Современные методы геологоразведки

Основной целью геолого-разведочных работ является исследование геологических структур, обнаружение и подготовка к промышленной разработке залежей полезных ископаемых. Решать эти задачи можно различными способами. Ниже мы рассмотрим современные методы геологической разведки, их возможности и преимущества.

Аэрокосмическая съемка

Некоторые месторождения полезных ископаемых, включая нефть, сопровождаются тепловыми аномалиями. Это связано, как правило, с наличием микроорганизмов, которые дают излучение в инфракрасном диапазоне. С помощью спутников, задействованных в аэрокосмическом изучении, можно за короткий промежуток времени получать информацию о природных ресурсах на огромных участках.

Кроме того, углеводородные соединения, к которым относятся нефть и газ, под воздействием ультрафиолета излучают свет в видимом диапазоне. Поэтому при обнаружении нефтяных и газовых месторождений высокую эффективность показывает люминесцентная съемка из космоса. С ее помощью можно находить участки техногенных естественных загрязнений.

Также сегодня активно применяется аэрокосмическая радиолокационная съемка. Она использует принцип неодинакового отражения радиоимпульсов с сантиметровыми длинами волн разными геологическими породами. Метод не зависит от погодных или климатических факторов, однако не обеспечивает высокое разрешение получаемого изображения. Поэтому он подходит для первичного исследования территории.

Геологическая съемка «на глубину»

При всех достоинства аэрокосмической съемки у нее есть один важный недостаток — она позволяет выполнять только наружное обследование горных пород. Для составления примерного плана верхней части разреза месторождения используется геологическая разведка «на глубину». Этот метод делится на четыре основных направления:

• сейсморазведка. Считается наилучшим вариантом для поиска нефтяных и газовых месторождений. Метод основан на изучении распространения сейсмических волн глубоко под поверхностью земли. С его помощью можно находить разрывы земной коры, составлять 3D-модели ее слоев;
• электроразведка. Этот метод использует уникальность электрического сопротивления каждой из геологических пород. Например, гранит, известняк, песчаник и другие слои, насыщенные минерализованной водой, очень хорошо проводят электричество. Поэтому при обнаружении диэлектрических пород с высоким сопротивлением существует хорошая вероятность найти здесь месторождение нефти и газа;
• гравиразведка. Заключается в определении силы тяжести на земной поверхности. Гравитационное притяжение зависит от того, какие породы формируют средние и верхние слои коры. Отличия в показаниях могут быть очень незначительными. Но даже отклонения в 0,1 % могут свидетельствовать об обнаружении жилы полезных ископаемых. Если для подземных слоев характерна аномально низкая сила тяжести, то это может указывать на нефтегазовое месторождение;
• магниторазведка. Ее проводят параллельно с радиометрическим исследованием. Методы основаны на измерении радиационного фона. Они отлично подходят для поиска месторождений урановых руд.

Методика UniQ

Данный метод использует принципы, схожие с сейсмологической разведкой. Особенность технологии UniQ заключается в том, что здесь применяется целый комплекс приемников, измеряющих колебания земной коры. Вместо направленного взрыва для генерирования волн часто задействуют специальные машины ударного резонанса. Такой подход позволяет исследовать глубокие слои пород и получать достаточно точные трехмерные модели недр.

Одно из важнейших преимуществ метода заключается в отсутствии влияния на конечный результат слоев вечной мерзлоты. Благодаря этому появляется возможность проводить геологоразведку в районах Крайнего Севера и Сибири, ранее недоступных для разработки. Еще одно весомое достоинство технологии UniQ — работа оборудования в дистанционном режиме, которая не требует вырубки больших площадей леса в зоне исследований.

Геохимические исследования

Заключаются в лабораторном изучении химического состава проб геологических пород. На основании полученных данных можно прогнозировать вероятность обнаружения тех или иных полезных ископаемых и их содержание в общем объеме извлекаемых ресурсов.

При геохимических исследованиях основными методами изучения образцов являются:

• газовый. Для некоторых пород характерно присутствие определенной смеси газов;
• битуминологический. Направлен на определение соотношения углеродных соединений в породе;
• гидрогеохимический. Позволяет изучать структуры минерализованной воды, добытой со средних и больших глубин;
• литогеохимический. Его основной задачей является обнаружение геохимических аномалий;
• биогеохимический. Заключается в изучении частичного изменения состава пород бактериями, что может говорить о наличии определенных полезных ископаемых.

Главное преимущество геохимических исследований — возможность получения огромного массива данных при сравнительно небольших расходах.

Поисково-разведочное бурение

Это наиболее затратный способ исследования недр, поэтому его используют в последнюю очередь. Он заключается в бурении нескольких скважин для получения проб осваиваемых пород. Сначала извлекается керн — порода с неизменным расположением слоев. С его помощью можно подтвердить достоверность полученных ранее результатов геологоразведки. Также набирает популярность технология каротажа. Этот метод подразумевает бурение глубокой пробной скважины, в которую затем помещается зонд, измеряющий электрическое, магнитное и радиационное поле.