойствам. Характер электромагнитных полей, обусловленных как искусственными, так и естественными источниками, определяется геоэлектрическим строением изучаемого участка. Некоторые геологические объекты в определенных условиях способны создавать собственные электрические поля. По выявленной электромагнитной аномалии можно делать выводы, направленные на решение поставленных задач.

Ядерно-геофизические методы

основаны на изучении естественной радиоактивности горных пород или вторичной радиоактивности, возникающей при нейтронном или гамма-облучении пород. Различают гамма, нейтронно-активационные, а также рентгенорадиометрические методы. Наиболее широко используется гамма-метод, при котором измеряется интенсивность гамма-излучения естественных радионуклидов, содержащихся в горных породах. Изменения радиоактивности зависят от состава и свойств горных пород, что позволяет использовать эти методы для изучения геологического строения территории, процессов, происходящих в недрах, и выявления в них месторождений полезных ископаемых.

Справочник геофизика, тт. 1–6. М., 1960–1969
Федынский В.В. Разведочная геофизика. М., 1967
Справочник геофизика. М., 1983
Электроразведка (справочник геофизика), тт. 1–2. М., 1989

1 слайд

Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых
Лекция 9

2 слайд

Метод преломленных волн

3 слайд

Формирование отраженных и преломленных волн на границе двух сред,
Двухслойная среда со скоростями V1 < V2,
f-угол наклона границы
Прямая и преломленная волны
Прямая и отраженная волны
Прямая, отраженная и преломленная волны

4 слайд

Годографы отраженных и преломленных волн
Двухслойная среда со скоростями V1 < V2
Критический угол i достигается в точке R, где
sini=V1/V2
Луч скользит со скоростью V2 вдоль границы сред, формируя головную преломленную волну.
Лучи головной преломленной волны – параллельны и т.о. фронт волны – плоский.
Отраженная волна (как и прямая волна)– сферическая. Ее скорость - V1. В точку R отраженная и преломленная волна приходят вместе. Далее, в связи с тем что преломленная волна движется со скоростью V2 > V1 преломленная волна опережает отраженную.

5 слайд

Уравнение годографа головной преломленной волны
Двухслойная среда: скорости V1 < V2
S (xn,tn)-первая точка выхода преломленной волны, e-угол выхода волны. Так как все лучи параллельны e=const; Vk=Dx/Dt =const
Vk- кажущаяся скорость.
Годограф преломленной волны – прямолинейный. Начинается в точке S (xn,tn); tga=Dt/Dx=1/Vk
Найдем уравнение годографа.
По восстанию пласта:

Найдем tnB и xnB. После преобразований:

(+) – по восстанию пласта
(-) – по падению пласта
Преломленная волна приходит раньше ОВ и, на некотором удалении от ПВ раньше прямой волны. Поэтому МПВ велись методом первых вступлений.

6 слайд

Некоторые особенности преломленных волн
На разрезах выделяется 5-7 преломляющих границ, каждая из которых может быть охарактеризована одним годографом. Строится серия годографов преломленных волн.
Особенность МПВ – прослеживание границ на тем больших расстояниях от источника возбуждения, чем глубже эта граница залегает.
В первом приближении уравнение годографа для двухслойной среды справедливо и для многослойной, если под V1 понимать Vср в покрывающей среде.
В МПВ помимо преломленных волн наблюдаются рефрагированные волны если Vp возрастает с глубиной (например, в связи с увеличением давления).
Распознавание типа волны – большая проблема. Решение - анализ нагоняющих годографов: у преломленных волн они параллельны; у рефрагированных с удалением от источника годографы сближаются.

7 слайд

Системы наблюдений
МПВ
Так как вблизи от источника преломленные волны не наблюдаются, то ближайший СП устанавливается на расстоянии, сопоставимом с предполагаемой глубиной залегания преломляющей границы.
Уверенная интерпретация МПВ возможна лишь тогда, когда по линии профиля можно построить как минимум 2 годографа, полученных из разных источников возбуждения: встречных или нагоняющих.
Так как нагоняющие годографы от одной границы параллельны, то по ним строятся сводные годографы путем параллельных смещений.
Обычно применяются полные системы наблюдений, обеспечивающие прослеживание всех преломленных волн вдоль профиля наблюдений. Применяются системы непрерывного профилирования: через один, два, три интервала.

