Спосіб пошуку і розвідки геологічних об’єктів

Способ относится к методам поиска полезных ископаемых и может быть использован при геологоструктурном картировании, а также при инженерно-геологических изысканиях в строительстве с помощью биолокации. Как известно, изучение геологических объектов биолокационными методами заключается в использовании эффекта непроизвольного вращения (отклонения) рамок различной конструкции в руках оператора, как ответной реакции биологической системы на изменение внешнего физического поля над различными обуславливающими неоднородность литосферы геологическими объектами, которые устанавливаются по факту наличия вращения рамки и смены знака вращения - качественный критерий, или определяются по изменению угла отклонения (количества оборотов) рамки на единицу длины количественный критерий. Угол отклонения (количество оборотов) рамки одновременно является и мерой интенсивности аномалий физического поля над изучаемым объектом. Известны два варианта применения биолокационных исследований в геологических целях: а) выявление, прослеживание, оконтуривание и детализация литосферных неоднородностей по поверхности Земли (площадное обследование отдельными маршрутами и профилирование в пешеходном варианте или с применением различных транспортных средств); б) установление глубины залегания выявленных неоднородно-стей при исследованиях по поверхности Земли, изучение неоднородностей в вертикальном разрезе (вертикальное зондирование). Оба варианта биолокационных исследований предусматривают установление природы выявленных неоднородностей путем использования вещественных резонаторов или внесения конструктивных изменений в рамку, являющуюся индикатором, а также применением различных методических приемов. Вертикальное зондирование сводится к использованию размеченного провода на катушке, подсоединенного к оператору и разматываемого им при движении от точки зондирования в сторону нормального поля с одновременным фиксированием эффекта вращения рамки. При этом наличие неоднородностей в разрезе вызывает эффект аномального вращения рамки; глубина до соответствующих неоднородностей определяется по длине размотанного провода с применением коэффициентов пересчета, установленных экспериментально. Основными недостатками этого способа биолокационных исследований в геологической практике являются: 1) низкая разрешающая способность количественного критерия, основанного на угле поворота рамки, неудобства и затруднения подсчета количества оборотов рамки в процессе движения оператора и невысокая точность определения угла отклонения или количества оборотов рамки на -единицу длины следования оператора, что ограничивает возможности детализации и последующей интерпретации биолокационных аномалий и связанных с ними литосферных неоднородностей; 2) зависимость количества оборотов рамки от скорости движения оператора и неоднозначность в выборе оптимальной скорости его движения, что также снижает точность и воспроизводимость результатов и затрудняет применение транспортных средств в процессе исследований; 3) кроме того, применение провода при вертикальном зондировании накладывает ограничения на глубину исследований. Задача изобретения - повышение разрешающей способности и воспроизводимости результатов биолокационного метода, увеличение глубинности исследований и расширение возможностей применения биолокационного метода за счет использования различных транспортных средств. Поставленная задача решается тем, что в способе поиска и разведки геологических объектов, включающем выявление, картирование в плане, вертикальное зондирование и установление природы литосферных неоднородностей биолокационным методом с использованием Г-образной рамки и регулированием чувствительности оператора, согласно изобретению, регулирование чувствительности оператора осуществляют путем подачи на кисти его рук электрического тока напряжением до 5 В и изменения параметров этого тока, картирование в плане проводят с подачей на кисти рук оператора постоянного тока с регулируемым напряжением, а вертикальное зондирование - переменного тока с регулируемой частотой, причем наличие литосферных неоднородностей при профилировании в плане и при вертикальном зондировании в разрезе устанавливают и оценивают по значению напряжений, при которых проявляется биолокационный эффект, а глубину залегания этих неоднородностей - по значениям частоты тока. Исследованиями установлено, что если на оператора оказывать какие-либо физические стимульные воздействия, то его реакция на градиент напряженности электромагнитного поля, проявляющаяся в непроизвольном вращении рамки в его руках, меняется и выражается в повышении или понижении сенсорной чувствительности. Также установлено, что удобнее всего в качестве стимульного воздействия, регулирующего сенсорную чувствительность оператора, использовать слабый электрический ток (постоянный или переменный) с напряжением, безопасным для здоровья оператора. Экспериментально также установлено, что при подключении к выходу генератора электромагнитных колебаний эффект непроизвольного вращения рамки возникает при наличии градиента напряженности электромагнитного поля, распространяющегося с некоторой глубины от поверхности земли (с большей глубины приходят электромагнитные волны с меньшей частотой) и попадающего в резонанс с частотой задающего генератора. Предлагаемый способ изучения геологических объектов биолокационными методами реализуется следующим образом. При исследованиях на уровне поверхностного среза земли через оператора пропускают электрический ток от сухих элементов "373" (можно использовать и другие источники тока), а напряжение тока регулируют включенным а схему переменным резистором. В схему включают также измеритель напряжения (вольтметр). В качестве индикатора биолокационного эффекта используют Г-образную рамку с вертикальной осью вращения, которую помещают в правую или левую руку оператора. Факт непроизвольного вращения рамки в руках оператора при следовании вдоль профиля исследований или по линии маршрута фиксируют при определенном напряжении, которое регулируют в пределах от 0 до 5 В. Он является количественной оценкой относительного изменения напряженности поля. Принятые пределы изменения подаваемого на оператора напряжения (от 0 до 5 В) определены экспериментально, как не создающие дискомфорта для оператора и не приводящие к его чрезмерной утомляемости. При необходимости же использования напряжения свыше 5 В для регулирования сенсорной чувствительности в условиях высокой напряженности естественного электромагнитного поля, сенсорную чувствительность оператора загрубляют применением Г-образной рамки с большим моментом силы рабочего плеча, что позволяет расширить диапазон измерений. При переходе на другую рамку измерения приводят к единой системе отсчета умножением на коэффициент, пропорциональный изменению момента силы рабочего плеча рамки. Полученные замеры напряжений соотносят с координатами, по которым затем, производят картирование литосферных неоднородностей. Разрешающую способность способа в пешеходном варианте в зависимости от требуемой детальности исследований регулируют частотой замеров, уровнем и шагом задаваемого напряжения. В варианте с использованием транспортных средств разрешающую способность способа регулируют уровнем задаваемого напряжения, при котором проводят обследование территории, подбираемом в зависимости от требуемой детальности, и изменением скорости движения. Воспроизводимость результатов измерений различными операторами обеспечивается самой регулировкой сенсорной чувствительности. При вертикальном зондировании оператор подключается к генератору электромагнитных колебаний с регулируемыми на выходе частотой и напряжением (амплитудой колебаний). В процессе исследований измеряют частоту и напряжение, при которых возникает непроизвольное вращение рамки в руках оператора. Глубину залегания литосферных неоднородностей, с которыми связано проявление биолокационного эффекта, определяют путем умножения задаваемой частоты на коэффициент, устанавливаемый экспериментально. Величины напряжения при фиксированной частоте являются количественной оценкой относительного изменения напряженности поля, соответствующего литосферным неоднородностям в вертикальном разрезе. В зависимости от требуемой детальности исследований разрешающую способность способа при вертикальном зондировании регулируют шагом задаваемой частоты и уровнем задаваемого напряжения. Воспроизводимость результатов измерений различными операторами обеспечивают самой регулировкой сенсорной чувствительности в зависимости от задаваемого напряжения. Глубинность исследований обеспечивают применением генераторов электромагнитных колебаний с широким диапазоном частот. Для установления вещественной природы литосферных неоднородностей, выявленных по поверхности земли или в разрезе, применяют вещественные резонаторы (штуф горной породы, руды, минерала, пробирка с водой, нефтью и пр.), которые имеют примой контакт с оператором. Количественный эффект при применении каждого из них, интегрированный в общую напряженность электромагнитного поля, связанного с выявленными неоднородностями. оценивают также путем электрического регулирования сенсорной чувствительности оператора, что позволяет по совокупности и соотношению эффектов, регистрируемых для каждого резонатора в отдельности, получить представление о составе и строении изучаемого объекта β целом. Испытание метода проводили при поисках источников локального водоснабжения в Крыму, на Кавказе и в других регионах, получив подтверждение в 90% рекомендованных случаев, при инженерно-геологических изысканиях при строительстве объектов народного хозяйства, при картировании карстовых полостей в Крыму и Предкарпатье. Сопоставление данных описываемого способа и различных геофизических методов показало высокую сходимость его результатов с данными эманационного профилирования, вертикального электрозондирования и стандартного каротажа.