Геофизические исследования при разведке месторождений полезных ископаемы
Геофизические методы применяются на этапе инженерно-геологических и поисково-оценочных работ для недеструктивного (бескапельного) изучения геологического строения территории, особенно в сложных или труднодоступных условиях. Они позволяют эффективно локализовать залежи песка, гравия, суглинков и других видов общераспространённых полезных ископаемых, а также выявить потенциальные риски перед началом вскрышных работ.
Основные методы геофизических исследований:
1. Электроразведка (вертикальное электрическое зондирование — ВЭЗ, электротомография)
- Принцип: Измерение удельного электрического сопротивления (УЭС) грунтов на разных глубинах.
- Применение:
- Определение границ между слоями (например, песок vs глина).
- Выявление водоносных горизонтов (снижение УЭС при насыщении водой).
- Локализация зон повышенной фильтрации, пещер, карстовых полостей.
- Преимущества: Хорошая разрешающая способность, возможность работы на участках с ограниченным доступом.
- Глубина исследования: от 1 до 100 м в зависимости от установки.
Пример: На территории парка или детской площадки в Сочи можно точно определить мощность песчаного пласта без вскрытия, сохранив благоустроенную поверхность.
2. Сейсморазведка (метод преломлённых волн — МПВ, сейсмоакустическое зондирование)
- Принцип: Регистрация скорости распространения упругих волн, возбуждаемых искусственным источником (удар, взрыв, вибратор).
- Применение:
- Разделение геологических слоёв по плотности и упругости (например, плотный песок vs рыхлая насыпь).
- Оценка глубины залегания коренных пород.
- Выявление зон ослабленных грунтов, пустот, трещиноватости.
- Чувствительность к неоднородностям: позволяет обнаруживать даже небольшие включения или разрывы в массиве.
- Глубина: до 30–50 м (в зависимости от мощности источника).
Пример: При разведке на территории санатория в Сочи метод помогает избежать повреждения подземных коммуникаций и точно спланировать расположение шурфов.
3. Магнитометрия
- Принцип: Измерение локальных аномалий магнитного поля Земли, вызванных наличием ферромагнитных материалов.
- Применение:
- Поиск металлических предметов (забытые трубы, арматура, контейнеры).
- Выявление техногенных включений в грунте.
- Косвенная оценка литологии (некоторые породы имеют различную магнитную восприимчивость).
- Особенно актуально на рекультивируемых или ранее освоенных территориях.
Пример: Перед началом добычи песка в районе Донбасса или на окраине Ростова-на-Дону — для исключения опасности повреждения оборудования при встрече с металлоломом.
Ключевые задачи геофизики при разведке месторождений:
- Поиск границ залежей без вскрытия
— Позволяет минимизировать количество шурфов и скважин, снижая стоимость и сроки работ.
— Особенно эффективно на больших площадях.
- Выявление скрытых вод (подземных, застойных)
— Предотвращает подтопление карьера, обеспечивает безопасность работ.
- Обнаружение пустот, каверн, эрозионных каналов
— Критично для оценки устойчивости бортов карьера и безопасности эксплуатации.
- Определение неоднородностей и техногенных включений
— Позволяет избежать аварий, планировать очистку территории, корректировать объёмы запасов.
Интеграция с другими методами
Геофизика не заменяет, а дополняет бурение и шурфование:
- Сначала проводится геофизическая съёмка — составляется карта аномалий.
- По результатам выбираются точки для проходки выработок (шурфы/скважины) — только в ключевых зонах.
- Данные сверяются и уточняются — формируется единая геологическая модель.