8 слайд

Интерпретация данных МПВ
Интерпретация сводится к определению:
H– глубина залег. преломл. границы;
j - угол наклона преломл. границы;
Vг=V2 граничная скорость в преломляющем слое
Vэф в перекрывающей среде получают по данным сейсмокаратажа или МОВ.
Надежно интерпретируются только встречные годографы.

9 слайд

Определение скорости по встречным годографам
Пусть имеются два годографа преломленных волн:
Vср и Vг = const;
Vг (V2)>Vср
Определим Vг по разностному годографу:

t1(x)-время прихода Пр.волны в точку x по первому годографу (от ист-ка O1);
t2(x)-время прихода Пр.волны в точку x по второму годографу (от ист-ка O2);
T – время во взаимных точках (т.е. по трассе (O1ABO2) и наоборот.

10 слайд

Общая схема обработки сейсмических материалов МОВ
1. Изучение скоростей УВ – интерпретация годографов.
2. Выделение из волновой картины полезных сигналов без искажений и подавление помех (фильтрация).
3. Для определения истинного положения преломляющих границ необходимо учесть сейсмический снос преломленных волн, т.е. поместить полезные волны на те участки геологической среды, где они образовались. Эта операция наз-ся «миграция».
4. При возбуждении и распространении волн, а также при выполнении операций по ослаблению помех происходит понижение и сужение полосы частот. Операции повышения разрешенности сейсмических записей повышают детальность разреза.
5. Расчет акустической жесткости среды по амплитудам преломленных и дифрагированных волн-построение детального акустического разреза среды.

11 слайд

12 слайд

Операции обработки сейсмических записей преломленных волн.
При любой обработке сейсмических записей используются кинематические (времена прихода) и динамические (форма импульса) свойства волн. В процессе миграции формируется динамическое изображение преломляющей границы с учетом сейсмческого сноса и увеличивается его кинематическое отличие от прочих волн. Происходит построение волнового изображения преломляющей границы любой конфигурации. Мигрированный разрез МПВ более низкочастотный в сравнении с МОВ.
Временной разрез МПВ до миграции (а) и после миграции (б).

13 слайд

Сейсмические разрезы в транзитной зоне суша-море
Работы направлены на поиски нефти и газа на шельфе. По временному разрезу МОВ (а) опр-ся положение отражающих границ, и V в покрывающей среде; амплитуды волн х-ют коэффициенты отражения и по ним можно опр-ть изменение акустической жесткости.
В МПВ (б) опр-ся положение преломляющих границ и граничные скорости; амплитуды волн на границах х-ют коэффициенты преломления- по ним можно опр-ть изменение акустической жесткости.

14 слайд

Методика ГСЗ-МОВЗ
Полевые наблюдения осуществлялись по методике точечного профилирования при регистрации трех компонент смещения почвы. Шаг между пунктами наблюдений составлял от 5 до 15 км, расстояние между пунктами взрыва 40-120 км. При отработке профилей ГСЗ произведено большое число малых взрывов, а также средние и попутные взрывы большой мощности, в том числе - ядерные.
При отработке профиля «Кварц» (Мурманск-Кызыл) были выполнены три атомных и 80 химических взрывов. Максимальная дистанция наблюдения 3150 км соответствовала глубине проникновения рефрагированных волн около 700 км. Сейсмические разрезы составлялись методом математического моделирования: при решении прямой задачи осуществлялось до 6-7 переборов различных вариантов

15 слайд

Вдоль профилей регистрируются :
преломленные волны,
закритические ОВ,
обменные волны.
Скоростная модель земной коры по данным ГСЗ представляется в виде системы блоков (доменов) толщиной 4-15 км и горизонтальной протяженностью 40-100 км, разделяемых субгоризонтальными, вертикальными и в некоторых случаях наклонными границами. Общей особенностью разрезов ГСЗ является малая детальность расчленения верхней толщи земной коры мощностью 10- 15 км.

