Магниттік барлау

«Жаңажол Мұнай Сервис» ЖШС ең жоғары сапалы бастапқы деректерді алуға мүмкіндік беретін, саладағы ең жақсы жабдықтарды қолданумен магнитті барлау жұмыстарын орындайды.

Осы әдістің басқа географиялық барлаулардан айырмашылығы жоғары өнімділігінде болып табылады. Темір кенін іздеу және барлау өте тиімді, геологиялық картаға түсіру, құрылымдық зерттеулер, әртүрлі типтегі пайдалы қазбаларды іздеу жылдамдығы артады.

Магнитті барлау геологиялық тапсырмаларды геофизикалфық әдіспен шешу болып табылады. Әдістің негізі — Жердің магнитті өрісін зерттеу. Біздің планетамыз белгілі бір ішкі құрылымы бар ғарыштық дене бола отырып, тұрақты магнит өрісін тудырады. Ол «қалыпты» немесе «бастапқы» деп аталады.

Тау жыныстары мен кендердің көпшілігі магниттік қасиетке ие және Жер өрісінің әсерінен магниттеледі, аномалды (қайталама) магнит өрістерін жасайды. Магнитті барлау арқылы байқалған немесе жиынтық геомагниттік өріс аясында осындай аномалды өрістерді бөліп алуға, сонымен қатар алынған деректерді геологиялық түсіндіруді жүзеге асыруға болады.

Жердегі

Жердегі магниттік барлау — ең жоғары дәлдікті қажет ететін карталау-іздестіру түсірілімдерінің ауытқуларын нақтылау үшін қажет.

Шешілетін тапсырмалар:

карталау-іздестіру — 1:50000-1:10000 масштабымен ірі масштабты геологиялық карталау кезінде және темір кені немесе басқа пайдалы қазбаларды тікелей іздеуде қолданылады;
1:10000 және одан үлкен масштабтағы дәлдікті іздестіру-барлау — аумақтағы кен денелерін анықтауға, олардың мөлшерін, пішінін, магниттелу дәрежесін және тау жыныстарындағы орнын бағалауға көмектеседі.

ҰҰА қолданумен аэромагниттік

Аэромагниттік барлау — өте жылдам және өнімді әдіс, сондықтан қажет болған жағдайда ірі нысандардағы — құрлықтағы, су айдынындағы магнит өрістерін зерттеу кеңінен қолданылады.

Шешілетін тапсырмалар:

1:200 000 және одан да ұсақ масштабтағы жергілікті — қажет болған жағдайда үлкен аумақтағы жердің немесе су айдындарының терең геологиялық құрылымын зерттеу жүргізіледі;
карталау — темір кені немесе басқа пайдалы қазбалардың мөлшері бойынша зерттелетін аймақтың перспективалығын бағалауға мүмкіндік береді; масштабы — 1:100000 - 1:50000.

Зерттеулер қалай өткізіледі

Жердегі магниттік барлау әдісі белгілі бір жабдықты пайдалануды қамтиды. Ең тиімділерінің бірі — Geometrics (АҚШ) өндірушісінен MMPOS-1 магнитметрі мен G-859SX цезийлік магнитметрі.

Магнитметрлердің арасындағы айырмашылық:

G-859SX жұмыстар алаңының маңында әлсіз градиентті өрістерде орнатылады, жұмыстардың сапасын бақылауға мүмкіндік беретін магнитвариациялық станциялар ретінде қолданылады;
MMPOS-1 жүру процесінде жаяу түсірілімге қажет жағдайда пайдаланылады.

Аспаптардың жұмысының тұрақтылығын мониторингілеу үшін зерттеу басталғанға дейін және рейс аяқталғаннан кейін олардан көрсеткіштер алынады. Алынған нәтижелердің сапасын тәуелсіз бақылама қадағалауға қою арқылы бақылауға болады. Олардың көлемі нүктелердің жалпы санының 5%-нан аспайды; далалық жұмыстар аяқталғаннан кейін деректер тексеріледі. Бақылама қадағалаулардың нәтижелері негізгі аспаптардың қадағалауларында туындаған орташа квадратты қателікті анықтауға мүкіндік береді.

Geometrics G-859SX

Жаңа цезийлік магнитметриялық жүйе ең жоғары сапада — 0,020 нТ/√Гц RMS бастапқы деректер алуға мүмкіндік береді. Қазіргі уақытта өз сегментіндегі ең жақсы магниттік өрістің толық кернеулігін өлшеу аспабы болып табылады. Оны жасау негізінде, сенімді, тексерілген жұмыс сипаттамаларына ие, зерттеу модулі болып табылатын G-858 MagMapper үлгі стандартты өндірістік үлгі салынған.

Модульдің құрамдас бөлігі ретінде WAAS/EGNOS/MSAS функциясымен жасақталған GPS NovatelTM блогы қызмет етеді. Ол келесі мүмкіндіктерді ашады:

өлшеулердің жоғары тығыздықты үлкен аудандарында зерттеулер жүргізу;
магнитометриялық деректерді тіркеу және секундына 5 санаққа дейінгі жиілікпен GPS ақпаратын алу;
алынған деректердің сандық жазбасын сығылған файл түрінде дайындау және оларды тұрақты сақтау мен өңдеу үшін компьютерге одан арғы берумен жоғары сыйымдылықты ЖҚҚ-да жазу.

Geometrics G-859SX магнитметрінің тағы бір ыңғайлылығы сезімталдылық, ажыратылымдылық, оперативтілік және деректерді тіркеу сияқты параметрлерді қолданушымен таңдау мүмкіндігінде. Қосымша картада түсіру профилі жүйесінің координаттарын баптауға, GPS орны туралы деректерді реттеуге болады.

MMPOS-1 үлгісі

Оверхаузер әсеріне негізделген жоғары дәлдіктегі аспап. Негізгі тағайындалуы — геомагиттік өріс модулін өлшеу. Жұмыс мүмкіндіктері — жаяу түсірілім процесінде немесе стационарлы вариациялық станция ретінде. Негізгі мүмкіндіктері — жергілікті жерде координатты байланыстыру үшін GPS қабылдағышты қосу. Бұл функция магнитметрмен басқару блогының арқасында қолжетімді.

Дала жұмыстарын жүргізуге арналған 4 жұмыс режимі:

пикет пен маршрутты жартылай автоматты енгізумен алаңдық түсіру;
GPS қабылдағышы бойынша координаттар мен уақыт автоматты түрде енгізілетін жаяу түсірілім;
үздіксіз өлшеулер — циклдік және әр циклдің ұзақтығы 1 немесе одан көп секундты құрайды; GPS байланыстыруға жол беріледі;
базалық станция (вариациялық) түрінде.

Аспапқа қолданушының компьютеріне деректерді беруді қамтамасыз ететін DLLink бағдарламалық жасақтамасы қоса беріледі. POSManager бағдарламасы вариациялық және маршруттық өлшеулердің графикалық және мәтіндік визуализациясын алуға мүмкіндік береді. Осы деректер бақылауға, редакциялауға және сақтауға ыңғайлы.

Жердің геомагниттік өрісінің аэромагнитті түсірілімі

Аэромагнитті түсірілім MagArrow ұшу магнитметрімен, DJI Matrice 600 Pro тасығышты ҰҰА-мен және G-859SX цезийлік магнитметрімен орындалады. G-859SX магнитметрімен әлсіз градиентті аумақта жұмыстарды учаскесі ауданында сапаны бақылау үшін магнитвариациялық станциялар ретінде орнатылады, DJI Matrice 600 Pro тасығышты ҰҰА-дағы MagArrow магнитметрі ұшу кезінде түсірілім үшін қолданылады.

MagArrow+DJI Matrice 600 Pro кешенді аспабында MagArrow жоғары сезімталдықты элементі, DJI Matrice 600 Pro пилотсыз ұшу аппаратынан трос-кабельде тіркеуге алынады. Бұл тасығыштың магниттік өрісінің аспаптың көрсеткіштеріне әсер етуін болдырмайды.

Аспаптардың тұрақтылығын бақылау үшін, жұмыс күнінің басында және аяғында көрсеткіштер алынатын тірек маршруттарынан тұратын желі жасалады. Жүргізілген магниттік жұмыстардың сапасын бақылау дала жұмыстары аяқталғаннан кейін өткен маршруттардың жалпы ұзындығының 5% көлемінде орындалатын тәуелсіз бақылама қадағалауларды қою арқылы жүзеге асырылады.

MagArrow аспабының интеграцияланған жүйесі туралы

Магнитметр ретінде, дрондарда қолдану үшін арнайы жасалған MagArrow қолданылады. Бұл жоғары өнімділігі мен әмбебаптығы бар жеңіл және ықшам жүйе, ол орташа жүк көтергіштігі бар жеңіл ұшақтардың кез-келген түрінен аэромагниттік түсірілімге мүмкіндік береді.

Электроника келесілерден тұратын толықтай автономды жүйеге орналастырылған:

деректерді жинау құрылғысы;
екі ішкі ықшам MFAM-магнитметрлері;
GPS блок, IMU датчигі және литий-полимерлі аккумулятор.

Осының барлығы бір килограмм тартатын және 1 метр ұзындыққа ие кішкене аэродинамикалық капсулаға біріктірілген. 1000 Гц-те дискретизация жиілігі кіріктірілген GPS-пен синхрондалады, бұл жүйеге ҰҰА-нан тәуелсіз жұмыс жасауға мүмкіндік береді. Дискретизацияның осындай жоғары жиілігімен белгіленген 10 м/с жылдамдық кезінде маршруттың әр 1 см кесіндісі сайын түсірілім орындай алады.

Әртүрлі жыныстардың түрлерінде магниттік қабылдағыштықтың шамасы

атқылаған — магниттік қабылдағыштықтың жоғары көрсеткіштерімен: ультранегізгі, негізгі жыныстар, әлсіз магнитті немесе орташа магнитті қышқыл жыныстар;
метаморфиялық — атқылағанмен салыстырғанда тиісінше жоғары емес параметрлерге ие;
шөгінді жыныстар магниттік емес, бірақ осы санатта ерекшеліктер бар — бұл құм мен балшықтың кейбір түрлері;
Жердің геологиялық құрылымын құрайтын тау жыныстары негізгі жыныстардың арасында орналасады, сондықтан олар зерттелген құрылым параметрлерінің абсолютті мәнін өлшемейді, тек олардың өзгеруін ғана өлшейді (жай сөзбен айтқанда, келесі формула бойынша бағаланатын тиімді магниттік қабылдағыштық өлшенеді: Δχ= χқұр – χ0, ондағы χ0 жанас жыныстардың магниттік қабылдағыштығын түсіну қажет).

Δχ мәні оң және теріс болады, жеткілікті кең диапазонда түрленеді, бірақ ешқашан да нөлге тең болмайды. Және осының арқасында сезімтал аппаратурамен бекітілетін магниттік аномалдар пайда болады. Δχ мәні бар геологиялық жағдайларға байланысты.

Магниттік барлау: әдістің негізінен бастап барлығы

Ферромагнетиктер мен олардың құрамына кіретін тау жыныстары — магниттік өрістерде аномалиялар тудыратын заттардың арасында көшбасшы. Тау жыныстарының магниттік қабылдағыштығы миллиондаған есе өзгеруі мүмкін, бұл көрсеткіштердің жеткілікті жоғары шегі болғандықтан, онымен бірге аномалиялардың қарқындылығы да өзгеріп, бөліктен жүздеген мың нанотеслаға дейін өзгереді. Осындай өрісті тіркеу үшін, өлшеудің кең динамикалық диапазонында жұмыс жасауға қабілетті, мамандандырылған жоғары сезімталдықты аспатарды қолдану қажет.

Магниттік барлау және гравибарлау әдістемесі — зерттеу үшін оптималды әдісті таңдаудан және түсірілімді жүргізуге арналған аспаптардан, сонымен қатар бақылау, қателерді есептеу және нәтижелерді дайындау формасы жүйелерінен тұрады. Әдістеменің негізгі мақсаты — кондициялық материал алу, оның негізінде аумақтың таңдалған учаскесінің магниттік өрісінде орналасқан аномалиялар туралы талдауға және геологиялық тапсырмаларды орындауға болады.

Мангниттік барлаудың нәтижелерін интерпретациялау

Алынған деректерді түсіндіру геофизикалық интерпретация мен геологиялық түсіндірмеден тұрады. Осы 2 зерттеулер өзара тығыз байланысқан.

Жұмыстарды орындау кезеңдері:

Магниттік өрістердің аномалияларын түсіндіру. Нәтижелердің морфологиясы аймақтың жоспарында құрылымдық және геологиялық элементтердің орналасуын анықтауға, сонымен қатар тау жынысының магниттік қасиеттерін және оның геологиялық-құрылымдық құрылысын біле тұра, олардың табиғатын орнатуға мүмкіндік береді.
Сандық интерпретация немесе магниттік барлаудың керек есебін шешу. Осы кезеңнің тапсырмасы — зерттелетін нысанның сандық параметрін анықтау.

Магниттік аномалияның геологиялық интерпретациясы гравибарлауға ұқсас.

Сапалы интерпретация келесіні анықтауға мүмкіндік береді:

тексерілетін ауданның құрылымдық-тектоникалық құрылысымен байланысты аномалиялардың өлшемдері бойынша аймақтық ірі;
жоғары магниттік қасиеттерге ие магниттік рудаларды және бөлек қабаттарды табу орындарына ыңғайластырылған жергілікті аномалиялар.

Сандық (есептік) интерпретация келесілерге бағытталған:

пайдалы қазбаның нақты орналасуының нақты тереңдігі мен өлшемдерін анықтау;
магниттік аномалияны тудырған геологиялық дененің құлау бұрышын есептеу

Алынған мәліметтер арқылы магниттік барлаудың кері есебі шешіледі.

Аумақтарды кешенді зерттеу

Магниттік барлаудан, гравибарлаудан және тексерілетін ауданның геологиялық-геофизикалық ерекшеліктеріне сай таңдалған басқа да геофизикалық әдістерден тұратын шаралардың ойластырылған спектрі алынған деректердің геологиялық түсіндірілуін нақты және дұрыс жүргізуге мүмкіндік береді.

Сейсмо барлаумен және гравибарлаумен жиынтықтағы магниттік барлауды, геотиктоникалық аудандастыру — әртүрлі аумақтық құрылымдарды карталау үшін қолданады:

антиклинорий және синклинорий;
тау арасы бүгілістері, жарылу аумақтары;
кристалл іргатастың дөңестіктері мен ойпаттары.

Магниттік барлау сонымен қатар физикалық қасиеттерін, тау жынысының құрылымы мен құрамын бағалауға, мұнай-газы бар нысандарды және тұз күмбезді текстоникалы аудандарды карталауға ықпал етеді.

Аэромагниттік барлау ұсақ немесе орташа масштабты геологиялық карталауды жүргізу қажеттілігі кезінде қолданылады. Жердегі магниттік бақылаулардың арқылы карталау-іздестіру, барлау және іздестіру-барлау түсірілімдері жүзеге асырылады. Зерттелетін ауданның геомагниттік өрісіндегі аномалиялар картасына сүйене отыра, жыныстың формасын, орналасқан жерін және оның магниттік қасиеттерін анықтауға болады. Шөгінділер астындағы шөгінді және магмалық жыныстар, терең жарықтар ең айқын сигналдар береді. Бұл магнитті жыныстардың, ірі көлемдегі темір кені кен орындарының, әртүрлі құрамдағы интрузиялардың, эффузивті кешендердің болуына байланысты. Түсірілімдегі деректер іздеу және геологиялық-түсіру жұмыстарын ұтымды қоюдың негізі ретінде қажет.

Темір рудалы пайдалы қазбаларды іздестіру және барлау

Осындай мәселені магниттік барлау жақсы шешеді. Зерттеулер бірнеше кезеңде жүреді:

Аэромагниттік түсірілім — қарқынды түрде темір рудасы кен орындарын түзетін аномалияларды анықтауға көмектеседі. Аномалиялардың қарқындылығы көбінесе жүздеген және мыңдаған нанотеслалармен есептелінеді.
Жердегі түсірілім. Оның мақсаты — аэромагниттік түсірілім кезінде анықталған аномалияларды нақтылау. Нәтижелердің сапалық, сонымен қатар сандық интерпретациялары да жүргізіледі.

Магнетит шашыранды рудалар, гематитты кен орындарына қарағанада оңай табылады, себебі аса қарқынды аномалиялармен қошалған.

Магнитті барлау келесі пайдалы қазбаларды іздестіруде керемет нәтижелер береді:

полиметалл сульфидті, марганецті және мысты-никельді шөгінділер;
марганец рудалары, платина, молибден, боксит, түйірлі алтын кен орны және т.б.