Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Переходные процессы в условиях кимберлитовых полей Западной Якутии

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Переходные процессы в условиях кимберлитовых полей Западной Якутии"

На правах

ЖАНДАЛИНОВ Вячеслав Мерканович

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В УСЛОВИЯХ КИМБЕРЛИТОВЫХ ПОЛЕЙ ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ

25.00.10 - геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

НОВОСИБИРСК 2005

t*

Работа выполнена в Акционерной компании «AJIPOCA»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Кожевников Николай Олегович

доктор геолого-минералогических наук Морозова Галина Михайловна кандидат технических наук Балашов Борис Петрович Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского Министерства природных ресурсов РФ (г. Санкт-Петербург)

Защита состоится 8 декабря 2005 г. в 15 час. на заседании диссертационного совета Д 003.050.05 при Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии им. A.A. Трофимука СО РАН, в конференц-зале.

Адрес: пр-т Акад. Коптюга, 3, Новосибирск, 630090 Факс:(383) 333-27-92

С диссертацией можно познакомиться в библиотеке ОИГГМ СО РАН.

Автореферат разослан 28 октября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор физико-математических наук V' 'У^' ~ ^ Ю А Дашевский

эам-ъ. гигго7

ОБЩАЯ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Объект исследования - индукционные переходные процессы и их связь с вещественным составом горных пород и особенностями геологического строения кимберлитовых полей Западной Якутии.

Актуальность исследований. Использованные ранее подходы при решении этой задачи на сегодня не удовлетворяют потребности науки и практики, так как вопрос об учете взаимного влияния процессов становления поля и вызванной поляризации решен недостаточно полно, а наиболее дискуссионным остается вопрос пространственно-генетической связи параметров этих процессов со структурно-тектоническими и вещественными элементами кимберлитовых систем. Это не позволяет эффективно использовать методы переходных процессов (МПП) и вызванной поляризации (ВП) для решения апмазопоисковых задач.

Начиная с 60-х годов, было опробовано более 20 модификаций наземной электроразведки на постоянном и переменном токе. За это время получены новые данные, необходимые для выполнения научных и практических исследований с использованием геофизических методов, включая электроразведку различных модификаций. Однако многие вопросы выявления и обоснования геофизических критериев до сих пор не выяснены. Одной из наиболее актуальных задач остается выявление кимберлитовых тел в сложных геолого-поисковых ситуациях (мощный перекрывающий комплекс, бронирование магматитами базитового и щелочного состава). Особенно не учитывалось влияние неоднородностей верхней части разреза, которое усиливается с возрастанием мощности перекрывающего комплекса. Поэтому использование зондирований представляется более обоснованным, по сравнению с традиционными методами электропрофилирования.

Следует отметить, что метод переходных процессов разрабатывался для поиска проводящих объектов, и это определяло область благоприятных условий реализации его возможностей. Применение метода в условиях криолитозоны либо в эквивалентных геоэлектрических условиях плохопроводящих разрезов значительно трансформировало соотношение сосуществующих процессов (становления поля и вызванной поляризации), что усложнило получение достоверных результатов как методом переходных процессов, так и отдельно каждым из них (ВП или МПП). Поэтому разработка технологии учета искажающего взаимовлияния этих процессов и разработка поисковых критериев являются актуальными для решения апмазопоисковых задач.

Цель исследований - повышение геологической информативности метода переходных процессов при поисках кимберлитовых тел в Западной Якутии путем разработки системы поисковых критериев и технологии учета искажающего влияния быстропротекающих процессов ВП.

Научная задача - определить влияние быстропротекающей вызванной поляризации на индукционные переходные процессы.

Фактический материал и методы исследований. Основой диссертационной работы являлись теория метода переходных процессов и результаты многолетних исследований многолетнемерзлых пород, выполненных автором в Центральной, Западной и Арктической Якутии в период работы в Институте мерзлотоведения СО АН СССР (1970 - 1983 гг.), в Иреляхской, Чернышевской, Амакинской и Ботуобинской экспедициях ПГО «Якутскгеология» и АК «АЛРОСА» (1984 - 2005 гг.).

В работе использованы самые современные методы исследований: математическое и физическое моделирование, тестирование, сравнительный анализ. Основным методом исследований являлся метод переходных процессов. При проведении полевых работ использовалась отечественная аппаратура ЦИКЛ-Микро и ЦИКЛ-5 (разработка СНИИГГиМС), зарубежная аппаратура фирмы Zonge Engineering (США). Диссертация базируется на представительном фактическом материале: с применением разработанной технологии учета влияния быстропротекающей вызванной поляризации (БВП) обработано более 10000 зондирований методом переходных процессов, выполненных в различных регионах Западной Якутии. При этом использовалась компьютерная программа RECON-M собственной разработки.

Кроме того, проводилась проверка на производстве, а также сравнение с другими методами (ранние стадии вызванной поляризации - PC ВП, спектральной ВП - CR-IP). Материалы исследований отражены в девяти научно-технических и производственных отчетах за период 1983 - 2002 гг., а результаты работ проверены бурением на десятках скважин на площади Накынского кимберлитового поля.

Помимо указанных материалов привлекались результаты ГИС, магнитной съемки, определения вещественного состава горных пород, аналитических исследований, документация керна скважин.

Отдельные технические решения были запатентованы (два изобретения СССР и один патент РФ) и использованы для проведения электрического каротажа сухих скважин и выделения перспективных участков для постановки поисковых работ. Одна из разработок отмечена в 2004 году медалью Всероссийского выставочного центра.

Защищаемые научные результаты.

1. Данные о пространственном распределении осложненных влиянием БВП переходных процессов позволяют утверждать, что источником быстропротекающей ВП являются сульфиды и магнетит, образование которых генетически связано с флюидными и гидротермальными процессами в кимберлитах и околотрубочном пространстве.

2. Учет зоны околотрубочных изменений и быстропротекающих процессов ВП - необходимая составляющая геоэлектрической модели кимберлитовой трубки.

3. Технология разделения процессов становления поля и вызванной поляризации для оценки величины интегральной поляризуемости горных пород и снижения влияния индукционно-вызванной поляризации на кажущееся удельное сопротивление, разработанная соискателем.

4. Различие вмещающих пород и кимберлитов по кажущемуся сопротивлению и параметрам БВП, проявленность этих параметров во вмещающей среде на некотором расстоянии от кимберлитовых тел, пространственно-морфологические особенности аномальных зон на различных глубинных уровнях, а также особенности отображения структуры неустановившегося поля на логарифмическом разрезе - необходимые критерии для выявления кимберлитовых трубок.

Научная новизна. Личный вклад.

1. С использованием теории метода переходных процессов и анализа материалов полевых исследований установлено влияние БВП на индукционные переходные процессы в условиях кимберлитовых полей Западной Якутии.

2. Разработана методика лабораторных измерений диэлектрической проницаемости, в основе которой лежит учет искажающего влияния диффузионных процессов на низких частотах и двойных электрических слоев -на высоких.

3. На основе анализа структурно-тектонических особенностей околотрубочного пространства и распределения электронопроводящих минералов в перекрывающем и вмещающем комплексах установлена их связь с пространственной структурой полей БВП и переходных процессов.

4. Средствами натурного и компьютерного 3-0 моделирования определены возможности импульсной индуктивной электроразведки и спектрального метода ВП при поисках кимберлитовых трубок в различных геолого-поисковых ситуациях.

5. Сформированы модели верхних частей разрезов (ВЧР) кимберлитовых полей Западной Якутии с учетом влияния ВВП и геологического строения околотрубочного пространства.

6. По результатам математического моделирования разработана технология разделения электродинамических и электрохимических процессов для метода МПП.

Научная и практическая значимость работы. С использованием данных электроразведки МПП осуществлена площадная корреляция знакопеременных процессов с пространственным распределением электронопроводящих минералов и доказана связь индукционно вызванной ВВП с процессами кимберлитового магматизма и посткимберлитовыми процессами.

Разработанный комплекс поисковых критериев, отражающих связи между геоэлектрическим строением кимберлитовых полей и проявлениями кимберлитового магматизма, наиболее эффективно работает в геоэлектрических условиях плохопроводящих разрезов: в зоне развития пород трапповой формации, на площадях с высокольдистым перекрывающим комплексом и т.п.

Полученные соискателем материалы физического и математического моделирования необходимо использовать при планировании и выборе поискового геофизического комплекса.

Результаты исследований автора внедрены и применялись в практике поисково-разведочных работ, проводившихся Чернышевской ГРЭ, и используются в настоящее время в Амакинской ГРЭ и Ботуобинской ГРЭ АК «АЛРОСА».

Апробация работы. Представленные в диссертации научные и практические результаты хорошо известны научной общественности: они докладывались на Всесоюзной школе-семинаре по исследованию состава, строения и свойств мерзлых, промерзающих и оттаивающих пород с целью наиболее рационального проектирования и строительства (Москва, 1981); на Всесоюзном научно-техническом совещании по исследованию, проектированию и строительству гидротехнических сооружений на Крайнем Севере и в районах распространения вечной мерзлоты (Ленинград, 1981); на научно-практической геологической конференции на Всероссийском съезде геологов (Санкт-Петербург, 2000); на 16-ой Международной конференции по исследованию электромагнитной индукции Земли (Санта Фе, США, 2002); на Всероссийской конференции «Эффективность прогнозирования и поисков месторождений алмазов: прошлое, настоящее и будущее (Алмазы-50)», (Санкт-Петербург, 2004); на школе-семинаре по использованию методов электроразведки в АК «АЛРОСА» при поисках месторождений алмазов (Мирный, 2003, 2004, 2005); на

III Международной конференции по поискам коренных месторождений алмазов (Симферополь, 2004); на II Международной конференции по электроразведке (Санкт-Петербург, 2004); на III Международной конференции по электроразведке (Санкт-Петербург, 2005); на VII Международной конференции «Новые идеи в науках о земле» (Москва, 2005); на расширенном семинаре лаборатории электромагнитных полей ИГФ СО РАН (Новосибирск, 2005).

По теме диссертации опубликовано 19 работ, включая 2 авторских свидетельства СССР и 1 патент РФ.

Автор благодарен научному руководителю профессору Н.О. Кожевникову за постоянную поддержку, внимание и помощь при написании диссертационной работы. За неизменную поддержку в развитии новых геофизических направлений и технологий автор выражает признательность главному геологу AK «AJIPOCA» С.И. Митюхину и начальнику отдела поисковой геологии М.И. Лелюху. При написании работы неоценимую помощь оказали В.И. Левицкий, И.Я. Плотников, В.Н. Новопашин и В.И. Самойлова. За плодотворное сотрудничество соискатель благодарен профессору Санкт-Петербургского государственного университета В.А. Комарову, доктору г.-м. наук В.А. Цыганову, к.т.н. Вас. В. Стогнию, ведущим специалистам АК «АЛРОСА» С.И. Дмитриеву, Е.М. Гончарову и Б.С. Парасотке. Автор признателен чл.-корр. РАН М.И. Эпову за предоставленную возможность всесторонней апробации диссертации.

Объем и структура работы. Работа содержит 153 с. текста, 50 рисунков и включает 5 глав, введение, заключение и список литературы из 181 наименования русско- и англоязычных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. История становления и современное состояние методов ВП и переходных процессов в Западной Якутии

Становлению методов ВП и переходных процессов при решении алмазопоисковых задач способствовали исследования С.И. Митюхина, Г.А. Исаева, В.А. Сидорова, Н.О. Кожевникова, Г.М. Тригубовича, B.C. Могилатова, B.C. Моисеева, Ю.А. Нима, Б.П. Балашова, A.M. Яхина, А.К. Захаркина, В.А. Ванчугова и других специалистов.

Описанию и анализу проявлений ВП в импульсной индуктивной электроразведке посвящены многочисленные публикации (Астраханцев, Гаврилова, Журавлёва и др., 1975; Журавлёва и Гаврилова, 1974; Каменецкий,

Мезенцев, 1985, 1986, 1989; Светов и др., 1996; Сидоров, 1985; Сидоров и Яхин, 1978, 1985; Уэйт, 1987; Fils et al., 1989; Lee, 1975, 1981; Raiche, 1983; Spies, 1980; Smith and West, 1988). В масштабе верхних горизонтов земной коры с ними впервые столкнулись при проведении съемок методом переходных процессов в Западной Якутии (Вопросы поляризации..., 1985; Митюхин, 1985; Молчанов, Сидоров, Николаев и др., 1984; Сидоров, 1985; Сидоров и др., 1986), а позднее -на Аляске (Walker and Kawasaki, 1988) и на севере Канады (Smith and Klein,

1996).

По поводу физической природы быстропротекающих процессов ВП, измеренных в Западной Якутии, существуют различные точки зрения. Согласно одной из них, наиболее полно сформулированной С.И. Митюхиным (1985), причиной возникновения знакопеременных переходных процессов в Мало-Ботуобинском районе является повышенная поляризуемость отложений илгинской свиты позднего кембрия. Аномальная поляризуемость обусловлена повышенным содержанием в отложениях илгинской свиты сульфидного железа, образовавшегося в результате восстановления его оксидной формы. Аномально-высокие содержания сульфидного железа вблизи известных кимберлитовых и туфовых трубок вызваны геохимическими особенностями околотрубочного пространства. Предполагалось, что во время магматических циклов сероводород внедрялся из глубоких горизонтов осадочного чехла, что порождало восстановительную обстановку.

Другая точка зрения, представленная большой группой исследователей (Сидоров, 1987; и др.), заключается в том, что аномальные переходные характеристики - это проявление частотной дисперсии удельной электропроводности мерзлых пород. Среди представителей данной группы имеются существенные расхождения по поводу конкретного механизма, ответственного за частотную дисперсию проводимости а.

Что касается вопроса о природе быстропротекающей ВП в мерзлых породах, ответ на него с использованием традиционных подходов едва ли может быть однозначным. Это связано с тем, что количественные оценки влияния различных процессов базируются на материалах определения физических параметров горных пород в лабораторных условиях, а эффективность геофизических исследований в значительной степени зависит от учета искажающих факторов. В качестве подтверждения могут служить материалы опытно-методических работ методом CR-IP (комплексного сопротивления -вызванной поляризации), выполненные на известных трубках (Жандалинов,

1997). Технология обработки измеренных сигналов включала введение поправок

за искажающее влияние процессов становления, поэтому эффективность этой модификации ВП оказалась высокой.

Оценивая в целом результаты работ в Западной Якутии, следует отметить, что особенности поведения измеренных в модификациях ВП и ЗСБ полей, в частности появление отрицательных значений ЭДС становления, обусловлены противоположно направленными процессами вызванной поляризации и становления поля (рис. 1).

Рис. 1. Распределение переходных характеристик, измеренных на трубке Зарница.

Активно развивается направление З-О моделирования переходных процессов в условиях различных геолого-поисковых ситуаций (Жандапинов, Стогний Вас., 2004). Результаты моделирования востребованы на всех стадиях поисковых работ:

- на этапе проектирования - для обоснования и выбора рационального геофизического комплекса, а также корректуры элементов технологии работ методом переходных процессов;

- в процессе проведения полевых работ - для повышения точности обработки и интерпретации полевых материалов, а также оценки эффективности используемой технологии на отдельных участках;

- на завершающем этапе съемки - для оценки надежности опоискования исследуемых площадей.

Глава 2. Электрические свойства горных пород ВЧР Западной Якутии

Удельное электрическое сопротивление мерзлых пород зависит от УЭС минерального скелета, льда и незамерзшей воды, соотношения их объемов, криотекстуры, а также температуры и состава грунта. В различных грунтах в отрицательном диапазоне температур устанавливается однонаправленная динамика изменения электрического сопротивления - чем ниже температура, тем меньше в грунте незамерзшей воды и тем больше, при прочих равных условиях, его УЭС. При достаточной влажности грунта наиболее резкое изменение УЭС происходит при замерзании свободной воды.

Диэлектрическая проницаемость е играет менее заметную роль в геофизике, что связано с весьма ограниченным набором методов, реагирующих на этот параметр, а также неоднозначностью результатов лабораторных измерений е. Автор видит новизну полученных результатов в том, что при высоких частотах (0 измеряемая величина емкости образцов горных пород пропорциональна Г2, а в области низких частот — Г0,5.

Выявленные дисперсионные особенности диэлектрической проницаемости горных пород не исключают возможность ее влияния на измеряемый сигнал при регистрации переходного процесса. Но степень этого влияния некоторыми исследователями ошибочно преувеличивается, что подтверждается полученными результатами оценки искажающего влияния двойного электрического слоя и диффузионных процессов (Жандалинов, 1977, 1981), а также измерениями е горных пород в естественном залегании (Жандалинов, 1981а, 19816, 1982,1983).

Попытка объяснить существование аномальной БВП мерзлых пород на макроскопическом уровне впервые была предпринята В.А. Сидоровым. При решении вопроса о природе знакопеременных переходных процессов, наблюдавшихся в Западной Якутии, им предлагалась простейшая модель гетерогенной среды в виде плоско-параллельной композиции из проводящих и изолирующих слоев ("природные конденсаторы"). Однако предложенная модель является нереальной, так как существование системы проводящей решетки мерзлой породы (следовательно, ее высокой проводимости в целом) привело бы к незначащему соотношению процессов поляризации и становления поля.

В отличие от этих представлений, источниками поля ВП, по мнению автора, являются элекгронопроводящие минералы, главным образом сульфиды и магнетит. Эпигенетические образования сульфидов в терригенно-карбонатных раннепалеозойских породах являются продуктами газогидротермального этапа, связанного с кимберлитами. Для него характерны вторичные пирит, кальцит и

доломит, обладающие типичными прожилково-метазернистыми формами выделения (Игнатов, Штейн, 1997; и др.).

Генезис подобных сульфидных образований сходен с аналогичными проявлениями над нефтяными месторождениями. Многочисленными исследованиями установлено (Моисеев B.C., 2000), что в результате миграции углеводородов из нефтяной залежи, перекрывающие горные породы претерпевают эпигенетические изменения, в том числе кальцитизацию и пиритизацию. Согласно имеющимся представлениям, эпигенетический пирит возникает в результате реакции, описывающей взаимодействие растворенного в подземных водах Fei+ с потоком газообразного сероводорода, мигрирующего прямо из нефтяной залежи, или возникающего, например, в результате реакции кальцитизации с участием сульфат-иона. Аналогичные процессы протекают и над зоной проявленности кимберлитового магматизма. В осадочных породах околотрубочного пространства кимберлитов по данным структурно-петрофизического анализа установлены признаки ударных деформаций, которые являются индикаторами внедрения кимберлитовых тел.

Рис. 2. Схема образования центриклинальных конических, радиальных и куполообразных разрывов при становлении кимберлитового тела (по П.А. Игнатьеву).

При формировании кимберлитовой диатремы в околотрубочном пространстве появляются трещины цилиндрической (кольцевой) формы, которые выше сменяются коническими центриклинальными трещинами, а также возникает купол, в котором образуются концентрические и радиальные разрывы (рис.2). Впоследствии, в гидротермальную фазу, возникшие системы микротрещиноватости залечиваются вторичными минералами, в том числе сульфидами.

Сравнительный анализ объемного распределения зон повышенного содержания пирита в околотрубочном пространстве и областей повышенной интенсивности БВП позволил установить их пространственное совпадение.

Полученные материалы и результаты сравнения позволяют сделать вывод, что источником быстропротекающей ВП являются сульфиды кимберлитов и вмещающих пород околотрубочного пространства.

Глава 3. Моделирование нестационарного электромагнитного поля для условий кимберлитовых полей Западной Якутии

Комплексный подход, сочетающий в себе использование результатов компьютерного моделирования и полевых исследований является весьма действенным. Возможности этого подхода проанализированы на примере двух кимберлитовых полей. С этой целью были созданы физически-наглядные, параметризованные и геологически-содержательные модели поисковых объектов для Мирнинского и Накынского кимберлитовых полей с учетом поляризующихся пород околотрубочного пространства. Численное 3-D моделирование выполнялось в программе EM-Vision (Encom Technology, Австралия) методом конечных элементов с использованием алгоритма MARCO.

Для Мирнинского кимберлитового поля установлено, что аномалия неустановившегося электромагнитного поля от поискового объекта быстро затухает с увеличением мощности перекрывающих отложений. При мощности проводящих юрских отложений более 30 м она составляет менее 15 % (3 5), и поэтому эти пласты оказывают экранирующее влияние, а эффективность ЗСБ на таких участках резко снижается.

Для площадей 4-5 геотипов траппы, имеющие высокие удельные электрические сопротивления, не оказывают экранирующего влияния. Подобные геологические условия реализованы в северо-восточной части Мало-Ботуобинского района, поэтому эта площадь является предпочтительной для поиска кимберлитовых тел методом ЗСБ, так как аномалия от кимберлитового тела размером 100x100 м может быть выделена при мощности траппового покрова, превышающей 50 м.

При оценке возможностей использования импульсной индуктивной электроразведки для поиска средних и крупных кимберлитовых тел в условиях Накынского кимберлитового поля, была использована обобщенная ФГМ, созданная на основе анализа геологических данных, электрического каротажа скважин и интерпретации материалов ЗСБ на участках трубок Нюрбинская и Ботуобинская.

Анализ результатов моделирования показывает, что для геологических условий Накынского кимберлитового поля наиболее благоприятной ФГМ поискового объекта для метода ЗСБ является кимберлитовая трубка с развитой корой выветривания и сопутствующим поднятием кровли межмерзлотного водоносного горизонта. Максимум аномалии ЭДС переходных процессов данной геоэлектрической неоднородности смещается во временной интервал 350 - 1200 мкс. В этом диапазоне процессы БВП могут иметь различную степень влияния, поэтому проблема их выявления и последующего учета является весьма актуальной.

Помимо этого, моделирование нестационарного поля проводилось для выяснения возможности учета искажающих факторов, так как проведение работ методами импульсной индуктивной электроразведки в условиях криолитозоны характеризуется некоторыми особенностями. К ним относятся: быстрое затухание переходных процессов; сезонные изменения электрических свойств горных пород в зоне годовых колебаний температур; отмеченное выше влияние эффектов индукционно вызванной поляризации, а также магнитной вязкости (особенно при поиске кимберлитовых тел, перекрытых траппами). Учет данных факторов, а также выбор методики проведения полевых работ, при котором их влияние минимально, значительно повышает эффективность и результативность импульсной индуктивной электроразведки.

Оценка влияния сезонных изменений электрических свойств горных пород криолитозоны на неустановившееся электромагнитное поле проводилась на основе моделирования, с привлечением экспериментальных данных (Жандалинов и др., 1980; 1981). При этом использовались ранее установленные закономерности этих изменений:

- воспроизводимость, с периодом в 1 год;

- квазигармоническая форма изменчивости в годичном периоде, независимо от строения среды;

- ограниченность по глубине слоем годовых колебаний температуры;

- существование календарных интервалов стабильного геоэлектрического состояния, характеризующегося экстремальными значениями его параметров;

- зависимость границ фазовых переходов поровой влаги, в области отрицательных температур, от дисперсности мерзлых горных пород.

Выполненные расчеты (совмещенная установка, петля 100x100), с использованием экстремальных значений электрических параметров горных пород в годичном цикле для горизонтально-слоистой среды с различающейся по литологии верхней частью разреза мощностью 5 м (пески, супеси, суглинки) позволили установить следующее:

- на ранних временах (интервал 30-100 мкс) изменение амплитуд поля становления в годичном цикле может достигать 35% для глинистых, и 55% для песчанистых разрезов;

- с увеличением содержания глинистой составляющей, влияние сезонных изменений электрических свойств горных пород на поле становления расширяется в область более поздних времен.

Моделирование позволяет оценить аномальный эффект в зависимости от расстояния до поискового объекта, что важно при обосновании сети съемки и диапазона регистрации сигнала. Установлено, что при удалении совмещенной установки от кимберлитовой трубки наблюдается более поздняя регистрация аномального сигнала и снижение его интенсивности. На временах измерения более 5 мс аномальная составляющая уменьшается на порядок и более.

Кроме этого, проведенное З-Э моделирование позволило установить, что использование соосной приемной рамки дает небольшой выигрыш в величине аномальной составляющей от кимберлитовой трубки, по сравнению с совмещенной установкой, что позволяет минимизировать топогеодезические работы.

Слабая интенсивность аномалий поля становления над поисковыми объектами, даже при большом их диаметре, и искажающее влияние БВП в определенных условиях серьезно ограничивают поисковые возможности импульсной индуктивной электроразведки. В этих условиях для ослабления и выделения эффекта ВПИ возможно, наряду с соосными зондированиями, применение выносных зондирований с регистрацией поля приемными датчиками. Однако существует более рациональный путь, не требующий затрат на проведение дополнительных полевых работ, суть которого заключается в разделении процессов становления поля и индуктивной вызванной поляризации (Жандалинов и др., 2000; Жандалинов, 2004; 2005).

В основе новой технологии разделения электродинамических (переходных) и электрохимических (БВП) процессов лежит выбор такой трансформанты ЭДС становления, которая в случае неполяризующейся среды являлась бы линейной функцией времени. Поиск такой функции осуществлялся путем анализа результатов моделирования неустановившегося поля в горизонтально-слоистых неполяризующихся средах, полученных с использованием программы «ЭРА». ЭДС становления поля трансформировалось в новый параметр - эффективную скорость спада (УЭф). Параметр Уэф пропорционален ^(ЕД), где Е„ мкВ/А -измеренная во всем временном диапазоне ЭДС становления поля, Ъ, сек -значение задержки, на которой проведено измерение. Аргументом этой функции является степень ослабления ЭДС становления поля (п) на данном времени

E,/E„=l О", по отношению к первой точке измерения, откладываемая по оси абцисс в линейном масштабе.

Физический смысл логарифмирования функции и представления ее в зависимости от степени затухания в линейном масштабе заключается в линеаризации параметра эффективной скорости, так как процесс становления поля является квазиэкспоненциальной функцией. Использование отношения E|/Ei позволяет компенсировать появление и влияние отличающихся по проводимости неоднородностей зондируемой среды и «возвратить» параметр эффективной скорости в зону линейности.

Анализ поведения теоретических и экспериментальных кривых параметра УЭф над различными типами разрезов позволил разработать технологию выявления и учета БВП. Проведенное компьютерное моделирование позволило установить, что функция является с высокой степенью точности кусочно-линейной, особенно на средних и поздних временах. Важной особенностью этого параметра является его высокая чувствительность, проявляемая на самых ранних временах, к неоднородностям, расположенным на больших глубинах.

Для проведения вычислений параметров и трансформант использовались следующие формулы:

сигнал ВП на каждой временной задержке ДР = Рвп = Рт «кст- - Pt 113м.; (1)

к, «у

интегральная поляризуемость (ri„„T) = -• 100%, (2)

}P,lm„«)dt

где: Рт изм - измеренные на различных задержках значения поля становления (мВ/А); Р, „ест - вычисленные на различных задержках с использованием программы Recon-M значения поля становления (мВ/А); ti - начальное время проявленности процессов ВП; t2 - конечное время проявленности процессов ВП.

Глава 4. Результаты физического моделирования с использованием модификаций МПП и ВП иа эталонных кимберлитовых объектах

Физическое моделирование с использованием кимберлитовых полигонов выполнялось для: выявления поисковых критериев; разработки методики и технологии работ; оценки эффективности модификаций электроразведки в различных геолого-поисковых ситуациях. С этой целью на кимберлитовых объектах с различающимися индикационными свойствами и геологическим строением ВЧР (трубки Краснопресненская, Дальняя, Зарница, Снежинка и Олимпийская) был проведен комплекс работ, включающий бурение скважин,

13

изучение геолого-геофизических свойств горных пород, ГИС, наземную электроразведку (ЗСБ, СЯ-1Р) и магнитную съемку.

Опыт использования метода С1*-1Р показал его высокую эффективность. Анализ пространственного распределения спектров комплексного сопротивления, а также интерпретационных разрезов р и г|, позволяет выделить аномальные зоны, а при последующей интерпретации - определить тип рудной минерализации, что особенно важно при идентификации источника поляризации и определения ее природы. Вместе с тем, в связи с необходимостью создания гальванических контактов, использование метода имеет сезонные ограничения.

А

Магнитнвепте АТ

Параметр интегральней БВП

Магнитное поле ЛТ

Параметр интегральной ВВП

Рис.3. Результаты магнитной съемки и ЗСБ на трубках Краснопресненская (А) и Зарница (Б).

В этом плане метод ЗСБ характеризуется круглогодичным использованием и не уступает по своей эффективности методу СЯ-1Р. В качестве примера на рис. За и 36 приведены сравнительные возможности магнитной съемки и ЗСБ на двух известных кимберлитовых полигонах, отличающихся по геологическому строению.

Анализ материалов ЗСБ, выполненных на известных кимберлитовых трубках и обработанных по указанной технологии, позволил обосновать ряд критериев, используемых для выделения аномалий от поисковых объектов. К ним относятся: кажущееся сопротивление и поляризуемость в зоне аномального объекта; те же параметры в околотрубочном пространстве с зональным псевдоконцентрическим распределением на глубинных срезах; аномальная рисовка структуры исправленной (с учетом влияния БВП) ЭДС становления поля на логарифмическом псевдоразрезе.

Выявленные поисковые критерии отражают генетическую связь между процессами кимберлитового магматизма и изменениями околотрубочного пространства, в том числе и посткимберлитовыми, так как зональность этих процессов, проявленная на различных глубинах и удалениях от поискового объекта, формирует соответствующее распределение геоэлектрических параметров.

Глава 5. Использование параметров становления поля и БВП при решении геологических задач

Решение структурно-тектонических задач Одной из особенностей становления электромагнитного поля в квазиоднородных средах является относительное постоянство рисовки плотности изолиний ЭДС на логарифмическом разрезе, поэтому использованное в материалах графического представления сравнение измеренных и восстановленных процессов позволяет выделить ряд геоэлектрических горизонтов и проследить на качественном уровне их поведение по разрезу. При выделении пластов и прослеживании поведения некоторых геологических границ выявлена информативность изолинии р,=65 Ом-м (для материалов ЗСБ, полученных с использованием 200-метровой генераторной установки) на Накынской площади. Сравнительный анализ геологических и электроразведочных материалов показывает, что эта изолиния (ИС-65) является репером и характеризует пространственное положение верхних горизонтов сохранных пород цоколя.

Результаты этого же анализа позволили выделить другой информационный параметр - зона минимумов (опускание по оси глубин)

изолинии р,=35 Ом-м (ИС-35) Пространственно они совпадают с зонами глубинных разломов.

Известно, что поле ВП проявляется в определенном временном интервале, сначала возрастая, а затем убывая до нуля. В связи с этим можно предположить, что диапазон НЭф, в котором проявляется поле ВП, характеризует вертикальные размеры поляризующегося источника. Это позволяет использовать распределение параметра АР в зоне выделенных депрессионных форм рельефа (ДФР), и по разности определяемых глубинных отметок НЭф верхней и нижней кромок, приближенно определять вертикальные размеры источника поля ВП.

Районирование площади по интенсивности процессов ВВП. Целесообразность проведения подобных построений связана с необходимость оценки надежности опоискования с использованием электроразведки, выделения зон повышенной и пониженной поляризуемости ВЧР для последующего использования при прогнозных построениях. Работы подобного содержания выполнены для Накынского поля и прилегающей территории.

Сравнительный анализ геологической карты поверхности и распределения цинт позволяет выделить несколько зон, отличающихся по интенсивности, а также определить геологическую природу поля ВП. На исследуемой площади по минимальным значениям параметра г|нкг. (до 20 %), которые окаймлены зонами повышенных значений (более 40 %), можно выделить ряд перспективных участков для проведения поисковых работ. Пространственно эти участки отвечают зонам повышенной перспективности, а их ранжирование может быть произведено с привлечением других критериев проявленности кимберлитового магматизма, в том числе и тектонических (примыкание к зоне динамического влияния рудоконтролирующих и рудовмещающих разломов).

Картирование кор выветривания. Анализ кор выветривания, полученного в результате интерпретации геоэлектрических разрезов Накынской площади с использованием параметров ИС-65 и ИС-35, позволил сделать вывод о линейном характере их расположения и приуроченности к зонам основных разломов, закартированных по материалам аэромагнитной съемки. Максимальная мощность коры выветривания, полученная по интерпретации с использованием параметра ДР, достигает 35 м и относится к юго-западному массиву площади работ.

Выявление аномалий от кимберлитовых тел. Материалы ЗСБ, полученные на трубке Ботуобинская, являются наиболее показательными. Анализ распределения параметров рх, ДР и г|инт по всем разрезам и отснятым профилям позволил установить следующее:

1) кимберлитовая трубка Ботуобинская выделяется аномалией пониженного сопротивления (р, =15 Ом м) в интервале эффективных глубин НЭф 115140 м, что соответствует временному интервалу 2,0 - 3.0 мс;

2) в околотрубочном пространстве на удалении, равном нескольким линейным размерам трубки, фиксируются зоны пониженных сопротивлений;

3) приблизительно на таких же удалениях в околотрубочном пространстве фиксируются зоны повышенной поляризуемости горных пород Т]инт.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации обобщены результаты исследований, выполненных соискателем по трем основным направлениям, первое из которых (с известной долей условности) можно охарактеризовать как "петрофизическое", второе -комплексное геоэлектрическое моделирование и третье - полевая поисковая геофизика, которые имеют ряд преимуществ по сравнению с известными.

В частности, в рамках первого направления установлено влияние диэлектрической проницаемости горных пород на быстропротекающую вызванную поляризацию, а также поляризуемости горных пород, льдистости и сезонной изменчивости электрических свойств ВЧР на переходные процессы. Полученные материалы позволили приблизиться к пониманию геологической природы быстропротекающей ВП.

В рамках второго направления дана оценка эффективности метода переходных процессов в условиях поляризующихся сред для различных геолого-поисковых ситуаций. В результате проведения математического и физического (апостериорного) моделирования впервые разработана такая технология разделения электродинамических и электрохимических процессов, которая позволяет обнаруживать проявления быстропротекающей (индукционной) вызванной поляризации без проведения дополнительных полевых работ.

В рамках третьего направления показана эффективность использованием авторских разработок, а также результатов анализа применения модификаций ВП для поисков кимберлитовых тел в Западной Якутии.

В итоге проведения сравнительного анализа структурно-тектонических особенностей околотрубочного пространства и распределения электронопроводящих минералов в перекрывающем и вмещающем комплексе, с распределением поля БВП и переходных процессов в этой зоне установлена вероятностная природа этих явлений.

Разработанный комплекс поисковых геоэлектрических критериев, генетически связанных с кимберлитовым магматизмом, а также установление связи между геоэлектрическими параметрами поля (интегральный параметр БВП, кажущееся сопротивление) и вещественно-индикационными свойствами кимберлитовой системы (поисковый объект и околотрубочное пространство) существенно повысили информативность и эффективность метода переходных процессов.

Исследования, проводившиеся в рамках обозначенных направлений, позволили ответить на вопрос, каким образом быстропротекающая поляризация в мёрзлых природных средах влияет на переходную характеристику петли и может ли это влияние быть использовано для повышения эффективности поисковой геофизики.

Дальнейшее продвижение в русле поискового направления мы связываем с изучением эффективности трансформант переходных характеристик с учетом использования геолого-геофизической информации по исследуемым площадям, выяснением возможностей систем наблюдения с квадрантными незаземленными петлями, а также созданием новых программ компьютерной обработки материалов МПП в условиях поляризующихся сред и интерпретации получаемых материалов.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Жандалинов В.М. Беспараметрическая интерпретация кривых непрерывного частотного зондирования в области многолетнемерзлых горных пород // Исследование Сибири. Институт мерзлотоведения СО РАН СССР. -Якутск, 1979. С. 34-40.

2. Снегирев A.M., Жандалинов В.М., Калинычев B.C. и др. Некоторые особенности электрического каротажа КС мерзлых пород в сухих скважинах // Изв. ВУЗов. Геология и разведка. Ст. деп. в ВИНИТИ. -1980 - 24 с.

3. Жандалинов В.М., Даниловцев А.П. Исследования изменений удельного электрического сопротивления и диэлектрической проницаемости пород естественного залегания в годичном цикле. - М., 1980. Деп. в ВИНИТИ. № 2980 -83 Деп. 14 с.

4. А.с. 802891 СССР, G 01 V 3/18. Зонд для электрического каротажа скважин / A.M. Снегирев, В.М. Жандалинов, B.C. Калинычев (СССР). - 5 е.: ил.

5. А.с. 894655 СССР, G 01 V 3/18. Неполяризующийся электрод / A.M. Снегирев, В.М. Жандалинов, B.C. Калинычев, С.А. Великин (СССР). -4 е.: ил.

6. Жандалинов В.М. Применение циклических измерений электрических параметров для оценки и контроля состояния протаивающих и промерзающих горных пород // Всесоюзная школа-семинар по исследованию состава, строения и свойств мерзлых, промерзающих и оттаивающих пород с целью наиболее рационального проектирования и строительства: Тез. докладов. М., МГУ, 1981а, С. 18-19.

7. Жандалинов В.М. Техника и методика исследования динамики электрических свойств промерзающих и оттаивающих горных пород в естественном залегании // Всесоюзная школа-семинар по исследованию состава, строения и свойств мерзлых, промерзающих и оттаивающих пород с целью наиболее рационального проектирования и строительства: Тез. докладов. - М., МГУ, 1981 б, С. 17-18.

8. Жандалинов В.М., Мельников В.П. Изучение режима влажности горных пород в естественном залегании методами электроразведки // Всесоюз. науч,-техн. совещ. по исследованию, проектированию и строительству гидротехнических сооружений на Крайнем Севере и в районах распространения вечной мерзлоты: Тез. докл. - Л., 1981 в. С. 25-26.

9. Жандалинов В.М. Некоторые закономерности диэлектрической проницаемости горных пород // Тематические и региональные исследования мерзлых толщ Северной Евразии. Институт мерзлотоведения СО АН СССР. -Якутск, 1981. С. 148-153.

10. Жандалинов В.М. О некоторых факторах, искажающих результаты в сухих скважинах. - В кн.: Полевые и экспериментальные исследования мерзлых толщ. - Якутск, ИМ СО АН СССР, 1981, С. 118-122.

11. Жандалинов В.М., Яныгин Ю.Т., Гончаров Е.М. Повышение информативности электроразведки ЗСБ при поисках кимберлитовых трубок // Всерос. съезд геологов и научно-практическая геологическая конференция. Кн. 4. - С.-Петербург, 2000. С. 61-62.

12. Saraev A., Pertel М., Nikiforov A., Garat М., Zhandalinov V. Application of audio-magnetotellurics when the search of kimberlite hosting faults // The 16th Workshop on Electromagnetic Induction in the Earth, Santa Fe, New Mexico, USA, June 16-22, 2002, p. 9.

13. Жандалинов B.M., Стогний B.B. Анализ возможностей электропрофилирования при поиске мелких и средних кимберлитовых тел в Мало-Ботуобинском районе Западной Якутии // Эффективность прогнозирования и поисков месторождений алмазов: прошлое, настоящее и будущее (Алмазы-50). - С.-Петербург, 2004. С. 129 - 132.

14. Жандалинов В.М. Современное состояние и сравнительная эффективность методов электроразведки при поисках кимберлитовых тел // Эффективность прогнозирования и поисков месторождений алмазов: прошлое, настоящее и будущее (Алмазы-50). - С.-Петербург, 2004. С. 126-129.

15. Mityukhin S., Lelyukh М., Zhandallnov V. ALROSA Geological Survey. Russian mining, №2,2004, p. 19 - 25.

16. Патент на изобретение №2179327. РФ, G 01 V 9/00. Способ поиска коренных месторождений. // А.С. Фомин, В.М. Жандалинов, М.И. Лелюх (РФ) -7 с: ил.

17. Жандалинов В.М., Стогний Вас. В. Оценка возможностей метода ЗСБ при поисках кимберлитов в различных геоэлектрических условиях на основе моделирования // Новые идеи в науках о земле. VII Между нар. конф.: Матер, докл.-М., 2005. Т.2.255 с.

18. Жандалинов В.М. Эволюция электроразведочных методов ВП и ЗСБ при алмазопоисковых работах в Западной Якутии // Геология алмаза -настоящее и будущее: Геологи к 50-летнему юбилею г. Мирного и алмазодобывающей промышленности России. - Воронеж, ВГУ, 2005, С. 13611369.

19. Стогний Вас.В., Жандалинов В.М. Возможности импульсной индуктивной электроразведки при поисках кимберлитовых тел на территории Мирнинского и Накынского кимберлитовых полей Якутии // Геология алмаза -настоящее и будущее (геологи к 50-летнему юбилею г. Мирный и алмазодобывающей промышленности России). - Воронеж: Воронежский государственный университет, 2005. С. 1455-1459.

Технический редактор О.М. Вараксина

Подписано к печати 14.10.05 Формат 60х 84/16. Бумага офсет №1. Гарнитура Тайме. Офсетная печать. Печ.л. 1,2. Тираж 150. Заказ №412 НГ1 Академическое и «ателье гно «I ЬО» 630090, Новосибирск, np-i. Акал Копиога. 3

» 19290

РЫБ Русский фонд

2006-4 21568

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Жандалинов, Вячеслав Мерканович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ ВП

И ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ.

1.1. Общие проблемы развития методов становления поля и вызванной поляризации.

1.2. Эволюция развития методов электроразведки, связанных с процессами вызванной поляризации, в Западной Якутии.

Глава 2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД ВЧР ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ.

2.1. Удельное электрическое сопротивление.

2.2. Диэлектрическая проницаемость.

2.3. Поляризуемость.

2.4. Природа быстропротекающей вызванной поляризации (БВП).

Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

ДЛЯ УСЛОВИЙ КИМБЕРЛИТОВЫХ ПОЛЕЙ ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ.

3.1. Оценка помехи от автотранспорта, на котором монтируется аппаратура, и необходимая точность расположения приемного датчика.

3.2. Влияние типа установки.

3.3 Влияние сезонной изменчивости электрических свойств верхней части разреза

ВЧР) в годичном цикле.

3.4. Влияние перекрывающего комплекса.

3.5. Влияние БВП.

3.6. Технология разделения электродинамических и электрохимических процессов.

3.7. Моделирование поля ВП над кимберлитовыми трубками.

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

МОДИФИКАЦИЙ МПП И ВП НА

ЭТАЛОННЫХ КИМБЕРЛИТОВЫХ ОБЪЕКТАХ.

4.1. Методика и технология работ CR-IP.

4.2. Зондирование становлением в ближней зоне (ЗСБ).

4.3. Структурно-тектонические особенности строения околотрубочного пространства.

4.4. Особенности структуры поля БВП и переходных процессов в околотрубочном пространстве.

4.5. Результаты физического моделирования на эталонных кимберлитовых объектах.

4.5.1. Трубка Краснопресненская.

4.5.2. Трубка Дальняя.

4.5.3. Трубка Зарница.

4.5.4. Трубка Снежинка.

4.5.5. Трубка Олимпийская.

Глава 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СТАНОВЛЕНИЯ ПОЛЯ И ВП

ПРИ РЕШЕНИИ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ.

5.1. Картирование рельефа цоколя и элементов разломной тектоники.

5.2. Районирование площади по интенсивности процессов ВВП.

5.3. Картирование кор выветривания.

5.4. Выявление аномалий от кимберлитовых тел.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Переходные процессы в условиях кимберлитовых полей Западной Якутии"

Объект исследования - индукционные переходные процессы и их связь с вещественным составом горных пород и особенностями геологического строения кимберлитовых полей Западной Якутии.

Актуальность исследований. Использованные ранее подходы при решении этой задачи на сегодня не удовлетворяют потребности науки и практики, так как вопрос об учете взаимного влияния процессов становления поля и вызванной поляризации решен недостаточно полно, а наиболее дискуссионным остается вопрос пространственно-генетической связи параметров этих процессов со структурно-тектоническими и вещественными элементами кимберлитовых систем. Это не позволяет эффективно использовать методы переходных процессов (МПП) и вызванной поляризации (ВП) для решения алмазопоисковых задач.

Начиная с 60-х годов, было опробовано более 20 модификаций наземной электроразведки на постоянном и переменном токе. За это время получены новые данные, необходимые для выполнения научных и практических исследований с использованием геофизических методов, включая электроразведку различных модификаций. Однако многие вопросы выявления и обоснования геофизических критериев до сих пор не выяснены. Одной из наиболее актуальных задач остается выявление кимберлитовых тел в сложных геологопоисковых ситуациях (мощный перекрывающий комплекс, бронирование магматитами базитового и щелочного состава). Особенно не учитывалось влияние неоднородностей верхней части разреза, которое усиливается с возрастанием мощности перекрывающего комплекса. Поэтому использование зондирований представляется более обоснованным, по сравнению с традиционными методами электропрофилирования.

Следует отметить, что метод переходных процессов разрабатывался для поиска проводящих объектов, и это определяло область благоприятных условий реализации его возможностей. Применение метода в условиях криолитозоны либо в эквивалентных геоэлектрических условиях плохопроводящих разрезов значительно трансформировало соотношение сосуществующих процессов (становления поля и вызванной поляризации), что усложнило получение достоверных результатов как методом переходных процессов, так и отдельно каждым из них (ВП или МПП). Поэтому разработка технологии учета искажающего взаимовлияния этих процессов и разработка поисковых критериев являются актуальными для решения алмазопоисковых задач.

Цель исследований - повышение геологической информативности метода переходных процессов при поисках кимберлитовых тел в Западной Якутии путем разработки системы поисковых критериев и технологии учета искажающего влияния быстропротекающих процессов ВП.

Научная задача - определить влияние быстропротекающей вызванной поляризации на индукционные переходные процессы.

Фактический материал и методы исследований. Основой диссертационной работы являлись теория метода переходных процессов и результаты многолетних исследований многолетнемерзлых пород, выполненных автором в Центральной, Западной и Арктической Якутии в период работы в Институте мерзлотоведения СО АН СССР (1970 -1983 гг.), в Иреляхской, Чернышевской, Амакинской и Ботуобинской экспедициях ПГО «Якутскгеология» и АК «АЛРОСА» (1984 - 2005 гг.).

В работе использованы самые современные методы исследований: математическое и физическое моделирование, тестирование, сравнительный анализ. Основным методом исследований являлся метод переходных процессов. При проведении полевых работ использовалась отечественная аппаратура ЦИКЛ-Микро и ЦИКЛ-5 (разработка СНИИГГиМС), зарубежная аппаратура фирмы Zonge Engineering (США). Диссертация базируется на представительном фактическом материале: с применением разработанной технологии учета влияния быстропротекающей вызванной поляризации (БВП) обработано более 10000 зондирований методом переходных процессов, выполненных в различных регионах Западной Якутии. При этом использовалась компьютерная программа RECON-M собственной разработки.

Кроме того, проводилась проверка на производстве, а также сравнение с другими методами (ранние стадии вызванной поляризации - PC ВП, спектральной ВП — CR-IP). Материалы исследований отражены в девяти научно-технических и производственных отчетах за период 1983 - 2002 гг., а результаты работ проверены бурением на десятках скважин на площади Накынского кимберлитового поля.

Помимо указанных материалов привлекались результаты ГИС, магнитной съемки, определения вещественного состава горных пород, аналитических исследований, документация керна скважин.

Отдельные технические решения были запатентованы (два изобретения СССР и один патент РФ) и использованы для проведения электрического каротажа сухих скважин и выделения перспективных участков для постановки поисковых работ. Одна из разработок отмечена в 2004 году медалью Всероссийского выставочного центра.

Защищаемые научные результаты.

1. Данные о пространственном распределении осложненных влиянием БВП переходных процессов позволяют утверждать, что источником быстропротекающей ВП являются сульфиды и магнетит, образование которых генетически связано с флюидными и гидротермальными процессами в кимберлитах и околотрубочном пространстве.

2. Учет зоны околотрубочных изменений и быстропротекающих процессов ВП -необходимая составляющая геоэлектрической модели кимберлитовой трубки.

3. Технология разделения процессов становления поля и вызванной поляризации для оценки величины интегральной поляризуемости горных пород и снижения влияния индукционно-вызванной поляризации на кажущееся удельное сопротивление, разработанная соискателем.

4. Различие вмещающих пород и кимберлитов по кажущемуся сопротивлению и параметрам БВП, проявленность этих параметров во вмещающей среде на некотором расстоянии от кимберлитовых тел, пространственно-морфологические особенности аномальных зон на различных глубинных уровнях, а также особенности отображения структуры неустановившегося поля на логарифмическом разрезе - необходимые критерии для выявления кимберлитовых трубок.

Научная новизна. Личный вклад.

1. С использованием теории метода переходных процессов и анализа материалов полевых исследований установлено влияние БВП на индукционные переходные процессы в условиях кимберлитовых полей Западной Якутии.

2. Разработана методика лабораторных измерений диэлектрической проницаемости, в основе которой лежит учет искажающего влияния диффузионных процессов на низких частотах и двойных электрических слоев - на высоких.

3. На основе анализа структурно-тектонических особенностей околотрубочного пространства и распределения электронопроводящих минералов в перекрывающем и вмещающем комплексах установлена их связь с пространственной структурой полей БВП и переходных процессов.

4. Средствами натурного и компьютерного 3-D моделирования определены возможности импульсной индуктивной электроразведки и спектрального метода ВП при поисках кимберлитовых трубок в различных геолого-поисковых ситуациях.

5. Сформированы модели верхних частей разрезов (ВЧР) кимберлитовых полей Западной Якутии с учетом влияния БВП и геологического строения околотрубочного пространства.

6. По результатам математического моделирования разработана технология разделения электродинамических и электрохимических процессов для метода МПП.

Научная и практическая значимость работы. С использованием данных электроразведки МПП осуществлена площадная корреляция знакопеременных процессов с пространственным распределением электронопроводящих минералов и доказана связь индукционно вызванной ВВП с процессами кимберлитового магматизма и посткимберлитовыми процессами.

Разработанный комплекс поисковых критериев, отражающих связи между геоэлектрическим строением кимберлитовых полей и проявлениями кимберлитового магматизма, наиболее эффективно работает в геоэлектрических условиях плохопроводящих разрезов: в зоне развития пород трапповой формации, на площадях с высокольдистым перекрывающим комплексом и т.п.

Полученные соискателем материалы физического и математического моделирования необходимо использовать при планировании и выборе поискового геофизического комплекса.

Результаты исследований автора внедрены и применялись в практике поисково-разведочных работ, проводившихся Чернышевской ГРЭ, и используются в настоящее время в Амакинской ГРЭ и Ботуобинской ГРЭ АК «АЛРОСА».

Апробация работы. Представленные в диссертации научные и практические результаты хорошо известны научной общественности: они докладывались на Всесоюзной школе-семинаре по исследованию состава, строения и свойств мерзлых, промерзающих и оттаивающих пород с целью наиболее рационального проектирования и строительства (Москва, 1981); на Всесоюзном научно-техническом совещании по исследованию, проектированию и строительству гидротехнических сооружений на Крайнем Севере и в районах распространения вечной мерзлоты (Ленинград, 1981); на научно-практической геологической конференции на Всероссийском съезде геологов (Санкт-Петербург, 2000); на 16-ой Международной конференции по исследованию электромагнитной индукции Земли (Санта Фе, США, 2002); на Всероссийской конференции «Эффективность прогнозирования и поисков месторождений алмазов: прошлое, настоящее и будущее (Алмазы-50)», (Санкт-Петербург, 2004); на школе-семинаре по использованию методов электроразведки в АК «АЛРОСА» при поисках месторождений алмазов (Мирный, 2003, 2004, 2005); на III Международной конференции по поискам коренных месторождений алмазов (Симферополь,

2004); на II Международной конференции по электроразведке (Санкт-Петербург, 2004); на III Международной конференции по электроразведке (Санкт-Петербург, 2005); на VII Международной конференции «Новые идеи в науках о земле» (Москва, 2005); на расширенном семинаре лаборатории электромагнитных полей ИГФ СО РАН (Новосибирск,

2005).

По теме диссертации опубликовано 19 работ, включая 2 авторских свидетельства СССР и 1 патент РФ.

Автор благодарен научному руководителю профессору Н.О. Кожевникову за постоянную поддержку, внимание и помощь при написании диссертационной работы. За неизменную поддержку в развитии новых геофизических направлений и технологий автор выражает признательность главному геологу АК «АЛРОСА» С.И. Митюхину и начальнику отдела поисковой геологии М.И. Лелюху. При написании работы неоценимую помощь оказали В.И. Левицкий, И.Я. Плотников, В.Н. Новопашин и В.И. Самойлова. За плодотворное сотрудничество соискатель благодарен профессору Санкт-Петербургского государственного университета В.А. Комарову, доктору г.-м. наук В.А. Цыганову, к.т.н. Вас. В. Стогнию, ведущим специалистам АК «АЛРОСА» С.И. Дмитриеву, Е.М. Гончарову и Б.С. Парасотке. Автор признателен чл.-корр. РАН М.И. Эпову за предоставленную возможность всесторонней апробации диссертации.

Объем и структура работы. Работа содержит 153 с. текста, 50 рисунков и включает 5 глав, введение, заключение и список литературы из 181 наименования русско- и англоязычных источников.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Жандалинов, Вячеслав Мерканович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работа направлена на повышение геологической информативности метода переходных процессов при поисках кимберлитовых тел в Западной Якутии путем разработки системы поисковых критериев и технологии учета искажающего влияния быстропротекающих процессов ВП.

В диссертации обобщены результаты исследований, выполненных соискателем по трем основным направлениям, первое из которых (с известной долей условности) можно охарактеризовать как "петрофизическое", второе — комплексное геоэлектрическое моделирование и третье - полевая поисковая геофизика, которые имеют ряд преимуществ по сравнению с известными.

В частности, в рамках первого направления установлено влияние диэлектрической проницаемости горных пород на быстропротекающую вызванную поляризацию, а также поляризуемости горных пород, льдистости и сезонной изменчивости электрических свойств ВЧР на переходные процессы. Полученные материалы позволили приблизиться к пониманию геологической природы быстропротекающей ВП.

В рамках второго направления дана оценка эффективности метода переходных процессов в условиях поляризующихся сред для различных геолого-поисковых ситуаций. В результате проведения математического и физического (апостериорного) моделирования впервые разработана такая технология разделения электродинамических и электрохимических процессов, которая позволяет обнаруживать проявления быстропротекающей (индукционной) вызванной поляризации без проведения дополнительных полевых работ.

В рамках третьего направления показана эффективность использованием авторских разработок, а также результатов анализа применения модификаций ВП для поисков кимберлитовых тел в Западной Якутии.

В итоге проведения сравнительного анализа структурно-тектонических особенностей околотрубочного пространства и распределения электронопроводящих минералов в перекрывающем и вмещающем комплексе, с распределением поля БВП и переходных процессов в этой зоне установлена вероятностная природа этих явлений.

Разработанный комплекс поисковых геоэлектрических критериев, генетически связанных с кимберлитовым магматизмом, а также установление связи между геоэлектрическими параметрами поля (интегральный параметр БВП, кажущееся сопротивление) и вещественно-индикационными свойствами кимберлитовой системы поисковый объект и околотрубочное пространство) существенно повысили информативность и эффективность метода переходных процессов.

Исследования, проводившиеся в рамках обозначенных направлений, позволили ответить на вопрос, каким образом быстропротекающая поляризация в мёрзлых природных средах влияет на переходную характеристику петли и может ли это влияние быть использовано для повышения эффективности поисковой геофизики.

Дальнейшее продвижение в русле поискового направления мы связываем с изучением эффективности трансформант переходных характеристик с учетом использования геолого-геофизической информации по исследуемым площадям, выяснением возможностей систем наблюдения с квадрантными незаземленными петлями, а также созданием новых программ компьютерной обработки материалов МПП в условиях поляризующихся сред и интерпретации получаемых материалов.

Научная и практическая значимость результатов определяется тем, что площадная корреляция знакопеременных процессов с пространственным распределением электронопроводящих минералов доказала связь индукционно вызванной БВП с кимберлитовыми и посткимберлитовыми процессами. Разработанный комплекс поисковых критериев, отражающих связь между геоэлектрическим строением кимберлитовых полей и проявлениями кимберлитового магматизма, необходимо использовать в геоэлектрических условиях плохопроводящих разрезов: в зоне развития пород трапповой формации, на площадях с высокольдистым перекрывающим комплексом и т.п., так как относительный вклад быстропротекающих процессов ВП здесь значительно выше, по сравнению с проводящими средами.

Полученные материалы физического и математического моделирования могут быть использованы при планировании и выборе поискового геофизического комплекса в сложных геолого-поисковых условиях кимберлитовых полей Западной Якутии.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Жандалинов, Вячеслав Мерканович, Мирный

1. Агеев В.В. Математическое моделирование электромагнитных зондирований поляризующихся сред и проблема высокоразрешающей электроразведки: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. - М., 1977. - 16 с.

2. Акимов А.Т., Мельников В.П., Фролов А.Д. Геофизические методы изучения мёрзлых толщ в СССР // Региональная разведка и промысловая геофизика: Обзор ВИЭМС. — М., 1979.-50 с.

3. Артеменко И.В., Кожевников Н.О., Никифоров С.П. К проблеме устойчивости геологической среды в условиях многолетнемерзлых пород // Экология и геофизика: Сб. материалов всероссийской научно-технической конференции. Дубна, 1995. С. 67 68.

4. Артеменко И.В., Кожевников Н.О. Исследование влияния эффекта Максвелла

5. Вагнера на диэлектрическую проницаемость геологических сред с порфировой структурой //

6. Проблемы криологии Земли (посвященной 90-летию со дня рождения П.И. Мельникова):

7. Тез. докл. конф. Пущино. Объединенный совет РАН по криологии Земли. 1998. С. 237-239. % . > .ч

8. Артеменко И.В., Кожевников Н.О. Моделирование эффекта Максвелла-Вагнера в мерзлых крупнодисперсных породах с порфировой структурой // Криосфера Земли. 1999, Т. III, №1, С. 60-68.

9. Астраханцев Г.В., Гаврилова И.Э., Журавлёва Р.Б., Улитин Р.В. О влиянии поляризационных свойств горных пород на становление электромагнитного поля: Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1975. N 5. С. 77-81.

10. А.с. 802891 СССР, G 01 V 3/18. Зонд для электрического каротажа скважин / A.M. Снегирев, В.М. Жандалинов, B.C. Калинычев (СССР). 5 е.: ил.

11. А.с. СССР, G 01 V 3/18. Неполяризующийся электрод / A.M. Снегирев, В.М. Жандалинов, B.C. Калинычев, С.А. Великин (СССР). 4 е.: ил.

12. Бакаев В.П., Гаврилова И.Э., Матвеев Б.Г. Выявление очаговой мерзлоты в россыпях методами электрического профилирования // Теория и практика электромагнитных методов исследования вещества и структур Земли. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1985. С. 106-108.

13. Балакин А.И., Мясников И.Ф., Сайгаков А.Н. Роль отрицательных аномалий МПП при поисках сульфидного оруденения // Разведка и охрана недр. 1979. С. 35-37.

14. Башкуев Ю.Б. Электрические свойства природных слоистых сред. — Новосибирск: Издательство СО РАН, 1996. 207 с.

15. Бобров Н.Ю. Частотно-дистанционные электромагнитные зондирования сред с дисперсией удельного электрического сопротивления: Автореф. дис. канд. физ.- мат. наук. — С Петербург, 1998. - 16 с.

16. Бобриевич А.П., Бондаренко М.Н., Гневушев М.А. и др. Алмазные месторождения Якутии. М., 1959. — 527 с.

17. Бобриевич А.П., Илупин И.П., Козлов И.Г. и др. Петрография и минералогия кимберлитовых пород Якутии. -М.: Недра, 1964. — 191 с.

18. Вайнберг А.К. Магнитная проницаемость, электропроводность, диэлектрическая проницаемость и теплопроводность среды, содержащей сферические или эллипсоидальные включения//ДАН СССР. 1966. Т.169, N 3. С. 543-546.

19. Ванчугов В.А., Кожевников Н.О. Импульсная индуктивная электроразведка в новых алмазаносных районах Западной Якутии // Геология, закономерности размещения, методы прогнозирования и поисков месторождений алмазов. Мирный, 1998. С. 346-348.

20. Вахромеев Г.С., Кожевников Н.О. Методика нестационарных электромагнитных зондирований в рудной электроразведке. — Иркутск: Изд-во Иркутского университета, 1988. -224 с.

21. Владимиров Б.М., Костровицкий С.М., Соболева JI.B. Классификация кимберлитов и внутреннее строение кимберлитовых трубок. М.: Наука, 1981.

22. Владимиров Б.М., Зубарев Б.М., Каминский Ф.В. и др. Кимберлиты и кимберлитоподобные породы. Кимберлиты ультраосновная формация древних платформ. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд. 1990.-264с.

23. Вахромеев Г.С. Экологическая геофизика: Учебное пособие для вузов. — Иркутск: ИрГТУ, 1995.-216 с.

24. Вахромеев Г.С., Павлов О.В., Джурик В.И., Дмитриев А.Г. Физико-геологическое моделирование верхней части разреза в условиях многолетней мерзлоты. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989. 129 с.

25. Вовченко Р.Г., Колцун B.JI. О влиянии различных геокриологических условий на поляризуемость горных пород // Записки Забайкальского филиала Географического общества СССР. Вып. 74. Чита, 1972. С. 24-26.

26. Вопросы поляризации горных пород. // Под ред. Молчанова А.А. и Сидорова В.А. Сб. статей 1985. Деп. в ВИНИТИ, N 5847-85. 109 с.

27. Геннадиник Б.И. Теория явления вызванной поляризации. — Новосибирск: Наука, 1985.-280 с.

28. Губатенко В.П. Частотная дисперсия и эффект Максвелла-Вагнера в макроанизотропных средах. Саратов, 1989. Деп. ВИНИТИ, N 3907-В89. - 15 с.

29. Губатенко В.П. Эффект Максвелла-Вагнера в электроразведке // Изв. РАН, Сер.: Физика Земли. 1991. N 4. С. 88-98.

30. Даев Д.С., Таланов А.Д. Электрические свойства влагосодержащих горных пород в электромагнитном поле // Электромагнитная индукция в верхней части земной коры. -М.: Наука, 1990. С. 86-87.

31. Девяткин В.Н., Шамшурин В.Ю. Геотермические условия кимберлитовой трубки Юбилейная. — В кн.: Мерзлотные явления в осваиваемых районах СССР. — Новосибирск. Наука, 1980. С. 79-82.

32. Делахей П. Двойной слой и кинетика электродных процессов. М.: Мир, 1967.

33. Доржшев B.C., Адвокатов В.Р., Бодиев Б.Б. Геоэлектрические разрезы юга Сибири и Монголии. М.: Наука, 1987. - 94 с.

34. Достовалов Б.Н. Электрические характеристики мерзлых пород // Тр. ин-та / Институт мерзлотоведения им. В.А. Обручева. т.У. Электрометрия и ондометрия мерзлых толщ. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1947. С. 18-35.

35. Духин С.С., Шилов В.Н. Диэлектрические явления и двойной слой в дисперсных системах и в полиэлектролитах. — Киев: Наукова Думка, 1972.

36. Духин С.С., Сорокина Т.С., Челидзе Т.Л. К теории плёночного эффекта низкочастотной дисперсии диэлектрической проницаемости увлажняемой грубодисперсной системы // Коллоидный журнал. 1969. Т. XXXI, N 6. С. 823-830.

37. Духин С.С., Шилов В.Н. Диэлектрические явления и двойной слой в дисперсных системах и полиэлектролитах. Киев: Наукова думка, 1972. - 207 с.

38. Ершов Э.Д. Общая геокриология. Учебник для вузов. М.: Недра, 1990. - 559 с.

39. Ефимов Ю.Н. Диэлектрическая проницаемость мёрзлых рыхлых отложений Центральной Якутии // Геофизические исследования в Якутии. Сб. научных трудов. -Якутск: Якутский государственный университет, 1992. С. 106-110.

40. Жандалинов В.М. Некоторые результаты исследований диэлектрической проницаемости горных пород // Вопросы геокриологии. III конференция молодых ученых и специалистов: Тез. докл. Якутск, 1977. С. 29.

41. Жандалинов В.М. Беспараметрическая интерпретация кривых непрерывного частотного зондирования в области многолетнемерзлых горных пород // Исследование Сибири. Институт мерзлотоведения СО РАН СССР. Якутск, 1979. С. 34-40.

42. Жандалинов В.М. Некоторые закономерности диэлектрической проницаемости горных пород // Тематические и региональные исследования мерзлых толщ Северной Евразии. Институт мерзлотоведения СО АН СССР. Якутск, 1981. С. 148-153.

43. Жандалинов В.М. О некоторых факторах, искажающих результаты в сухих скважинах. — В кн.: Полевые и экспериментальные исследования мерзлых толщ. — Якутск, ИМ СО АН СССР, 1981, С. 118-122.

44. Жандалинов В.М., Даниловцев А.П. Исследования изменений удельного электрического сопротивления и диэлектрической проницаемости пород естественного залегания в годичном цикле. М., 1980. Деп. в ВИНИТИ. № 2980 - 83 Деп. 14 с.

45. Жандалинов В.М., Даниловцев А.П. Исследование изменений удельного электрического сопротивления и диэлектрической проницаемости дисперсных мерзлых пород естественного залегания в годичном цикле // Известия ВУЗов. Геология и разведка, 1983, №10.- 43 с.

46. Жандалинов В.М., Яныгин Ю.Т., Гончаров Е.М. Повышение информативности электроразведки ЗСБ при поисках кимберлитовых трубок // Всерос. съезд геологов и научно-практическая геологическая конференция. Кн. 4. С.-Петербург, 2000. С. 61-62.

47. Жандалинов В.М., Стогний Вас. В. Оценка возможностей метода ЗСБ при поисках кимберлитов в различных геоэлектрических условиях на основе моделирования // Новые идеи в науках о земле / VII Междунар. конф.: Матер, докл. М., 2005. Т.2. 255 с.

48. Журавлёва Р.Б., Гаврилова И.Э. О становлении электрического поля в поляризующихся средах // Методы изучения поляризации горных пород переменным током. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1974. С. 26-30.

49. Журавлёва Р.Б., Улитин Р.В., Крестинин Б.А., Усанин В.Л. Влияние вызванной поляризации на кривые становления МПП на примере медноколчеданного месторождения // Разведочная геофизика, вып. 78. -М. 1977. С. 57-61.

50. Зинчук Н.Н., Бондаренко А.Т., Гарат М.Н. Петрофизика кимберлитов и вмещающих пород. М., ООО Недра-Бизнесцентр, 2002 - 695 с.

51. Игнатов П.А., Ивашин В.А., Старостин В.И., Волков А.Б., Штейн Я.И. и др. Деформации кембрийских пород Мало-Ботуобинского района, вмещающих кимберлиты // Руды и металлы. N 2. 1997. С. 40-46.

52. Илупин И.П. Распространение и генезис некоторых гидротермальных и гипергенных минералов в кимберлитах Якутии // Сов. геология, №3, 1962.

53. Илупин И.П., Ваганов В.И., Прокопчук Б.И. Кимберлиты / Справочник. М., Недра, 1990.-248 с.

54. Инженерно-геологические изыскания. Справочное пособие / Н.Ф. Арипов, Е.С. Карпышев, JI.A. Молоков, В.А. Парфиянович. М., Недра, 1989. - 288 с.

55. Каменецкий Ф.М., Тимофеев В.М. Представление эффекта Максвелла-Вагнера через модель Коул-Коул в частотной и временной области // Изв. АН РАН. Сер.: Физика Земли, N 12. 1992. С. 94-97.

56. Каменецкий Ф.М., Тимофеев В.М., Скворцова С.В. Индукционная вызванная поляризация в горизонтально-слоистой среде: Индукционные исследования верхней части земной коры. -М.: ИЗМИР АН, 1985. С. 104-105.

57. Каменецкий Ф.М., Сидоров В.А., Тимофеев В.М., Яхин A.M. Индукционные электромагнитные процессы в проводящей поляризующейся среде // Электромагнитная индукция в верхней части земной коры. М.: Наука, 1990. С. 14-40.

58. Карасев А.П. Методика полевых наблюдений ранней стадии вызванной поляризации (РСВП). Чита: ЗабНИИ, 1985. - 22 с.

59. Кауфман А.А., Морозова Г.М. Теоретические основы метода зондирований становлением поля в ближней зоне. Новосибирск: Наука, 1970. - 123 с.

60. Кинг Р., Смит Г. Антенны в материальных средах. В 2-х кн. Пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 824 с.

61. Китаенко А.Э. Пирит. В кн. Типоморфизм минералов. Справочник // М., Недра. 1989. С. 355-362.

62. Климовский И.В., Готовцев С.П. Криолитозона Якутской алмазоносной провинции. Новосибирск: ВО Наука, 1994. - 168 с.

63. Кожевников Н.О. Влияние диэлектрической релаксации на переходную • характеристику криогенных образований // Геофизические исследования в гидрогеологии и инженерной геологии (часть II). Ташкент: САИГИМС, 1991. С. 61-64.

64. Кожевников Н.О. Влияние частотной дисперсии диэлектрической проницаемости на результаты измерений в методе переходных процессов / Иркутск, политехи, ин-т. Деп. в ВИНИТИ 25.02.91, N 882-891. -Иркутск, 1991.-20 с.

65. Кожевников Н.О., Никифоров С.П., Снопков С.В. Исследование быстропротекающих процессов вызванной поляризации в мерзлых породах // Геоэкология, 1995, N2. С. 118-126.

66. Кожевников Н.О., Снопков С.В. Магнитная вязкость траппов и её связь с аномалиями электромагнитного поля в методе переходных процессов // Геология и геофизика, Т. 36, №5. Новосибирск, 1995. С. 91-102.

67. Комаров В.А. Электроразведка методом вызванной поляризации. 2-е изд. перераб. и доп. Л.: Недра, 1980. - 391 с.

68. Кормильцев В.В., Левченко А.В., Мезенцев А.Н. Оценка влияния вызванной поляризации на процессы становления электромагнитного поля // Электромагнитная индукция в верхней части земной коры. М.: Наука, 1990. С. 86-87.

69. Крылов С.С., Бобров Н.Ю., Сорока И.В. Поляризация криогенных пород и её проявления на кривых электромагнитных зондирований // Геофизические исследования криолитозоны. Научн. тр., вып.1. М., 1995. С. 112-123.

70. Крылов С.С., Бобров Н. Ю. Электромагнитные методы при изысканиях на мерзлоте // Геофизические исследования криолитозоны. Научн. тр., вып.1. -М., 1995. С. 124135.

71. Крылов С.С., Бобров Н.Ю. Аномальная поляризуемость и фрактальные модели мерзлоты // Геофизические исследования криолитозоны. Вып. 2. М., 1996. С. 123-135.

72. Кузьмин А.В. Теоретические основы инженерного мерзлотоведения. Учебное пособие. — Л.: Ленинградский горный институт, 1981. 98 с.

73. Куликов А.В., Шемякин Е.А. Электроразведка фазовым методом вызванной поляризации. М., Недра, 1978. - 157 с.

74. Левченко А.В. Взаимное влияние процессов индукции и вызванной поляризации при индуктивном и гальваническом возбуждении: Автореф. дис. канд. техн. наук. -Екатеринбург, 1992. 17 с.

75. Леонов A.M. Информационные возможности метода ВП (ВЭЗ-ВП) при изучении слоистых сред: Автореф. дис. на соиск. учён. степ. канд. техн. наук. Москва, 1989. - 18с.

76. Лещиков Ф.Н. Мёрзлые породы Приангарья и Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1978. - 141с.

77. Лихачев В.В. Измерения диэлектрических свойств пород емкостными датчиками с воздушным зазором. — Изв. ВУЗов. Геология и разведка. № I, 1976. 124 с.

78. Макагонов П.П., Мухина Н.И., Шерияф Я. Влияние диэлектрической проницаемости на нестационарное электромагнитное поле в микросекундном диапазоне // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка, N 8. 1987. С. 81-86.

79. Маэно Н. Наука о льде. Пер. с яп. — М.: Мир, 1988. — 231 с.

80. Мезенцев А.Н. Осцилляции переходных характеристик поля поляризующихся объектов // Изв. АН СССР. Физ. Земли. N 9. 1985. С. 103-105.

81. Мезенцев А.Н. Об особенностях переходных характеристик электромагнитного поля поляризующихся объектов // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка, N 11 1986, С. 73-75.

82. Мезенцев А.Н. Становление поля проводящего поляризующегося шара. В кн.: Геофизические методы поисков и разведки рудных и нерудных месторождений. Межвуз. научн. темат. сб. - Свердловск: Сверд. горный ин-т, 1989. С. 41-45.

83. Мельников В.П. Электрические исследования мёрзлых пород. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1977. - 107 с.

84. Мельников В.П., Снегирёв A.M., Ляхов Л.Л. О поляризуемости верхних горизонтов толщи многолетнемёрзлых пород. Геология и геофизика, 1971, N 7. С. 141-147.

85. Методы региональных инженерно-геокрилогических исследований для равнинных территорий. ВСЕГИНГЕО. — М.: Недра, 1986. 207 с.

86. Мецик М.С. Исследование свойств увлажненных неоднородных диэлектриков на низких частотах / Методические указания. Иркутск: изд-во Иркутск, ун-та, 1994. - 38 с.

87. Милашев В.А. Кимберлитовые трубки взрыва. Л.: Недра, 1984. - 268 с.

88. Митюхин С.И. О геологической природе знакопеременных переходных процессов в Западной Якутии // Геология и геофизика, № 1. 1985. С. 103-106.

89. Митюхин С.И., Лелюх М.И., Жандалинов В.М. Современное состояние геологоразведочного комплекса АК "АЛРОСА" // Горная промышленность №5 (47) — М., 2003.-С. 16-19.

90. Могилатов B.C., Балашов Б.П. Зондирование вертикальными токами — качественный шаг в развитии индукционной электроразведки // Разведочная геофизика. Вып. 4. 1998.-60 с.

91. Могилатов B.C., Балашов Б.П. Зондирование вертикальными токами — качественный шаг в развитии индукционной электроразведки // Разведочная геофизика. Вып. 4. 1998.-60 с.

92. Молчанов А.А., Сидоров В.А., Николаев Ю.В., Яхин A.M. Новые типы переходных процессов при электромагнитных зондированиях // Изв. АН СССР. Физика Земли, N 1.- 1984. С. 100-103.

93. Никифоров С.П. Геофизические исследования речных долин в активизированных зонах Восточной Сибири: Автореф. дис. на соиск. учён. степ. канд. геол.-мин. наук. — Иркутск, 1991. 19 с.

94. Ним Ю.А. Зондирования методом переходных процессов при исследовании криолитозоны: Автореф. дис. на соиск. учён. степ. докт. геол.-мин. наук. Иркутск, 1991. -39 с.

95. Ним Ю.А., Омельяненко А.В., Стогний В.В. Импульсная электроразведка криолитозоны. Новосибирск: Изд.ОИГГМ СО РАН, 1994. - 188 с.

96. Нечаева Г.П. Изучение временных характеристик вызванной поляризации в породах, содержащих вкрапленность электронопроводящих минералов: Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. геол.-мин. наук, изд-во МГУ. М., 1965. - 18 с.

97. Новиков П.В. Моделирование индукционных переходных процессов в диспергирующих средах: Автореф. дис. канд. техн. наук. Москва: МГГА, 1996. 20 с.

98. Огильви А.А. Основы инженерной геофизики: Учеб. для вузов / Под ред. В.А. Богословского.-М.: Недра, 1990.-501 с.

99. Патент на изобретение №2179327. РФ, G 01 V 9/00. Способ поиска коренных месторождений/ А.С. Фомин, В.М. Жандалинов, М.И. Лелюх (РФ) 7 е.: ил.

100. Парселл Э. Электричество и магнетизм. Учебное руководство. Берклеевский курс физики. Пер. с англ. - М.: Наука, 1983. - 416 с.

101. ИЗ. Пархоменко Э.М. Электрические свойства горных пород. М.: Наука, 1965.164с.

102. Светов Б.С., Агеев В.В., Лебедева Н.А. Поляризуемость горных пород и феномен высокоразрешающей электроразведки // Геофизика, N 4- 1996. С. 42-52.

103. Сидоров В.А. Об электрической поляризуемости неоднородных пород // Изв. АН ССС. Физика Земли, №10. -М., 1987. С. 58-64.

104. Снегирев A.M., Жандалинов В.М., Калинычев B.C., Великий С.А. Некоторые особенности электрического каротажа КС мерзлых пород в сухих скважинах // Изв. Вузов, 1979. Геология и разведка, №6,1980. С. 76.

105. Снегирев A.M., Жандалинов В.М., Калинычев B.C. и др. Некоторые особенности электрического каротажа КС мерзлых пород в сухих скважинах // Изв. ВУЗов. Геология и разведка. Ст. деп. в ВИНИТИ. -1980 24 с.

106. Сидоров В.А. Импульсная индуктивная электроразведка. М.: Недра, 1985. —192 с.

107. Сидоров В.А. Об электрической поляризуемости неоднородных пород // Изв. АН СССР. Физика Земли. N 10. 1987. С. 58-64.

108. Сидоров В.А., Яхин A.M. Приближённый способ расчёта вызванной поляризации при индуктивном возбуждении. В кн.: Теория и опыт применения электромагнитных полей в разведочной геофизике. Сб. научн. тр. - Новосибирск: ИГИГ, 1978. С. 107-112.

109. Сидоров В.А., Яхин А.М. Влияние ВП на индукционные переходные процессы (ВПИ) В кн.: Индукционные исследования верхней части земной коры. - М.: ИЗМИР АН, 1985. С. 102-104.

110. Скорчелетти В.В. Теоретическая электрохимия. М.: Химия, 1966.

111. Справочник геофизика. Электроразведка. T.III. — М.: Гостоптехиздат, 1961.

112. Тархов А.Г. О дисперсности электрических свойств горных пород в переменных полях // Тр. межвуз. конф. по индуктивным методам рудной геофизики. М.: Недра, 1934. С. 55-69.

113. Тархов А.Г. О сопротивлении и диэлектрической постоянной горных пород в переменных электрических полях // Материалы Всесоюз. науч.-исслед. геол. ин-та. Сб. 12. Геофизика. JL: Госгеолиздат, 1948. С. 63-71.

114. Тирский О.Н., Калягин A.M., Быстрицкий А.А. Геофизические исследования зоны влияния подземного кабеля в условиях криолитозоны. Монография. — Иркутск: ИрГТУ, 1996.-81 с.

115. Трофимов B.C. Геология месторождений природных алмазов. М.: Недра, 1980. -304 с.

116. Уошборн А.Л. Мир холода. Геокриологические исследования / М.: Прогресс, 1988. 384 с. - Пер. с англ.

117. Уэйт Дж.Р. Геоэлектромагнетизм / М.: Недра, 1987. 235 с. - Пер. с англ.

118. Феттер К. Электрохимическая кинетика. — М.: Химия, 1967.

119. Фролов А.Д. Электрические и упругие свойства криогенных пород. М.: Недра, 1976.-254 с.

120. Фролов А.Д. Основные закономерности формирования и изменения электрических и упругих свойств мерзлых пород: Автореф. дис. д-ра техн. наук. М., 1977, 32 с.

121. Фролов А.Д. Электрические и упругие свойства мёрзлых пород и льдов. -Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН. 1998. 515 с.

122. Фролов А.Д., Федюкин И.В. О поляризации мёрзлых дисперсных пород в переменных электрических полях // Изв. вузов. Геология и разведка, N 6. — 1983. С. 90-96.

123. Хиппель А.Р. Диэлектрики и волны. М.: Изд-во ин. лит-ры, 1960. - 440 с.

124. Челидзе Т.Л., Деревянко А.И., Куриленко О.Д. Электрическая спектроскопия гетерогенных систем. Киев, Наукова думка, 1977. - 232 с.

125. Черняк Г.Я. Электромагнитные методы в гидрогеологии и инженерной геологии. -М.: Недра, 1987.-213 с.

126. Шимони К. Теоретическая электротехника. М.: Мир, 1964. - 774 с.

127. Шуй Р.Т. Полупроводниковые рудные минералы — Л.: Недра, 1979. 288 с. Пер. с англ. под ред. П.Л. Смолянского, В.А. Черепанова.

128. Якупов B.C. Электропроводность и геоэлектрический разрез мёрзлых толщ. — М.: Наука, 1968.-179 с.

129. Alvarez Roman, 1973, Complex dielectric permittivity in rocks: a method for its measurement and analysis: Geophysics, vol. 38, N 05, p. 920-940.

130. Arcone, S.A., and Delaney, A. J., 1984, Field dielectric measurements of frozen silt using VHF pulses // Gold Regions Sci. and Tech., 9, 29-37.

131. Arcone, S.A., and Delaney, A.J., 1988, Borehole investigation of the electrical properties of frozen silt: Proc. 5 th Internat. Conf. on Permafrost, Tapir Publishers, 910-915.

132. Anderson, D. and Morgerstern, N.R. 1973. Physics, chemistry and mechanics of frozen ground: a review. In: North American Contribution to Permafrost: Second International Conference, 257-288. National Academy of Sciences, Waschington D.C.

133. Bhattacharyya, B.K., 1964, Electromagnetic fields of a small loop antenna on the surface of polarizable medium: Geophysics, vol. 29, N 5, p. 814-831.

134. Daniels, J.J., Keller, G.V., and Jacobson, J.J., 1976, Computer assisted interpretation of electromagnetic soundings over a permafrost section: Geophysics, 41,4,752-765.

135. Davis J.L. and Annan A.P., 1989, Ground penetrating radar for high - resolution mapping of soil and rock stratigraphy: Geophysical Prospecting, vol. 37, N 5; P. 531-551.

136. Flis M.F., Newman G.A. and Hohmann G.W., 1989, Induced polarization effects in time - domain electromagnetic measurements: Geophysics, vol. 54, NO 4; P. 514-523.

137. Scott, W.J., Sellmann, P.V., and Hunter J.A., 1997, Geophysics in the study of permafrost in Ward, S.H., Ed., Geotechnical and environmental geophysics, Vol. 1, 355-384: Soc. Expl. Geophys.

138. Segun M.K. and Frydecki J. Geophysical detection and possible estimation of ice content in permafrost in northen Quebec // Geophysics: the leading edge of exploration. — 1990, vol. 9,NO 10.-P. 25-29.

139. Smith R.S., and Klein J. A special circumstance of airborne induced polarization measurements // Geophysics. - 1996. Vol. 61. NO 1. - P. 66-73.

140. Smith R.S., Walker P.W., Polzer B.D. and West G.F. The time-domain electromagnetic response of polarizable bodies: an approximate convolution algorithm // Geophysical Prospecting 36, 772-785, 1988.

141. Smith R.S. and West G.F. An explanation of abnormal ТЕМ responses: coincident -loop negatives, and the the loop effect // Exploration Geophysics. 1988. - Vol. 19. - N 3. - P.435-446.

142. Smith R.S. and West G.F. Inductive interaction between polarizable conductors: An explanation of a negative coincident loop transient electromagnetic response // Geophysics. — 1988. - vol. 53, N 5. - P. 677-690.

143. Spies, B.R., 1980, A field occurence of sign reversals with the transient electromagnetic method: Geophysical Prospecting, vol. 28, P. 620-632.

144. Hunt G.R., Johnson G.R., Olhoeft G.R., Watson D.E. and Watson K. Initial Report of the Petrophysics Laboratory U.S. Department of the interior. -1979; 74 p.

145. Hohman, G.W., Kintzinger, P.R., Van Voorhiis, G.P., and Ward, S.H., 1970, Evaluation of the measurement of induced electrical polarization with an inductive system: Geophysics, vol. 35; P. 901-915.

146. Howell B.E., Licastro P.H. Dielectric behaviour of rocks and minerals. -The American Mineralogist, 1961, vol.46, p.269-287.

147. Kaufman, A.A., 1978, Inductive source method of induced polarization prospecting: U.S. Patent NO 4, 114, 086 to Scintrex Limited, Sep. 12.

148. King, M.S., Zimmerman, R.W. and Corwin, R.F. 1988 Seismic and electrical properties of unconsolidated permafrost. Geophysical Prospecting, vol. 36, NO 4, P.349-364.

149. Kozhevnikov N.O., and Vanchugov V.A. ТЕМ sounding method in the search for kimberlites in Western Yakutiya, Russia // 60th EAGE Conference, Expanded Abstracts. -1998, Leipzig. PI47.

150. Kozhevnikov N.O., Nikiforov, S.P., and Artyomenko I.V. First attempts to use the dielectric relaxation in frozen unconsolidated rocks in permafrost-related EM studies// Proc. SAGEEP'95. Orlando, Florida, 1995.

151. Krylov S.S., Bobrov N., and Wachter B. Induced polarization effects in frequency and time domain electromagnetic soundings// 60th EAGE Conference. 1998, Leipzig. -10 - 02.

152. Lee Т., 1975, Sign reversals in the transient method of electrical prospecting (one -loop version): Geophysical Prospecting, vol. 23, NO 4; P. 653-662.

153. Lee Т., 1981, Transient electromagnetic response of a polarizable ground: Geophysics, vol. 46, P. 1037-1041.

154. Mc Neill J.D. Application of transient electromagnetic techniques. — Missisauga, Canada: Geoniccs Limited. TN 7, 1980. - 17 p.

155. J.D. Mc Neill, 1980, Electrical conductivity of soils and rocks. Geonics Ltd., Technical Note TN-5, 22 p.

156. Smith-Rose R.L. Electrical measurements on soil with alternating currents. -.Institution of Electrical Engineers, 75, № 452. 1934, p. 108-112.

157. Nikivorov, S.P., Kozhevnikov N.O., and Artyomenko I.V. Modelliing ТЕМ response of permafrost with regard to dielectric relaxation in frozen ground// 61st EAGE Conference, Expanded Absracts. 1999, Helsinki. -P161.

158. Ogilvy, A.A. and Kuzmina, E. N., 1972, Hydrogeologic and engineering geologic possipilites for employing the method of induced potentials: Geophysics, vol. 37, NO 5, P. 839-861.

159. Raiche, A.P., 1983, Negative transient voltage and magnetic field responses for a half-space with a Cole-Cole impedance: Geophysics, vol. 48, NO 6; P. 790-791.

160. Rosenberg G., Henderson J., Мае Donald J.C. The use of transient electromagnetic data on permafrost distribution for CDP static: Presented at the 55 th Annual International Meeting of the SEG. Washington, 1985. - 5 p.

161. Walker, G.G., and Kawasaki, K.K., 1988, Observation of double sign reversals in transient electromagnetic central induction soundings / Geoexploration, vol. 25, P.245-254.

162. Weidelt, P., 1982, Response characteristics of coincident loop transient electromagnetic systems: Geophysics, vol. 47, NO 9; P. 1325-1330.