16 слайд

Типовая модель радиальной расслоенности земной коры
Увеличение скорости Vp с глубиной от 2,5 до 5,5 км/с в осадочном чехле и от 6,0 до 7,2 км/c в консолидированной земной коре.
«Нормальная» структура расслоенности блоков земной коры:
- осадочно-вулканогенный слой (Vp - от 2,5 до 5,5 км/с );
- верхнекоровый мегаслоя (Vp - от 6,0 до 6,4 км/с)
- среднекоровый мегаслой (Vp=6,5-6,6 км/с;
- нижнекоровый мегаслой (Vp=6,7-7,2 км/с).
Регионально прослеживаемые границы:
F0 – подошва осадочно-вулканогенного слоя;
K1 - подошва верхнекорового гранитно-метаморфического мегаслоя;
K2 - подошва среднекорового мегаслоя;
M- подошва коры (гр. Мохо)

17 слайд

Изучение глубинного строения земной коры
вдоль геотраверсов
В последние годы при обработке преломленных волн вдоль региональных профилей помимо кинематических строятся динамические разрезы.

18 слайд

Изучение глубинного строения земной коры
вдоль геотраверсов
Фрагменты сейсмических разрезов по профилю 2-АР (Карское море).
а) по миграции преломленных волн от поверхности фундамента;
б) по материалам МОВ-ОГТ.
Наибольший интерес представляет верхняя – осадочная часть разреза.

19 слайд

По данным МПВ могут быть построены сейсмотомографические разрезы, позволяющие оценить строение глубинных горизонтов земной коры.

20 слайд

Томография – базовый метод изучения внутреннего строения (как Земли, так и человека).
Для изучения «внутреннего строения» (томографии) Земли используются «рефрагированные волны».
Рефрагированные волны формируются в реальных условиях Земли, когда мы имеем расслоенную среду с нарастанием скорости с глубиной. Трасса прохождения лучей будет выполаживаться.
В зависимости от базы наблюдений (расстояние источник УВ- приемник) мы получаем набор разноглубинных зондов

21 слайд

Структура расслоенности Земли установлена по сейсмологическим данным.
Земная кора – Vp = 2.3- 7.2 км/сек. На границе Мохо – резкий скачек до 7.8-8.4 км/сек.
Граница Голицина – 400 км. М – резко увеличивается. Объясняется фазовым переходом доминирующих минералов (оливин, пироксен) в более компактную форму (аналогично переходу графита в алмаз).Область 400-600 км переходная зона верхней мантии.
Граница 660 км-разделяет верхнюю и нижнюю мантию. Предполагается фазовый переход минералов. Возможен небольшой вещественный переход.
Ниже 660 км Vp и Vs плавно увеличиваются за исключением нижних 200 км (слой D). Он выделяется как более высокой температурой, так и несколько отличным составом.
2700 км- граница ядра. Ядро делится на внешнее и внутреннее.

Сейсмическая модель Земли.

22 слайд

Изучение скоростных неоднородностей Земли на заданном глубинном уровне
Пример. Пусть лучи имеют одинаковую протяженность. Время прихода волн по трассам: AA1, BB1, CC1, HH1- одинаково (стандарт).
Время прихода волн по трассам: DD1, EE1, FF1, GG1- увеличено (уменьшено) по отношению к стандарту.
Различия во времени прихода по отношению к стандарту таких волн – первые проценты при нижней точке луча –несколько сотен км.
В нижней мантии изменения Vp и Vs - менее 1%. У Vs различия больше чем у Vp.

23 слайд

Томография очень важна, так как может фиксировать вариации сейсмических скоростей, латеральные или вертикальные, которые не разделяются контрастными сейсмическими границами.
Томографические разрезы ОД Тонга-Кермадек показывают, что субдуцирующая плита (слэб) проявляется как зона повышенных скоростей, т.к. ее температура ниже, чем у окружающих мантийных образований. Плита изгибается на границе верхней и нижней мантии (660 км).
Примеры сейсмотомографических разрезов

Читайте также: