Hейротехнічний спосіб геологічних пошуків і розвідки

1 Нейротехнический способ геологических поисков и разведки, включающий выявление, картирование в плане, вертикальное зондирование и установление природы литосферных неоднородностей, а также вещественного состава горных пород и полезных ископаемых дистанционно с использованием сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей оператора к изменению напряженности и амплитудно-частотных характеристик естественных физических полей и ее регулировании, отличающийся тем, что регулирование сенсорной чувствительности осуществляется изменением порога возбуждения нервно-мышечных тканей путем воздействия на оператора искусственно созданными физическими полями электрическим, магнитным, электромагнитным и др , изменением механической нагрузки на мышцы, подключением к источнику постоянного тока, раздельно или в определенной комбинации, а картирование в плане, вертикальное зондирование и определение вещественного состава горных пород и полезных ископаемых осуществляют путем регистрации адаптивной реакции оператора на изменение амплитудно-частотных характеристик внешнего поля при постоянном или переменном, искусственно регулируемом, пороге чувствительности, при этом относительную величину напряженности либо частоту естественных физических полей, генерируемых геологическими объектами, оценивают по числовому значению стимульного воздействия на оператора одним из факторов регулирования сенсорной чувствительности, выбранных исходя из условий и задач исследований, а регистрацию адаптивной реакции осуществляют любым из возможных, физически реализуемых способов индикации возбуждения нервномышечных тканей, в том числе и по факту непроизвольного вращения механически неуравновешенного контура (рамки), непроизвольного кача ю ния маятника в руке оператора или по изменению общего электрического сопротивления и др 2 Способ по п 1, отличающийся тем, что регулирование сенсорной чувствительности нервномышечных тканей к изменению амплитудночастотных характеристик внешних физических полей включает стимулирование постоянной готовности к возбуждению нервно-мышечных тканей воздействием на оператора искусственно созданным электромагнитным полем с частотой 8-10 Гц мощностью излучения 10 3-10 6 Вт и напряжением в выходной цепи генератора 0,5 - 1В, который имеет емкостную связь с оператором, одноактное изменение порога возбуждения (сенсорной чувствительности) нервно-мышечных тканей искусственным стимульным воздействием безопасным для здоровья оператора, например, механическим воздействием на возможность сокращения мышечных тканей (в случае индикации эффекта адаптивной реакции по непроизвольному вращению Г-образной рамки в руках оператора - изменением момента силы ее горизонтального плеча, по своему эффекту кратному единичному изменению стимульного воздействия другой природы, более опасному для здоровья оператора), непрерывное регулирование сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей, моделирующее пространственно-временные закономерности изменений напряженности естественного поля при площадных исследованиях и глубинном зондировании, что достигается подачей на кисти рук оператора постоянного электрического тока с регулируемым напряжением от 0 до 5 В до появления адаптивной реакции (левую кисть соединяют с положительной клеммой источника питания, а изменение полярности допускают тогда, когда это предусматривается условиями исследований и является одним из факторов регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей) 3 Способ по п 1 и 2, отличающийся тем, что при индикации адаптивной реакции нервно-мышечных тканей по непроизвольному вращению вокруг вертикальной оси Г-образной рамки, изготовленной из металлического стержня, изогнутого под прямым углом, в руке оператора, которая находится от кисти до локтевого сустава в горизонтальном положении, по пороговым значениям напряжения постоянного тока судят об изменении амплитуды вертикальной магнитной составляющей естест О 42027 венного электромагнитного поля Земли, а при индикации адаптивной реакции по непроизвольному раскачиванию маятника в руке оператора, которая находится в отвесном положении, - об изменении амплитуды горизонтальной магнитной составляющей естественного электромагнитного поля Земли, и по общему электрическому сопротивлению оператора в момент индикации адаптивной реакции - об интегральном эффекте воздействия на оператора естественного поля 4 Способ по п 1 , 2, отличающийся тем, что в зависимости от задач исследований проявления адаптивной реакции нервно-мышечных тканей достигают при стабильном, в соответствии с заданным сенсорным порогом чувствительности, напряжении постоянного тока подаваемого на оператора в движении вдоль профиля (маршрута) наблюдений, с переменными значениями напряженности естественного поля - при площадных исследованиях то же при подключении вещественных резонаторов (ампула с нефтью, природным газом, водой, пришлифованные пластинки руды, горных пород с вмонтированными в них электродами) параллельно выходу генератора монохроматических электромагнитных колебаний на частоте 8-10 Гц с постоянной амплитудой 0,5 1,0В, стимулирующего постоянную готовность нервно-мышечных тканей к возбуждению (стимулирующего генератора), который имеет емкостную связь с оператором, при остановке и плавном изменении напряжения постоянного тока, подаваемого на оператора, до пороговых значений в соответствии с эффектом воздействия на него естественного поля в пункте наблюдений при площадных исследованиях, то же при подключении вещественных резонаторов параллельно выходу стимулирующего генератора, который имеет емкостную связь с оператором, при стабилизации одного из факторов регулирования сенсорной чувствительности и последующем его пошаговом изменении, например, частоты (длины волны) задающего генератора электромагнитных колебаний радиоволнового диапазона с постоянной амплитудой 0,5-1,0 В, который имеет емкостную связь с оператором, или при настройке подключенной к оператору приемной антенны, конструктивно выполненной в виде заземленного провода или в виде двух ортогональных лучей провода с общим заземлением в вершине угла, и плавном изменении напряжения постоянного тока, подаваемого на оператора до пороговых значений в соответствии с эффектом воздействия на него естественного поля в пункте наблюдения - при зондировании, то же при подключении вещественного резонатора параллельно выходу задающего генератора, который имеет емкостную связь с оператором, либо параллельно выходу стимулирующего генератора при работе с антенной при стабильном, в соответствии с заданным порогом сенсорной чувствительности напряжения постоянного тока, постоянной амплитуде электромагнитных колебаний в выходном контуре задающего генератора и плавном изменении частоты колебаний или плавном изменении настройки приемной антенны в резонанс с частотой естественного поля - при зондировании 5 Способ по п 1-4, отличающийся тем, что площадные исследования проводят по отдельным маршрутам методом прослеживания по простиранию границ литосферных неоднородности в соответствии с заданным пороговым значением напряжения постоянного тока и методом профилирования путем поинтервального определения пороговых значений напряжения постоянного тока в соответствии с эффектом воздействия на оператора естественного поля с шагом наблюдений вдоль линии профиля, который выбирают в зависимости от планируемой разрешающей способности изучения неоднородности, или путем регистрации отметок профиля, где наблюдается адаптивная реакция при заданной дискретности изменения напряжения постоянного тока, подаваемого на оператора, которую выбирают в зависимости от необходимой детальности исследований, а глубинное зондирование при изучении разреза на глубину до нескольких километров и более выполняют с использованием широкополосного задающего генератора электромагнитных волн радиочастотного диапазона с постоянной амплитудой 0,5-1,0 В, который имеет емкостную связь с оператором, путем пошагового измерения пороговых значений напряжения постоянного тока вслед за уменьшением частоты электромагнитных колебаний на выходе задающего генератора в соответствии с эффектом воздействия на оператора естественного поля в пункте наблюдений (шаг измерений определяют в зависимости от планируемой разрешающей способности изучения неоднородности и технических возможностей генератора) или путем плавного изменения частоты с выделением аномалий по заданному значению порогового напряжения постоянного тока, а глубинное зондирование при изучении разреза на глубину до 100-200 м выполняют с применением приемной антенны, состоящей из двух ортогональных лучей изолированного провода с общим заземлением вершиной угла в точке зондирования, с фиксированной в процессе зондирования длиной одного из них и переменной - второго, путем пошагового измерения пороговых значений напряжения постоянного тока через каждые 0,5-1,0 м увеличения длины переменного луча антенны, подключенного к оператору 6 Способ по п 1-5, отличающийся тем, что при проведении площадного картирования и глубинного зондирования наличие литосферных неоднородностей в плане и разрезе с учетом способа индикации адаптивной реакции устанавливают и оценивают по величине и изменению пороговых значений напряжения постоянного тока, а также по значениям общего электрического сопротивления оператора в момент адаптивной реакции, а при использовании вещественных резонаторов в процессе исследований по пороговым значениям напряжения постоянного тока степень соответствия состава горных пород и полезных ископаемых веществу выбранных резонаторов (степень соответствия тем больше, чем выше пороговые значения) и, таким образом, устанавливают их наличие в разрезе, и судят об относительной концентрации минерального вещества определенного состава в полигенных образованиях 7 Способ по п 1-6, отличающийся тем, что глубину залегания литосферных неоднородностей 42027 определяют по результатам двух параллельных зондирований, выполненных с минимальным интервалом времени между ними (не более одного часа) в одном пунісге наблюдений - с применением задающего генератора и при измерении пороговых значений напряжения постоянного тока в соответствии с пошаговым изменением частоты на его выходе, когда рука с рамкойиндикатором от кисти до локтевого сустава находится в горизонтальном положении на разной высоте над поверхностью земли, по формуле Z = h 2 9 1 - h оптимальных могут быть рекомендованы значения hi и hi2, соответственно 0,5 и 0,75 м, - с применением приемной антенны, конструктивно выполненной из двух ортогональных лучей изолированного провода с общим заземлением в пункте зондирования, и при измерении пороговых значений напряжения постоянного тока в соответствии с пошаговым изменением длины одного луча и постоянной длине другого, по разной при каждом из параллельных зондирований в отдельности, по формуле h , - h -у g 2 L. - L 1 і 12 — M I H ~ ' 2 L2 , где Z - глубина залегания литосферных неоднородностей в м , A,q , A,q - длина волны на выходе задающего генератора в м, при которой по характерному изменению пороговых значений напряжения постоянного тока в каждом из двух параллельных зондирований и при высоте руки с рамкой-индикатором над поверхностью Земли, соответственно hi и П в 2 м, определена и идентифицирована данная литосферная неоднородность, при этом в качестве где Z - глубина залегания литосферной неоднородности в м, 11 и l_2 - значения длины переменного луча антен_ ны в м, при которых по характерному изменению пороговых значений напряжения постоянного тока в каждом из двух параллельных зондирований и длине второго луча антенны, соответственно h и Ь в м, определена и идентифицирована данная литосферная неоднородность, при этом в качестве оптимальных могут быть рекомендованы значения h и Ь, равные соответственно 0,5 и 1,0 м Данное изобретение относится к области геологии (геофизики) и может быть использовано для поисков месторождений полезных ископаемых, при геологических изысканиях в строительстве с помощью дистанционного изучения естественных физических полей по адаптивной реакции нервно-мышечных тканей человеческого организма с регулированием их сенсорной чувствительности на изменение напряженности и амплитудночастотных характеристик естественных физических полей Земли Известен способ изучения геологических объектов биолокационными методами (см Н Н Сочеванов и др Использование биолокационного метода при поисках месторождений и геологическом картировании М , "Радио и связь", 1984, с 37), заключающийся в использовании эффекта непроизвольного вращения (отклонения) рамок различной конструкции в руках оператора, как ответной (адаптивной) реакции биологической системы на изменение внешнего физического поля над различными, обусловленными неоднородностями литосферы, геологическими объектами, которые устанавливаются по факту наличия вращения рамки и смены знака вращения - качественный 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 б) определение глубины залегания литосферных неоднородностей, выявленных при площадных исследованиях, изучение природы неоднородностей в разрезе (вертикальное зондирование) Оба варианта биолокационных исследований предусматривают установление природывыявленных неоднородностей путем использования вещественных резонаторов (штуф породы, пробирка с нефтью, водой и т д в руках оператора) или внесение конструктивных изменений в рамку, являющуюся индикатором, а также применение различных методических приемов Вертикальное зондирование сводится к использованию изолированного провода на катушке, подсоединенного к оператору и разматываемого им при движении о 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 а) выявление, прослеживание, оконтуривание и детализация литосферных неоднородностей на поверхности Земли (площадное обследование отдельными маршрутами и профилирование в пешеходном варианте или с применением различных транспортных средств) , Наиболее близким к предлагаемому является способ поиска и разведки геологических объектов (см патент Украины № 10921, кл G01V 9/00, 1996 г), включающий выявление, картирование в плане, вертикальное зондирование и установление природы литосферных неоднородностей биолокационным методом с использованием Г-образной рамки в качестве индикатора эффекта и регулированием сенсорной чувствительности оператора, которое осуществляют путем подачи на кисти его рук электрического тока напряжением до 5 В и измерением параметров этого тока При карти 42027 ровании в плане (маршрутные и профильные исследования с использованием транспортных средств) на кисти рук оператора подают постоянный электрический ток с регулируемым напряжением и при следовании вдоль линии маршрута или по профилю в соответствии с заданной схемой и частотой опроса устанавливают величину порогового напряженияг при котором возникает непрерывное вращение рамки в руке оператора По величине этого напряжения судят о наличии литосферных неоднородностей в плане Способ предусматривает возможность загрубления сенсорной чувствительности изменением момента силы рабочего плеча рамки При вертикальном зондировании оператора электроконтактным способом подключают к генератору электромагнитных колебаний с регулируемыми на выходе частотой и напряжением (амплитудой колебаний) В процессе исследований при пошаговом, с заданной дискретностью, изменением частоты измеряют величину напряжений, при которых возникает непроизвольное вращение рамки в руках оператора, которое является количественной оценкой относительного изменения напряженности поля, соответствующего литосферным неоднородностям в вертикальном разрезе Глубину залегания неоднородностей определяют путем умножения задаваемой частоты на коэффициент, устанавливаемый экспериментально Для установления вещественной природы литосферных неоднородностей в плане и разрезе применяют вещественные резонаторы, которые имеют прямой 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 Основными недостатками этого способа исследований в геологической практике являются 1 Отклик биологической системы не всегда однозначно моделирует изменение внешнего раздражителя, что влияет на воспроизводимость результатов в известном способе 2 При вертикальном зондировании как с применением заземленного провода, так и с подключением оператора к генератору электромагнитных колебаний с регулируемой частотой не учитываются временные вариации естественного электромагнитного поля и его различная степень затухания с изменением электрических и магнитных свойств слоев горных пород в разрезе, что снижает достоверность результатов вычисления глубины литосферных неоднородностей без необходимой поправки к расчетным экспериментальным коэффициентам за время измерения и анизотропию разреза в пункте исследований 3 Прямое подключение оператора к источнику переменного тока, каким является генератор, даже при весьма низких напряжениях , вредно для его здоровья (ожоги тела в местах длительного контакта, нарушение двигательных функций суставов и др) В основу настоящего изобретения поставлена задача повышения разрешающей способности и воспроизводимости исследовании, увеличение надежности и точности определения глубины залегания литосферных неоднородностей, повышение безопасности ведения работ Поставленная задача достигается тем, что в нейротехническом способе геологических поисков и разведки, включающем выявление, картирование в плане, вертикальное зондирование и установление природы литосферных неоднородностей, а также вещественного состава горных пород и полезных ископаемых дистанционно, основанном на сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей оператора к изменению напряженности и амплитудно-частотных характеристик естественных физических полей и ее регулировании, согласно изобретению, регулирование сенсорной чувствительности осуществляют изменением порога возбуждения нервно-мышечных тканей путем воздействия на оператора различными, искусственно созданными, физическими полями электрическим, магнитным, электромагнитным, и др , изменением механической нагрузки на мышцы, подключением к источнику постоянного тока, раздельно или в определенной комбинации, а картирование в плане, вертикальное зондирование и определение вещественного состава горных пород и полезных ископаемых осуществляют путем регистрации адаптивной реакции оператора на изменение амплитудно-частотных характеристик внешнего поля при постоянном или переменном, искусственно регулируемом, пороге чувствительности, при этом относительную величину напряженности либо частоту естественных физических полей, генерируемых геологическими объектами, оценивают по числовому значению стимульного воздействия на оператора одним из факторов регулирования сенсорной чувствительности, выбранных исходя из условий и задач исследований, а регистрацию адаптивной реакции осуществляют одним из возможных, физически реализуемых способов индикации возбуждения нервно-мышечных тканей, в том числе, и по факту непроизвольного вращения механически неуравновешенного контура (рамки) в руках оператора, непроизвольного качания (вращательных движений) маятника в руке оператора, изменению общего электрического сопротивления оператора и др Для повышения разрешающей способности и воспроизводимости результатов исследований с одновременным улучшением условий безопасности работ регулирование сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей к изменению амплитудно-частотных характеристик внешних физических полей, согласно изобретению, осуществляют в следующей последовательности операций, которая включает 1) стимулирование постоянной готовности к возбуждению нервно-мышечных тканей воздействием на оператора искусственно созданным электромагнитным полем с частотой 8-10 Гц, мощностью излучения 1 0 3 - 1 0 6 Вт и напряжением в выходной цепи генератора 0,5 - 1 В, который имеет емкостную связь с оператором, 2) одноактное изменение порога возбуждения (сенсорной чувствительности) нервно-мышечных тканей искусственным стимульным воздействием безопасным для здоровья оператора, напри 42027 мер, механическим воздействием на возможность сокращения мышечных тканей (в случае индикации эффекта адаптивной реакции по непроизвольному вращению Г-образной рамки в руке оператора - изменением момента силы ее горизонтального плеча, по своему эффекту кратному единичному изменению стимульного воздействия другой природы, более опасному для здоровья оператора), 3) непрерывное регулирование сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей, моделирующее пространственно-временные закономерности изменений напряженности естественного поля при площадных исследованиях глубинном зондировании, что достигается подачей на кисти рук оператора постоянного электрического тока с регулируемым напряжением от 0 до 5 В до появления адаптивной реакции (левая кисть соединяется с положительной клеммой источника питания, а изменение полярности допускают тогда, когда это предусматривается условиями исследований и является одним из факторов регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей) Согласно изобретению, при индикации адаптивной реакции нервно-мышечных тканей по непроизвольному вращению вокруг вертикальной оси Г-образной рамки, изготовленной из металлического стержня, изогнутого под прямым углом, в руке оператора, которая от кисти до локтевого сустава находится в горизонтальном положении, по пороговым значениям напряжения постоянного тока, судят об изменении амплитуды вертикальной магнитной составляющей естественного электромагнитного поля Земли, а при индикации адаптивной реакции по непроизвольному раскачиванию маятника в руке оператора, которая находится в отвесном положении, - об изменении амплитуды горизонтальной магнитной составляющей естественного электромагнитного поля Земли, а по общему электрическому сопротивлению оператора в момент индикации адаптивной реакции - об интегральном эффекте воздействия на оператора естественного поля Для устранения вредного воздействия на оператора переменного тока, в частности ожогов в местах длительного контакта с источником переменного тока, втом числе, и при весьма низком напряжении, во всех видах исследований, основанных на регулировании сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей электрическим способом, согласно изобретению, исключают возможность возникновения в теле оператора тока проводимости при подключении его к техническим средствам, которые могут являться источником переменного тока При этом, в зависимости от задач исследований, проявления адаптивной реакции нервно-мышечных тканей достигают 1) при стабильном напряжении постоянного тока, подаваемого на оператора в движении вдоль профиля (маршрута) наблюдений с переменными значениями напряженности естественного поля при площадных исследованиях, 2) то же при подключении вещественных резонаторов (ампула с нефтью, природным газом, пришлифованные пластинки руды, горных пород с вмонтированными в них электродами) параллель но выходу генератора монохроматических колебаний на частоте 8 - 10 Гц с постоянной амплитудой 0,5 - 1,0 В, стимулирующего постоянную готовность нервно-мышечных тканей к возбуждению (стимулирующего генератора), который имеет емкостную связь с оператором, 3) при остановке оператора и плавном изменении напряжения постоянного тока, подаваемого на оператора, до пороговых значений в соответствии с эффектом воздействия на него естественного поля в пункте наблюдений - при площадных исследованиях, 4) то же, при подключении вещественных резонаторов параллельно выходу стимулирующего генератора, который имеет емкостную связь с оператором, 5) при стабилизации одного из факторов регулирования сенсорной чувствительности и последующем его пошаговом изменении, например, частоты (длины волны) задающего генератора электромагнитных колебаний радиоволнового диапазона с постоянной амплитудой 0,5 - 1,0 В , который имеет емкостную связь с оператором, или при настройке подключенной к оператору приемной антенны, конструктивно выполненной в виде заземленного провода, или в виде двух ортогональных лучей провода с общим заземлением в вершине угла, и плавном изменении напряжения постоянного тока, подаваемого на оператора, до пороговых значений в соответствии с эффектом воздействия на него естественного поля в пункте наблюдений - при зондировании, 6) то же, при подключении вещественных резонаторов параллельно выходу стимулирующего генератора при работе с антенной, 7) при стабильном, в соответствии с заданным порогом сенсорной чувствительности, напряжении постоянного тока, постоянной амплитуде электромагнитных колебаний в выходном контуре задающего генератора и плавном изменении настройки приемной антенны в резонанс с частотой естественного поля - при зондировании Площадные исследования проводят по отдельным маршрутам методом прослеживания по простиранию границ литосферных неоднородностей в соответствии с заданным пороговым значением напряжения постоянного тока и методом профилирования путем поинтервального определения пороговых значений напряжения постоянного тока в соответствии с эффектом воздействия на оператора естественного поля с шагом наблюдений вдоль линии профиля, который выбирают в зависимости от планируемой разрешающей способности изучения неоднородностей, или путем фиксирования (регистрации) отметок профиля, где наблюдается адаптивная реакция при заданной дискретности изменения напряжения постоянного тока, подаваемого на оператора, которую выбирают в зависимости от необходимой детальности исследований Исследования возможны в пешеходном варианте, а также с применением всех видов транспорта, в том числе, и в пределах морских акваторий Глубинное зондирование, при изучении разреза на глубину до нескольких километров и более, выполняют с использованием широкополосного задающего генератора электромагнитных 42027 волн радиочастотного диапазона с постоянной амплитудой 0,5 - 1,0 В, который имеет емкостную связь с оператором, путем пошагового измерения пороговых значений напряжения постоянного тока вслед за уменьшением частоты электромагнитных колебаний на выходе задающего генератора в соответствии с эффектом воздействия на оператора естественного поля в пункте наблюдений (шаг измерений определяют в зависимости от планируемой разрешающей способности изучения неоднородностеи и технических возможностей генератора) или путем плавного изменения частоты с выделением аномалий по заданному значению порогового напряжения постоянного тока Глубинное зондирование при изучении разреза на глубину до 100 - 200 м выполняют с применением приемной антенны , состоящей из двух ортогональных лучей изолированного провода с общим заземлением вершины угла в точке зондирования, фиксированной в процессе зондирования длиной одного из них и переменной - второго, путем пошагового измерения пороговых значений напряжения постоянного тока через каждые 0,5 1,0 м увеличения длины переменного луча антенны, подключенного к оператору При проведении площадного картирования и глубинного зондирования наличие литосферных неоднородностеи в плане и разрезе с учетом способа индикации адаптивной реакции в плане и разрезе устанавливают и оценивают по величине и изменению пороговых значений напряжения постоянного тока, а также - по значениям общего электрического сопротивления оператора в момент адаптивной реакции При использовании вещественных резонаторов в процессе исследований по пороговым значениям постоянного тока оценивают степень соответствия состава горных пород и полезных ископаемых веществу выбранных резонаторов (степень соответствия тем больше, чем выше пороговые значения) и, таким образом, устанавливают их наличие и положение в разрезе и судят об относительной концентрации минерального вещества в полигенных образованиях Глубину залегания литосферных неоднородностеи определяют по результатам двух параллельных зондирований в одном пункте наблюдений Чтобы исключить влияние временных вариаций поля и изменений состояния оператора параллельные зондирования выполняют с минимальным интервалом во времени (не более 1 часа) С применением задающего генератора и при измерении пороговых значений напряжения постоянного тока в соответствии с пошаговым изменением частоты (длины волны) на его выходе Глубину залегания литосферных неоднородностеи определяют по результатам наблюдений, когда рука с рамкой-индикатором от кисти до локтевого сустава находится в горизонтальном положении на разной высоте над поверхностью Земли, по формуле Z = —X 2 h 2 9 1 h h 1 9 2 " h где Z - глубина залегания литосферных неоднородностеи в м , 9i 92 длина волны на выходе задаю щего генератора в м, при которой по характерному изменению пороговых значений напряжения постоянного тока в каждом из двух параллельных зондирований и при высоте руки с рамкой-индикатором над поверхностью Земли, соответственно hi и гі2, в м, определена и идентифицирована данная литосферная неоднородность При этом, в качестве оптимальных могут быть рекомендованы значения hi и П2, соответственно, 0,5 и 0,75 м С применением приемной антенны, конструктивно выполненной из двух ортогональных лучей изолированного провода с общим заземлением в пункте зондирования и при измерении пороговых значений напряжения постоянного тока в соответствии с пошаговым изменением длины одного луча, подключенного к оператору, и постоянной длине другого, но разной при каждом из параллельных зондирований в отдельности, глубину залегания литосферных неоднородностеи определяют по формуле _ І І2-І1 ' 4 где Z - глубина залегания литосферной неоднородности в м, 11 и l_2 - значения длины переменного луча _ антенны в м, при которых по характерному изменению пороговых значений напряжения постоянного тока в каждом из двух параллельных зондирований и длине второго луча антенны, соответственно, h и Ь в м, определена и идентифицирована данная литосферная неоднородность При этом, в качестве оптимальных могут быть рекомендованы значения h и Ь, равные соответственно, 0,5 и 1,0 м Большинство исследователей биолокационного эффекта склоняются к мнению, что вращение или отклонение рамки-индикатора в руке оператора связано с непроизвольным микросокращением мышц кисти руки под воздействием внешнего поля, генерируемого природными объектами, напряженность которого непрерывно изменяется при перемещении оператора относительно изучаемого объекта Общеизвестно, что возбуждение нервного волокна с последующей передачей возбуждения на мышцу возможно только при определенной величине внешнего раздражителя (в данном случае напряженности естественного поля) , достигающей пороговых значений Наиболее вероятный механизм возбуждения нервного волокна имеет электрическую природу и функционально связан с изменением потенциала на поверхностях мембраны, покрывающей нейроны Современные исследования электрических явлений в живых тканях показали, что мембрана, покрывающая нейрон, по отношению к различным ионам обладает избирательной проницаемостью, в силу чего на ее внутренней и внешней поверхности скапливаются ионы, имеющие разноименный заряд При раздражении нерва изменение электрического заряда на одном определенном его участке начинает нарастать до тех пор, пока не достигнет такой интенсивности, что превращается в распространяющуюся волну возбужде 42027 ния Заметим также, что мембрана обладает еще одной особенностью проницаемость ее под влиянием электрических, химических и других факторов может временно изменяться Последнее, согласно изобретению, положено в основу регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей к изменению напряженности естественного поля и количественной оценки этих изменений Экспериментально было установлено, что если на оператора через кисти рук подать постоянный ток с напряжением, безопасным для здоровья (от 0 до 5 В), то сенсорный порог чувствительности его нервных тканей к изменению напряженности естественных полей пропорционально уменьшается с увеличением напряжения подаваемого тока и, наоборот, увеличивается с уменьшением его напряжения Таким образом, изменяя напряжение постоянного тока, подаваемого на кисти рук оператора до появления адаптивной реакции, регистрируемой по факту непроизвольного вращения рамки-индикатора, можно судить о характере изменений напряженности естественного поля в относительных единицах, кратных величине подаваемого напряжения Объективные физиологические изменения в человеческом организме, соответствующие его адаптивной реакции на изменение напряженности естественных физических полей, регистрируют также по изменению электрического сопротивления в цепи постоянного тока, замкнутой через кисти рук оператора В пределах аномалий естественных физических полей с увеличением пороговых значений напряжения постоянного тока, подаваемого для регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей, наблюдается временное уменьшение индивидуального электрического сопротивления оператора, которое в момент адаптивной реакции при изменении напряжения постоянного тока на 1В достигает 10% и более величины общего сопротивления в невозбужденном состоянии При электрическом способе регулирования сенсорной чувствительности были замечены различия эффекта, связанные со сменой полярности постоянного тока, подаваемого на кисти рук При подключении правой руки к положительной клемме источника постоянного тока одинаковый эффект наблюдается при меньших напряжениях постоянного тока, чем при обратной полярности Возможны и другие различия, которые учитывают при практическом применении способа и подготовке операторов В качестве оптимального воздействия для регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей не следует применять прямое подключение оператора к источнику переменного тока, так как это небезопасно для его здоровья В местах длительного контакта с источником переменного тока, (даже весьма низкого напряжения), на теле оператора возникают ожоги, отмечается нарушение функциональной деятельности опорно-двигательного аппарата и др Экспериментально установлено, что при взаимодействии внешние факторы оказывают интегральное влияние на физиологические изменения, которые происходят в организме, предшествуя возбуждению нервно-мышечных тканей При этом пороговые значения интенсивности воздействия любым из этих факторов, которые вызывают возникновение адаптивной реакции в организме, зависят от тех физиологических изменений, которые уже произошли в нервно-мышечных тканях под воздействием всех остальных факторов, интенсивность которых не достигла пороговых значений Таким образом, представляется возможным, применив один из факторов регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей, безопасный для здоровья оператора, но недостаточно мобильный для отслеживания напряженности естественного поля, снизить пределы изменения до безопасных норм другого более мобильного фактора Для индикации биолокационного эффекта (адаптивной реакции) известна Г-образная конструкция рамки, изготовленная из металлического стержня, изогнутого под прямым углом Одно плечо такой рамки помещают в руку и используют в качестве вертикальной оси вращения, второе, горизонтальное или рабочее, используют как индикатор адаптивной реакции по факту вращения Исследованиями установлено, что чем больше момент силы горизонтального или рабочего плеча рамки, а соответственно, чем больше нагрузка на мышцы, приводящие в движение кисть руки, тем больше необходимая напряженность естественного поля, при которой проявляется эффект непроизвольного сокращения мышцы Количественная оценка изменения напряженности естественного поля по изменению пороговых значений момента силы рабочего плеча рамки не совсем удобна, но изменением момента силы рабочего плеча можно загрублять сенсорную чувствительность нервно-мышечных тканей до таких пределов, что при электрическом способе регулирования сенсорной чувствительности пороговые напряжения постоянного тока не будут превышать безопасные для здоровья нормы, не будут вызывать дискомфортного состояния оператора и, вместе с тем, будут охватывать возможные пределы изменения напряженности естественного поля Функциональная подвижность нервно-мышечных тканей может изменяться, поэтому не всякий раз раздражение внешним естественным полем может завершиться возбуждением В этой связи, при практических исследованиях естественных полей наличие ошибочных результатов типа "пропуск цели" является вполне возможным Известно, что первые импульсы, поступившие в синапс (место передачи возбуждения с нерва на мышечную ткань) повышают его возбудимость и тем самым облегчают передачу последующих импульсов Известно также, что возбуждение поступившее в нервное окончание, вызывает сложные биохимические процессы, в результате чего образуется физиологически активное вещество - медиатор, который, действуя на орган вместе с потенциалом действия, способствует его возбуждению Таким образом, применяя определенный источник раздражения с подпороговой интенсивностью можно добиться постоянной готовности нервно-мышечных тканей к возбуждению или , по крайней мере, облегчения возбуждения Экспериментально было установлено, что воздействуя на оператора ис 42027 кусственно созданным электромагнитным полем с монохроматической частотой 8 Гц, являющейся, по данным различных исследователей, биологически активной, в процессе практических исследований воспроизводимость результатов при повторных наблюдениях приближалось к 100%, а количество ошибок типа "пропуск цели" сводилась к единичным случаям Эксперименты были выполнены при индуктивной, емкостной и смешанной связи оператора с генератором электромагнитных колебаний Для практических целей, как наиболее оптимальный, выбран емкостной способ связи оператора с генератором с напряжением 0,5-1,0 В и мощностью излучения 10 3 - 10 6 Вт на выходе Многие исследователи влияния электромагнитных полей на живые организмы приходят к выводу о существовании биотропных (биологически активных) частотных полос и амплитудных окон монохроматических биотропных электромагнитных колебаний, в пределах которых биологический эффект проявляется наиболее полно Экспериментально было установлено, что при регулировании сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей электрическим способом, подавая постоянный ток на кисти рук оператора, или механическим - изменяя момент силы рабочего плеча рамки, в пределах одних и тех же аномалий естественного поля адаптивная реакция организма наблюдается на разных уровнях изменения искусственного стимульного воздействия Так аномалия выявленная, при более низких пороговых значениях напряжения постоянного тока или момента силы рабочего плеча рамки, воспроизводится также в полосе более высоких значений напряжения и момента силы, не перекрывающих предыдущие Причем на более высоком уровне интенсивности стимульного воздействия ширина полосы пороговых значений нелинейно возрастает Биологически эффективные окна интенсивности стимульного воздействия у разных операторов различны, и поэтому для избежания ошибок измерения относительной напряженности естественного поля пределы изменения интенсивности искусственного воздействия для регулирования сенсорной чувствительности подбирают индивидуально для каждого оператора, исключая возможность перекрытия смежных, биологически эффективных полос На протяжении многовековой истории применения биолокационных исследований (ранее лозоходства) был актуальным вопрос физической природы "сигнала", вызывающего эффект непроизвольного вращения - (отклонения) рамки-индикатора (ранее - ивового или виноградного прутика) При проведении исследований карста, оползней, разломно-трещинных зон, водоносных зон и других геологических объектов и неоднородностей литосферы геофизическими методами совместно с биолокацией установлена хорошая корреляционная связь пространственных изменений гравитационного, магнитного, электрического, эманационного, импульсного электромагнитного и других геофизических полей с проявлениями биолокационного эффекта С одной стороны, это можно объяснить тем, что пространственно-временные изменения различных геофизических полей часто коррелируют между собой, а с другой стороны, как уже отмечалось, при взаимодействии внешние факторы раздражения нервно-мышечных тканей, какими являются, в том числе, и геофизические поля, оказывают интегральное воздействие на физические изменения в организме, которые в свою очередь определяют величину стимульного воздействия (напряжения постоянного тока, момента силы рабочего плеча рамки) для регулирования сенсорной чувствительности, по пороговым значениям которого оценивают напряженность естественного поля В различных условиях распространения, эффективности экранирования, временных вариаций естественных геофизических полей адаптивная реакция возникает в ответ на пространственное изменение наиболее проявленного поля - поля, напряженность которого является максимальной Прямыми наблюдениями было установлено, что биолокационный эффект проявляется при проведении исследований с транспортных средств автомобиля с закрытым металлическим кузовом, вертолета, катера или судна при работе в пределах морских акваторий Если исключить существование какого-либо неизвестного " экзотического " поля, в данных условиях, при отсутствии аномалий гравитационного поля, биологически эффективным может быть воздействие только электромагнитного поля весьма низких частот С другой стороны, регулируя сенсорную чувствительность нервно-мышечных тканей определенным образом, в ряде случаев достигается селективная настройка биологической системы на изменение амплитудно-частотных характеристик поля определенной природы Таким образом, представляется возможным по спектральному составу естественного электромагнитного поля Земли изучать вещественный состав горных пород и полезных ископаемых, а по амплитудно-частотному изменению электромагнитного поля в горных породах - определять глубину залегания литосферных неоднородностей - аномального электромагнитного поля определенной частоты Известен ряд физиологических особенностей человека, который позволяет достаточно однозначно определить физиологически активную полосу частот, восприятие которых человеческим организмом генетически определено После прохождения волны возбуждения наступает рефракторный период, в течение которого нерв или мышца не возбуждается, какой бы силы раздражитель не был Длительностью рефракторного периода и определяется частота раздражения, на которую нерв (мышца) будет отвечать такой же частотой волн возбуждения Длительность рефракторного периода непостоянна и может укорачиваться при воздействии частых раздражений Предельная величина частоты раздражения, которая может быть воспроизведена нервом и мышцей, не превышает нескольких сотен герц Ритм импульсов, которые посылает центральная нервная система к рабочим органам при возбуждении, колеблется от 50 до 200 Гц Электрическая активность мозга человека в условиях бодрствования и покоя проявляется в следующих основных ритмах электроэнцефалограммы (ЭЭГ ) альфа-ритм с частотой 813 Гц, амплитуда которого подвержена депрессии при воздействии различными раздражениями и при выполнении умственной работы, бета-ритм с 42027 частотой 14-40 Гц, амплитуда которого увеличивается при депрессии альфа-ритма, и, наконец, гамма-ритм с частотой 40-100 Гц и выше, который регистрируется при значительном возбуждении и выполнении умственной работы Магнитомиограмма (ММГ) мышц человека соответствует переменному магнитному полю с максимумом в спектре частот близ предплечья 40 Гц, близ ладони 80 Гц Приведенных примеров достаточно для того, чтобы иметь основание считать, что восприятие пространственных изменений электромагнитного поля Земли человеком происходит в пределах " резонансных " окон на сверхнизких частотах (СНЧ) от нескольких Гц до десятков и нескольких сотен Гц В целом, воздействие электромагнитных полей сверхнизких частот на живые организмы явление достаточно изученное Например, достоверно известно об изменении навигационных способностей птиц у включенных антенн, работающих на частотах от 45 до 80 Гц Природа естественного электромагнитного поля Земли многогранна и имеет свое начало как в экзогенных (космических), так и в эндогенных (земных) процессах, протекающих на различных уровнях строения и организации материи от процессов на уровне элементарных частиц до общепланетарных, протекающих в земных оболочках, в том числе, ионосферном слое, поэтому в спектре электромагнитного излучения Земли присутствуют все известные частоты от сверхнизких до гаммаизлучения В общей структуре спектра естественного электромагнитного поля Земли в связи с явлениями интерференции волн также имеют место "биения" и "импульсы", состоящие из серии "биений", которые по частоте следования являются биологически эффективными и могут быть воспроизведены нервами В этом случае изучение пространственного распределения аномальных значений напряженности естественного электромагнитного поля Земли и их количественная оценка возможны непосредственно по адаптивной реакции оператора при регулировании сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей электрическим или другим каким-либо способом При картировании в плане разломно-трещинных зон, карстовых полостей, оползней, контактов горных пород и других литосферных неоднородностей, которые пространственно, а часто и генетически связаны с аномалиями естественного импульсного электромагнитного поля Земли, знание пространственного распределения аномальных значений напряженности естественного электромагнитного поля Земли бывает достаточным для того, чтобы сделать выводы о наличии и плановом положении этих литосферных неоднородностей При определении глубины их залегания, вещественного состава слагающих их горных пород и полезных ископаемых дистанционным методом возникает необходимость изучения пространственно-временных изменений естественного электромагнитного поля Земли в различных интервалах радиочастотного и микроволнового диапазонов с определением относительного изменения амплитуды монохроматических колебаний, в том числе, и в полосе частот, которые уже не могут быть воспроизведены адекватно нервными импульсами Экспериментально установлено, что если на оператора, неэкранированного от воздействия естественного электромагнитного поля Земли, дополнительно воздействовать монохроматическим электромагнитным излучением от искусственного источника, то его адаптивная реакция возникает на изменение амплитуды "биений" в пределах" резонансных" окон на сверхнизких частотах, удовлетворяющих соотношению ft-fg = ±fr[1], где fr - резонансная, биологически эффективная частота Условно считается постоянной В действительности же подвержена временным вариациям, а также может изменяться под воздействием различных внешних факторов Вариациями, в допустимых пределах удовлетворяющим точности практических исследований, можно пренебречь В противном случае их следует избегать экспериментально, fg - частота монохроматического излучения от искусственного источника электромагнитного поля, ft - частота монохроматического излучения в спектре естественного электромагнитного поля Земли Если амплитуда "биений" не достигнет пороговых значений, возбуждение нервно-мышечных тканей не произойдет и адаптивная реакция наблюдаться не будет Для того, чтобы она произошла, следует изменить амплитуду колебаний монохроматического излучения от искусственного источника (амплитуду колебаний с частотой fg) либо изменить сенсорный порог чувствительности нервно-мышечных тканей, воздействуя на них каким-либо дополнительным источником раздражения, например, постоянным электрическим током Таким образом, представляется возможным для каждой частоты монохроматического излучения от искусственного источника электромагнитного поля, которую можно пошагово изменять, определить пороговые значения амплитуды, либо стабилизируя ее - пороговые значения напряжения постоянного тока, подаваемого на кисти рук оператора для регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей, или пороговые значения интенсивности раздражения любой другой природы, изменения которых будут следовать за изменениями напряженности естественного электромагнитного поля Земли на каждой фиксированной частоте ft, = fg, + fr, если регулирование сенсорной чувствительности осуществляют при плавном возрастании искусственного стимульного воздействия и ft, = fgi - fr в обратном порядке Соотношения справедливы, если пороговые значения искусственного стимульного воздействия для регулирования сенсорной чувствительности имеют меньшие значения при частоте ft, и, наоборот, ft, = fgi - f r , a ft, = fg, + fr, если пороговые значения искусственного стимульного воздействия больше при частоте ft. Так как значения fr относительно малые (обычно не превышают 100 Гц), то при fg > 10 кГц в практических целях можно положить, что ft, и fgi В ряде случаев представляют интерес измерения относительных значений нап 42027 ряженности естественного электромагнитного поля по величине пороговых значений искусственного стимульного воздействия на двух зеркальных частотах ( ft, и ft,), изменение разницы которых представляет дополнительную информацию о наличии и положении неоднородностей в разрезе Искусственное формирование "сигнала" (биений на биологически эффективных частотах электромагнитного поля) возможно с подключением оператора к широкополосному генератору, в котором частота на выходе может регулироваться плавно или пошагово с заданной дискретностью При подключении генератора к оператору в целях безопасного ведения работ следует исключить возникновение тока проводимости в цепи генератор-оператор Подключение оператора может быть индуктивным или емкостным Экспериментально установлено, что при регулировании сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей изменением напряжения постоянного тока, пропускаемого через кисти рук оператора, наиболее устойчиво во всем диапазоне частот от десятков мГц до кГц нейротехническая система "генератор-оператор" работает при емкостной связи генератора с оператором, постоянной амплитуде генерируемых в нем колебаний на всем диапазоне частот в пределах 0,5 - 1,0 В и мощности в выходном контуре 10 3 - 10 6 Вт При таком режиме работы вероятность скачков пороговых значений амплитуды и частоты биений значительно уменьшается или сводится к нулю, что, в свою очередь, резко уменьшает вероятность случайных ошибок при измерениях глубины залегания литосферных неоднородностей по изменению частоты естественного ПОЛЯ он также имеет емкостную связь с генератором, в горизонтальном положении находится на разной высоте над поверхностью Земли (оператор сидит или стоит), изменения пороговых значений напряжений постоянного тока, подаваемого для регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей в соответствии с изменением частоты задающего генератора, имеют одинаковую морфологию и амплитуду изменений на разных диапазонах частот на выходе генератора, со смещением в сторону более высокой частоты (более коротких волн) при меньшей высоте над поверхностью Земли кисти руки Вместе с тем, при изучении литологической последовательности горных пород по скважинам и сопоставлении ее с изменениями пороговых значений напряжения постоянного тока в соответствии с пошаговым уменьшением частоты колебаний задающего генератора, начиная с метровых волн, установлено, что более проводящим слоям разреза (нап ри мер, гл и нам) соответствуют более низкие пороговые значения напряжения постоянного тока, а слоям, обладающим высоким электрическим сопротивлением (например, мраморизованным известнякам), соответствуют более высокие пороговые значения напряжения постоянного тока, что находится в обратной пропорциональной зависимости от изменения вертикальной составляющей напряженности переменного магнитного поля, затухание которой зависит от собственной частоты и геоэлектрических свойств разреза Исходя из анализа изменения пороговых значений напряжения постоянного тока, характеризующих изменения напряженности естественного поля в зависимости от длины (частоты) электромагнитных волн задающего генератора при разной высоте измерительной системы (рука-рамка) над поверхностью Земли, представляется возможным по их характерным изменениям определить пределы изменений частоты задающего генератора, которые соответствуют определенным слоям горных пород Глубина залегания отдельных слоев и других литосферных неоднородностей при этом определяется по абсолютным значениям и соотношению значений длин волн задающего генератора в параллельных замерах В самом простом случае, с учетом регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей, адаптивная реакция возникает на максимальную амплитуду биений, что возможно, если естественный источник монохроматического излучения находится на глубине, равной половине длины волны естественного поля (A.t/2) По условию формирования резонансной, биологически эффективной, частоты биений, разницей монохроматических частот естественного поля и задающего генератора, как уже отмечалось, можно пренебречь и при измерениях у самой поверхности земли (h=0) можно положить, что глубина естественного источника монохроматического излучения также примерно равна половине длины волны (А,д/2) задающего генератора Понятно, что измерения таким способом у самой поверхности земли практически не возможны Но это условие соблюдается и при измерениях на разной высоте от поверхности Земли, однако A.t/2 и Я,д/2, с учетом различной скорос В зависимости от способа индикации эффекта адаптивной реакции, могут быть замерены относительные изменения вертикальной, горизонтальной составляющих либо полной напряженности переменного магнитного поля Экспериментально, сравнивая результаты, полученные традиционными геофизическими методами и по технологии данного изобретения, было установлено, что при использовании в качестве индикатора Г-образной рамки (металлический стержень изогнутый под прямым углом) и горизонтальном положении руки от кисти до локтевого сустава, адаптивная реакция возникает, главным образом, на изменение вертикальной составляющей переменного магнитного поля (Hz) При использовании же в качестве индикатора маятника (такой прием биолокации также известен) и отвесном положении руки адаптивная реакция (раскачивание или вращательные движения маятника) возникает, главным образом, на изменение горизонтальных составляющих переменного магнитного поля (Нх, Ну) Изменение сопротивления тела человека, при этом, больше коррелирует с изменением общей напряженности (Н) переменного магнитного поля Заметим, что электрический способ регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей позволяет получить зеркальные отображения относительного изменения магнитных составляющих естественного электромагнитного поля Экспериментально установлено, что если кисть руки оператора с рамкой-индикатором, через которую 10 42027 Искусственное формирование биений на биологически активной частоте возможно и другим способом, если генератор заменить изолированным проводом, один конец которого в точке исследований (глубинного зондирования) заземляется, второй подсоединяется к оператору через токопроводящий браслет, либо совместно с подключением генератора работающего на постоянной частоте 8-10 Гц В этом случае заземленный провод играет роль антенны, изменяя длину которого представляется возможным настроить ее в резонанс на определенную частоту естественного электромагнитного поля Земли При этом адаптивная реакция нервно-мышечных тканей оператора возникает на биения резонансной биологически эффективной частоты, при интерференции электромагнитных колебаний, наведенных в антенне, и колебаний широкого спектра частот естественного поля, воздействующего на оператора непосредственно, когда амплитуда биений достигает пороговых значений естественным путем либо посредством регулирования сенсорной чувствительности Регулируя сенсорную чувствительность нервномышечных тканей электрическим способом для каждого изменения длины антенны, настроенной таким образом в резонанс на определенную частоту естественного поля, можно определить пороговые значения напряжения постоянного тока, подаваемого на кисти рук оператора и по ним судить об изменениях напряженности естественного электромагнитного поля, в данном случае, его вертикальной магнитной составляющей, в зависимости от изменения его частоты (длины волны монохроматического излучения) Каждый такой замер по условиям формирования биений и регулирования сенсорной чувствительности будет соответствовать источнику естественного поля на глубине, равной половине длины волны его монохроматического излучения в точке заземления, в резонанс с которым настроена антенна Обычно при измерениях длину антенны изменяют пошагово через определенный интервал, удовлетворяющий требуемой точности исследований, постепенно разматывая провод с катушки, расположенной в точке заземления В первом приближении такая конструкция антенны является полуволновым диполем, однако соответствие ее длины длине волны естественного электромагнитного излучения, на частоту которого она настроена в резонанс, не всегда однозначно и зависит от резонансных свойств самой антенны и условий распространения электромагнитных волн в горных породах геологического разреза Экспериментально было установлено, что если в точке заземления к антенне подсоединить короткий отрезок провода и направить его к ней ортогонально, то одни и те же неоднородности разреза, узнаваемые по характерным изменениям пороговых значений напряжения постоянного тока, воспроизводятся при более короткой длине основного луча антенны, изменяемого для настройки ее в резонанс на каждое новое значение частоты естественного поля, и тем меньше, чем длиннее луч, ортогональный к ней Глубина залегания литосферных неоднородностей (Z) при этом может быть определена из зависимости, полученной экспериментальным путем ти распространения электромагнитных волн в горных породах изучаемого геологического разреза и в воздухе, будут соответствовать реальной траектории прохождения монохроматической волны естественного источника, отличающейся от расстояния по нормали к поверхности Земли на определенную величину, которая зависит от показателя преломления среды и изменяется в зависимости от высоты измерительной системы над поверхностью Земли Если адаптивная реакция с учетом регулирования сенсорной чувствительности при определенных значениях напряжения постоянного тока на разных частотах задающего генератора, соответствующих двум положениям измерительной системы (рука - рамка) над поверхностью Земли определены для одних и тех же неоднородности по характерным изменениям пороговых значений напряжения постоянного тока и в короткий промежутков времени, исключающий возможные временные вариации поля и изменения состояния оператора, то глубина залегания этих неоднородности (Z) может быть определена из соотношения Z = h 2 9 1 - h h , - h g 2 где A,gi и A,g2 - длины волн в выходном контуре задающего генератора, при которых наблюдается адаптивная реакция нервно-мышечных тканей оператора на изменение амплитуды биений при интерференции волн задающего генератора и естественного источника электромагнитных волн, связанного с одной и той же литосферной неоднородностью, при разной высоте измерительной системы (рука - рамка) над поверхностью Земли равной, соответственно hi и П Не следует допус2 кать чрезмерного увеличения абсолютной высоты кисти руки с рамкой над поверхностью Земли, а также разницы ее высот при отдельных зондированиях, составляющих единую пару, так как это может привести к снижению достоверности результатов за счет нелинейности эффекта и анизотропии свойств разреза на пути луча при его значительном отклонении от нормали в точке зондирования Большая разница высоты измерений над поверхностью Земли в разных зондированиях приводит также к значительному смещению по частоте результатов наблюдений, касающихся одних и тех же неоднородностей, что затрудняет их дальнейшую интерпретацию В качестве оптимальной может быть рекомендована высота над поверхностью Земли при первом зондировании 0,5 м, при втором - 0,75 м , что позволяет оператору в обоих случаях выполнять измерения в положении "сидя" Эффективность определения глубины литосферных неоднородностей данным способом и его достоверность проверена экспериментально при глубинном зондировании и изучении разреза по данным бурения до глубины 6 км Теоретически исследования разреза с применением генератора возможны на глубину свыше 100 км Основным ограничением увеличения глубинности исследований при этом является собственная резонансная частота оператора 11 42027 Экспериментально было установлено, что если при зондировании или площадных исследованиях в руке оператора находится вещественный резонатор - штуф породы, минерала или руды, а для жидкости и газа - герметичная ампула с данным веществом, то адаптивная реакция на изменение напряженности естественного поля возникает только при условии, если данное вещество в разрезе действительно присутствует В противном случае проявляется эффект торможения деятельности нервной системы и никакие значения внешнего стимульного воздействия, в том числе и от искусственного источника, используемого для регулирования сенсорной чувствительности, не приводят к ее возбуждению При наличии в разрезе вещества, идентичного тому, которое используется в качестве резонатора, регулируя сенсорную чувствительность нервно-мышечных тканей оператора каким-либо способом, рассмотренным выше, представляется возможность селективного изучения напряженности естественного поля, связанного с веществом определенного состава, и в зависимости от способа исследований судить об его относительных содержаниях или концентрации в плане и разрезе, а также, используя набор резонаторов различного состава, при зондировании изучать литологическую последовательность горных пород и определять положение продуктивных горизонтов в разрезе Экспериментально было также установлено, что если вещественный резонатор электроконтактным способом подключить параллельно к выходному контуру генератора, имеющего емкостную связь с оператором, однозначность определения вещественного состава горных пород и полезных ископаемых в разрезе повышается Несмотря на то, что нет убедительных теоретических объяснений природы естественного поля, связанного с веществом определенного состава к которому чувствительны живые организмы (ткани), и не существует механизма, объясняющего их чувствительность к изменению амплитудно-частотных характеристик этого поля, экспериментально подтверждена высокая достоверность дистанционного определения вещественного состава горных пород и полезных ископаемых с использованием резонаторов соответствующего состава I '2—'і 1 h ~ 4 L 2 где Li и l_2 - значения длины переменного луча антенны (заземленного провода) в двух параллельных зондированиях, настроенной в резонанс на одну и ту же длину волны естественного источника электромагнитного поля Земли, связанного с определенной литосферной неоднородностью, узнаваемой в разных зондированиях по характерным изменениям пороговых значений напряжений постоянного тока, подаваемого на кисти рук оператора для регулирования сенсорной чувствительности, в зависимости от изменения длины луча антенны при настройке ее в резонанс, h и Ь - значения длины луча антенны, ортогонального лучу, который используется для настройки ее в резонанс, соответственно, при первом и втором зондировании, постоянные в процессе каждого из зондирований в отдельности Данный способ определения глубины литосферных неоднородностей может быть эффективным и оперативным при относительно небольших глубинах исследований от 2 метров до первых сотен метров Верхний предел глубинности исследований ограничен разрешающей способностью метода и невозможностью работы оператора с отрезком провода короче 1-2 м Нижний предел ограничен тем, что становится неудобно работать с длиннопроводными антеннами, а в ряде случаев, в зависимости от условий местности, и практически невозможно Из экспериментов известно, что при использовании для постоянного луча антенны достаточно длинных отрезков провода (1 > 2,0м) разрешающая возможность исследований верхних горизонтов разреза резко снижается, но глубинность исследований при одной и той же длине переменного луча антенны, используемого для настройки ее в резонанс, возрастает Поэтому конструктивный выбор антенны определяют исходя из задач исследований с учетом этих условий Оптимальная длина постоянного луча антенны, при которой обеспечивается равномерное изучение разреза с глубины 2,0 м не превышает 0,5 м при первом зондировании и 1,0 м - при втором Увеличение разницы длин луча более, чем на 1,0 м, при проведении параллельных зондирований не желательно, так как анизотропия свойств разреза может существенно повлиять на возможность идентификации литосферных неоднородностей при одном и втором зондировании При длине постоянного луча антенны 0,5 м в зависимости от геоэлектрических свойств разреза, временных вариаций напряженности и спектрального состава естественного электромагнитного поля Земли, максимальная длина переменного луча антенны, используемого для ее настройки в резонанс на частоту естественного поля при глубине исследований до 100 м может достигать 60-80 м Дальнейшее увеличение глубинности исследований потребует и увеличения длины переменного луча антенны Влияние временных вариаций естественного поля на достоверность определения глубины литосферных неоднородностей уменьшается при увеличении интервала времени между отдельными зондированиями Проявления адаптивной реакции на изменение напряженности естественного поля практически можно достигнуть двумя путями плавно меняя значения искусственного стимульного воздействия, которое используют для регулирования сенсорной чувствительности, например, напряжения постоянного тока, или стабилизировав его на определенном уровне, перемещаясь вдоль профиля наблюдений или по линии маршрута проводить поиск пунктов, где происходит адаптивная реакция при установленных пороговых значениях искусственного стимульного воздействия Первый способ удобен для детализационных работ, второй - для проведения экспрессных поисков аномалий естественного поля, обладающих определенными свойствами, которые могут быть усилены некоторыми особенностями регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей Так, например, применяя вещественные резонаторы, для селективной подстройки чувстви 12 42027 другого, а также пример определения глубины залегания литосферных неоднородностей (Z, м) по этим данным А - геологическая колонка в которой в соответствии с результатами зондирования сверху вниз представлены глины (1), водоносные пески (2) и известняки (3) В и С - фрагменты результатов зондирования, соответственно, при h = 0,5 м и Ь = 1,0 м Здесь на графиках по оси ординат - изменение длины переменного луча антенны в процессе зондирования, а по оси абсцисс - пороговые значения напряжения постоянного тока при регистрации адаптивной реакции нервно-мышечных тканей по непроизвольному вращению Гобразной рамки в руке оператора и их взаимная корреляция в двух параллельных зондированиях (а), пороговые значения напряжения постоянного тока при регистрации адаптивной реакции нервномышечных тканей по непроизвольному вращению Г-образной рамки в руке оператора с применением вещественных резонаторов и с резонансной подстройкой на "воду" (в), пороговые значения напряжения постоянного тока при регистрации адаптивной реакции по непроизвольному качению (вращательным движениям) в руке оператора маятника (с) тельности нервно-мышечных тканей на изменение естественного поля, связанного с определенным видом полезных ископаемых (вода, нефть, газ и др) и установив определенный сенсорный порог чувствительности по уровню напряжения постоянного тока, можно осуществить сканирование разреза по глубине, плавно изменяя частоту задающего генератора Экспериментально были установлены и другие эффекты, связанные с адаптивной реакцией нервно-мышечных тканей на изменение естественного поля, которые успешно могут быть использованы на практике Такими являются смена знака вращения рамки-индикатора на входе и выходе из аномалии поля, смена знака вращения рамки-индикатора при движении оператора в направлении движущихся сред и против, например потоков подземных вод и др Фиг 1 - результаты профилирования над погребенным разломом Фиг 2 - результаты профилирования (фрагмент) над залежью нефти Фиг 3 - результаты глубинного зондирования с применением антенны Фиг 4 - результаты глубинного зондирования с применением задающего генератора На фиг 1 приведены результаты профилирования над погребенным разломом (в разрезе выделен штриховкой) На графиках по оси ординат - изменение общего электрического сопротивления оператора (а) и пороговые значения напряжения постоянного тока при индикации адаптивной реакции нервно-мышечных тканей по непроизвольному вращению в руке оператора Г-образной рамки - измерения относительного изменения вертикальной магнитной составляющей естественного электромагнитного поля Земли (в), при индикации адаптивной реакции нервно-мышечных тканей по непроизвольному качанию маятника в руке оператора - измерение относительного изменения горизонтальной магнитной составляющей естественного электромагнитного поля Земли (с) На фиг 4 приведены результаты глубинного зондирования с применением задающего генератора электромагнитных волн в диапазоне радиочастот и пример определения глубины залегания литосферных неоднородностей по этим данным А - геологическая колонка в которой в соответствии с результатами зондирования сверху вниз представлены аргиллиты (1), песчаники (2) - продуктивный горизонт, который содержит газ, нефть и воду и аргиллиты (3) В и С -фрагменты результатов зондирования при индикации адаптивной реакции нервно-мышечных тканей по непроизвольному вращению в руке оператора Г-образной рамки, когда его рука находится в горизонтальном положении и на разной высоте над поверхностью Земли, соответственно, при hi = 0,5 м П = 0,75 м 2 Здесь на графиках, по оси ординат - изменение длины волны на выходе задающего генератора, а по оси абсцисс - пороговые значения напряжения постоянного тока и их взаимная корреляция при параллельных зондированиях без применения вещественных резонаторов (а) и с применением вещественных резонаторов с резонансной подстройкой на "газ" (в), "нефть" (с), "воду" (d), "аргиллиты" (е) и кварцевые песчаники (д) На фиг 2 приведены результаты профилирования (фрагмент) над залежью нефти На графиках по оси ординат - изменение пороговых значений напряжения постоянного тока по профилю при индикации адаптивной реакции нервно-мышечных тканей по непроизвольному качанию (круговым движениям) маятника в руке оператора - измерение относительного изменения горизонтальной магнитной составляющей естественного электромагнитного поля Земли (а), при индикации адаптивной реакции нервно-мышечных тканей по непроизвольному вращению в руке оператора Гобразной рамки - измерение относительного изменения вертикальной магнитной составляющей естественного электромагнитного поля Земли (в), то же, с применением вещественных резонаторов и с резонансной подстройкой на "нефть" (с) В основании графиков штриховкой показаны разрывные нарушения, которые выделяются по приведенным данным профилирования Нейротехнический способ геологических поисков и разведки включает два варианта исследований площадные исследования, которые выполняют по системе профилей или вдоль линий маршрутов для выявления и картирования залежей полезных ископаемых и других литосферных неоднородностей в плане, и глубинное зондирование для изучения литологической последовательности горных пород, выявления структурных неоднородностей и залежей полезных ископаемых в разрезе с определением их глубины залегания Эти варианты могут применяться независимо или в комплексе друг с другом при составлении трехмерных моделей изучаемых геологических объектов На фигЗ приведены результаты глубинного зондирования с применением приемной антенны состоящей из двух ортогональных лучей изолированного провода с общим заземлением в точке зондирования переменной длины (L, м) в процессе зондирования - одного и постоянной (1, м) Исследования проводят с использованием нейротехнического комплекса, который включает 13 42027 рованной частоте 8-10 Гц при амплитуде колебаний в выходном контуре 0,5 - 1,0 В При этом, левую руку в области запястья соединяют с положительным полюсом источника постоянного тока, используя токопроводящий браслет из гибкой металлической ленты шириной 10-15 мм, плотно подогнанный по руке Правую руку в области запястья через такой же токопроводящий браслет, но с тонким слоем (=0,01 мм) диэлектрического покрытия на контактной поверхности, соединяют с потенциальным выходом генератора Отрицательный полюс постоянного источника тока и "корпус" ("землю") генератора любым электроконтактным способом в области ладони (пальцев) соединяют с правой рукой оператора При подключении к источнику постоянного тока допускается смена полярности, но при этом следует иметь ввиду существенные различия в регулировании сенсорной чувствительности, а соответственно, в воспроизводимости результатов измерений, связанные с изменением направления постоянного тока - оператора, он же чувствительный элемент, регистрирующий все изменения амплитудно-частотных хараісгеристик естественного поля, - источник электрического тока (аккумуляторные батареи, сухие элементы, передвижная электростанция), обеспечивающий питание контрольно-измерительной аппаратуры и регулирование сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей оператора электрическим способом, источник подбирается с учетом конструктивных особенностей аппаратуры и требуемой мощности в каждом конкретном случае, - контрольно-измерительный блок, состоящий из устройства регулирования напряжения в цепи постоянного тока "оператор - источник тока", вольтметра для измерения напряжения постоянного тока, подаваемого на оператора для регулирования сорной чувствительности нервно-мышечных тканей, омметра для измерения электрического сопротивления в цепи "оператор - источник тока", электронного устройства сопряжения контрольно-измерительных приборов и оператора с компьютером, (интерфейс), генератора электромагнитных колебаний с частотой 8-10 Гц, широкополосного генератора электромагнитных колебаний радиоволнового диапазона, электронной системы для определения географических координат, портативного компьютера для управления контрольно-измерительной аппаратурой режимом регулирования сенсорной чувствительности нервномышечных тканей оператора, индикации измерений, хранения и обработки информации, При измерениях относительных изменений вертикальной магнитной составляющей естественного электромагнитного поля Земли для индикации адаптивной реакции оператора применяют Г-образную рамку, помещая ее в правую руку, которая относительно поверхности земли, от кисти до локтевого сустава находится в горизонтальном положении Для индикации эффекта рамку можно поместить и в левую руку, но при этом следует учитывать возможную смену направления вращения рамки на противоположное, если оно имеет значение при интерпретации результатов Г-образную рамку-индикатор изготавливают из металлического стержня диаметром 2-2,5 мм, изогнутого под прямым углом, при соотношении плеч 100 150 мм Плечо длиной 150 мм используют в качестве вертикальной оси вращения в руке оператора, и поэтому его длина несколько больше ширины ладони При индикации адагтгивной реакции по непроизвольному вращению рамки в руке оператора для уменьшения и стабилизации трения ось вращения рамки помещают а металлическую трубку с внутренним диаметром 4-5 мм Длина второго - горизонтального плеча рамки, при работе принята 100 мм Она не может быть слишком большой, чтобы при минимальном расстоянии кисти руки от туловища не быть помехой для свободного вращения рамки Для регулирования сенсорной чувствительности, в соответствии с индивидуальной реакцией оператора на определенные пределы изменения напряженности естественного поля, горизонтальное плечо рамки изготавливают с дополнительным грузом, который конструктивно позволяет подбирать для этих целей необходимый момент силы На практике применяют набор сменных рамок с моментом силы горизонтального (рабочего) плеча 0,01, 0,02, 0,05 Н • м Рамку с большим моментом силы горизонтального плеча применяют, когда в существующих пределах изменения напряженности естественного поля изменением напряжения постоянного тока, безопасным для здоровья оператора, не достигают необходимого регулирования сенсорной чувствительности При этом, измерения к единой системе приводят пересчетом, пропорционально изменению момента силы рабочего плеча рамки - катушку с изолированным электрическим проводом длиной 200-300 м для зондирования на малые глубины, - средства индикации адаптивной реакции оператора на изменение амплитудно-частотных характеристик естественного поля Г-образную рамку (металлический стержень изогнутый под прямым углом), маятник-отвес и др , - специальные электроды и провода для подключения оператора к контрольно-измерительному блоку, - вещественные резонаторы для определения состава горных пород и полезных ископаемых, - программное обеспечение В зависимости от целей и задач исследований комплектация нейротехнического комплекса может быть различной Так, например, при ручном управлении контрольно-измерительной аппаратурой может отсутствовать компьютер, при отдельных локальных измерениях - электронная система определения географических координат, при выполнении зондирования на малые глубины - широкополосный генератор и т д Нейротехнический комплекс позволяет проводить исследования как на суше (в пешеходном варианте и с применением автомобильного и воздушного транспорта), так и в пределах акваторий (с применением воздушного и водного транспорта) При проведении площадных исследований оператора через кисти рук электроконтактным способом подключают к источнику постоянного тока с напряжением , которое регулируют от 0 до 5 В, в пределах безопасных для здоровья оператора, и по способу емкостной связи - к генератору электромагнитных колебаний, работающему на фикси 14 42027 При измерениях относительных изменений горизонтальной магнитной составляющей естественного электромагнитного поля Земли для индикации адаптивной реакции оператора применяют маятник, который представляет собой небольшой груз массой 0,05 - 0,10 кг, подвешенный на тонкой капроновой нити В процессе измерений маятник держат в руке, опущенной вниз вдоль бедра, поэтому его длина должна быть такой, чтобы груз не касался земли, т е примерно 0,5 - 0,75 м Факт адаптивной реакции при этом регистрируют по возникающим непроизвольно колебательным или вращательным движениям маятника в руке оператора экстремальных значении поля, после чего напряжение изменяют в обратной последовательности и т д Прохождения экстремума устанавливают по тому, как дальнейшее приращение напряжения постоянного тока без смены его знака не вызывает адаптивной реакции О прохождении экстремума судят также по наличию перемены знака вращения рамки При параллельных измерениях изменений общего электрического сопротивления оператора следует учитывать, что положение экстремумов естественного поля, которые определяют по изменению пороговых значений напряжения постоянного тока и общего электрического сопротивления, в системе географических координат могут не совпадать В движении измерения относительных изменений напряженности естественного поля выполняют в пешеходном варианте, а также с применением различных транспортных средств автомобиля, вертолета, а в пределах морских акваторий катера или корабля Транспортные средства используют для проведения оперативных геологоструктурных и поисково-рекогносцировочных исследований на значительных площадях При этом для оценки перспектив этих площадей на отдельные виды полезных ископаемых применяют вещественные резонаторы, которые электроконтактным способом подключают параллельно выходному контуру генератора Для поисков залежей и оценки относительных содержаний нефти, природного газа, воды пресной и минеральной используют резонаторы, которые представляют собой герметичные сосуды, заполненные соответствующим веществом в объеме =0,05 куб дм, в которые вмонтированы два электрода для подключения к комплексу Резонаторы твердых полезных ископаемых и горных пород изготавливают из пришлифованных пластинок размером 50 х 20 х 5 мм руд или соответствующих горных пород, вмонтированных между двумя плоскими электродами, через которые резонаторы подключают к комплексу Селективную оценку относительного изменения напряженности естественного поля при резонансной подстройке на определенный вид вещества выполняют по измерениям пороговых значений напряжения постоянного тока в движении таким же образом, как и при изучении общей (интегральной) напряженности При площадных исследованиях по первому способу, т е в движении, для индикации адаптивной реакции маятник обычно не используют, так как это достаточно затруднительно Разрешающую способность и детальность исследований при измерениях поля в движении регулируют изменением скорости движения, уровнем задаваемого напряжения постоянного тока и шагом его изменения Результаты исследований представляют в виде графиков изменения напряженности естественного поля в относительных (условных) единицах, кратных пороговым значениям постоянного тока, подаваемого на оператора для регулирования сенсорной чувствительности, вдоль линий профилей (маршрутов) или карт, построенных в изолиниях относительного изменения напряженности по данным наблюдений, выполненных по системе профилей (маршрутов) Интерпретацию результатов сводят к анализу пространственных закономерностей, при Независимо от способа индикации эффекта изменения амплитуды составляющих естественного электромагнитного поля Земли в относительных единицах сенсорной чувствительности оценивают по пороговым значениям напряжения постоянного тока, который подают на оператора и при которых возникает адаптивная реакция его нервно-мышечных тканей При необходимости получения дополнительной информации о характере литосферных неоднородностей, повышения достоверности и воспроизводимости результатов исследований параллельно с измерением пороговых значений напряжения постоянного тока в момент индикации адаптивной реакции тем или другим способом, измеряют изменения общего сопротивления оператора, которые отражают интегральный эффект воздействия на него естественного поля В процессе исследований применяют два способа наблюдений в движении и с кратковременной остановкой для производства измерений При первом способе на оператора подают постоянный ток с фиксированной величиной напряжения, настраивая тем самым сенсорную чувствительность нервно-мышечных тканей на определенные пороговые значения напряженности естественного поля Затем в процессе движения вдоль линии маршрута оператор фиксирует места проявления адаптивной реакции по непроизвольным вращениям рамки-индикатора в его руке Таким образом, загрубляя или повышая сенсорную чувствительность, проводят картирование на местности участков аномального поля с заданной величиной отклонения от пороговых значений Положение границ аномального поля при заданном пороге сенсорной чувствительности определяют по смене направления вращения рамки-индикатора Способ эффективен при картировании узких линейных аномалий, связанных с разломными зонами, подземными полостями и другими линейными неоднородностями литосферы Простирание таких аномалий определяют по одному - двум коротким пересечениям на флангах основного профиля или линии маршрута либо прямым прослеживанием по касанию к одному из краев аномального поля Для изучения внутренней структуры аномалии в процессе движения сенсорную чувствительность изменяют Для этого после каждой индикации адаптивной реакции напряжение постоянного тока, который подают для регулирования сенсорной чувствительности, пошагово увеличивают (уменьшают) до пересечения в движении пункта 15 42027 условиях залегания литосферных неоднородностей Так например, экстремумы графиков вертикальной магнитной составляющей напряженности естественного электромагнитного поля Земли смещаются в сторону лежачего крыла наклонного пласта (разломной зоны), а сам график имеет более крутой фронт со стороны падения пласта Графики горизонтальной магнитной составляющей над наклонными объектами также асимметричны при крутом фронте со стороны восстания пласта Нейротехнический способ геологических поисков и разведки включает два варианта глубинного зондирования, которые реализуют с применением различных технических средств В одном из них, в отличие от площадных исследований, вместо генератора монохроматических электромагнитных колебаний на частоте 8 - 10 Гц, оператора подключают к широкополосному генератору электромагнитных колебаний радиочастотного диапазона в интервале длин волн от 1 до 300000 м Для проведения глубинного зондирования полностью сохраняется схема подключения источника постоянного тока, генератора, вещественных резонаторов к оператору, как и при площадных исследованиях В процессе зондирования амплитуду колебаний в выходном контуре генератора поддерживают постоянной в пределах 0,5 -1,0 В, а частоту с некоторого начального значения, например, 300 мГц, пошагово уменьшают Если нет необходимости в изучении разреза от поверхности Земли, а только с некоторой глубины, начальная частота может быть другой и ее подбирают пробными зондированиями Применение генератора целесообразно при зондированиях на большие глубины, например, при поисках и изучении залежей углеводородов Зондирования на малые глубины до 100 - 200 м более эффективно другим способом, с применением заземленного провода Поэтому в практическом применении бывает достаточным иметь генератор более простой в техническом исполнении, который может обеспечить исследования, начиная с частоты 5-10 мГц, при начальной глубине исследований разреза 1 0 - 3 0 м Шаг, с которым изменяют частоту, подбирают в зависимости от того, какой разрешающей способности в исследованиях разреза хотят достигнуть, но в любом случае он должен быть выше пределов точности генератора В зависимости от технических возможностей генератора и планируемой разрешающей способности исследований с изменением глубины исследований шаг изменения частоты может быть различным и его определяют на основе пробных зондирований При каждом шаге частоты на оператора подают постоянный ток, напряжение которого плавно увеличивают до появления адаптивной реакции его нервно-мышечных тканей При глубинном зондировании с применением задающего генератора изучают относительное изменение амплитуды вертикальной магнитной составляющей естественного электромагнитного поля в зависимости от изменения его частоты, и поэтому адаптивную реакцию нервно-мышечных тканей регистрируют по факту непроизвольного вращения Г-образной рамки-индикатора в руке оператора При этом об относительных изменениях амплитуды вертикаль роды аномалии естественного поля и их вещественному наполнению или определению соответствия геологическим структурам (литосферным неоднородностям) Второй способ наблюдений, когда измерения относительного изменения напряженности естественного поля выполняют при кратковременной остановке, применяют преимущественно для детализационных работ в пределах площадей, перспективных для обнаружения полезных ископаемых, выделенных на основании наблюдений по первому способу, а также в пределах конкретных геологических структур оползней, разломных зон, площадей развития карста и др В отличие от первого способа наблюдений, остановкой в пункте наблюдений стабилизируют воздействие на оператора внешнего (естественного) поля, а проявления адаптивной реакции добиваются плавным изменением напряжения постоянного тока, подаваемого для регулирования сенсорной чувствительности, пороговые значения которого в дальнейшем используют для оценки напряженности естественного поля в относительных единицах в каждом пункте наблюдений Исследования проводят по отдельным профилям или сериям профилей путем независимых измерений горизонтальной и вертикальной составляющих переменного магнитного поля, а также общего электрического сопротивления оператора (всех в комплексе либо одного из них), применяя соответствующий способ индикации эффекта В зависимости от геометрических размеров, морфологии литосферных неоднородностей, которые подлежат изучению, планируемой детальности исследований частота наблюдений по профилю может быть различной При необходимости изучения морфологии разломных зон, характера изменения обводненности водопроницаемых разломно-трещинных зон, карста и других объектов, размеры которых в каком либо измерении незначительны, расстояния между точками наблюдений в профиле не превышают 0,5 1,0 м При изучении объектов, которые в плане имеют обширные размеры и характеризуются незначительной изменчивостью, расстояния между пунктами наблюдений могут достигать десятков и сотен метров Как и в первом случае, результаты исследований представляют в виде графиков и карт изменения напряженности естественного поля в относительных единицах, кратных пороговым значениям напряжения постоянного тока, подаваемого на оператора для регулирования сенсорной чувствительности, или изменению общего электрического сопротивления оператора, в том числе, селективных измерений при резонансной подстройке на определенный вид вещества Интерпретацию результатов, как и в первом случае, сводят к изучению природы и пространственных закономерностей аномалий поля с учетом их морфологии, анализа данных измерений общей (интегральной) напряженности естественного поля и селективной с резонансной подстройкой на определенный вид вещества При этом, по морфологии графиков относительного изменения напряженности естественного поля вдоль линий профилей, которая определяется наличием, количеством и относительным распределением экстремумов определенного знака, судят о наличии и 16 42027 при постоянной амплитуде колебаний и постоянном напряжении постоянного тока Величиной напряжения постоянного тока при этом задают сенсорный порог чувствительности нервно-мышечных тканей оператора на изменение напряженности естественного поля, а в процессе зондирования, в момент адаптивной реакции, регистрируют значение частоты задающего оператора, которые используют в дальнейшем для оценки глубины залегания выявленных неоднородностей В своем исполнении такой вариант зондирования подобен площадным исследованиям в "движении" ной магнитной составляющей естественного электромагнитного поля судят по пороговым значениям напряжения постоянного тока, подаваемого для регулирования сенсорной чувствительности, а о его частоте - по частоте задающего генератора Если нейротехнический комплекс стыкован с компьютером, параллельно с измерениями пороговых значений напряжения постоянного тока с каждым шагом изменения частоты ведут запись изменения общего электрического сопротивления оператора в момент его адаптивной реакции Результаты каждого такого зондирования оформляют в виде графиков, где по оси ординат откладывают изменение частоты задающего генератора, а по оси абсцисс - пороговые значения напряжения постоянного тока и значения общего электрического сопротивления оператора Внешне такие графики практически не отличаются от диаграмм электрического каротажа скважин и характеризуют изменение электрических и магнитных свойств разреза в соответствии с литологической последовательностью горных пород и наличием других литосферных неоднородностей разломнотрещинных зон, горизонтов пресных и минерализованных подземных вод, залежей углеводородов, зон рудной минерализации и др Но при общем сходстве результатов, глубинное зондирование с применением нейротехнического комплекса обладает огромным преимуществом перед электрокаротажом скважин, так как предшествует бурению В целом ряде случаев только по характеру изменения пороговых значений напряжения постоянного тока в зависимости от частоты (длины волны) задающего генератора, которые моделируют амплитудно-частотные изменения естественного электромагнитного поля Земли, восстанавливают литологическую последовательность горных пород в разрезе, судят о наличии в нем полезных ископаемых и других литосферных неоднородностей, связанных с изменением состава и условий залегания горных пород, с их тектонической раздробленностью и др Для более достоверного определения вещественного состава горных пород и полезных ископаемых в разрезе проводят дополнительные зондирования с применением вещественных резонаторов, которые электромагнитным способом подключают параллельно выходному контуру задающего генератора В процессе зондирования вслед за пошаговым изменением частоты задающего генератора определяют пороговые значения напряжения постоянного тока уже при резонансной подстройке на вещество определенного состава, по величине которых судят о степени соответствия применяемых вещественных резонаторов составу горных пород и полезных ископаемых в разрезе При индикации адаптивной реакции по непроизвольному вращению Г-образной рамки установлено, что чем больше пороговые значения напряжения постоянного тока, тем больше степень соответствия вещества резонатора составу горных пород в разрезе или тем больше концентрация данного вещества в полигенных образованиях Если не требуется изучения относительного содержания полезного компонента в разрезе, зондирование с вещественными резонаторами выполняют методом сканирования, плавно изменяя частоту задающего генератора Глубину залегания литосферных неоднородностей, которые на графиках зондирования узнают по характерным изменениям пороговых значений напряжения постоянного тока определяют расчетным путем по результатам двух параллельных зондирований в одной точке, выполненных с минимальным разрывом во времени и при различной высоте над поверхностью Земли кисти руки с рамкой-индикатором Для определения глубины залегания литосферных неоднородностей на графиках зависимости пороговых значений напряжения постоянного тока от частоты задающего генератора выбирают участки контрастной смены пороговых значений напряжения, которым в геологическом разрезе соответствуют сингенетичные контакты литологических разностей горных пород разнородных по своим магнитным и электрическим свойствам, например, глин и известняков и легко узнаваемых на графиках двух параллельных зондирований, несмотря на то, что они имеют сдвиг по частоте (длине волны) Если одно из зондирований выполнять при высоте кисти руки над ПОВерХНОСТЬЮ ЗеМЛИ hi = 0,5 М, ВТОрое При П2 = =0,75 м, вычисление глубины залегания литосферных неоднородностей (Z, м) упрощается где A,gi, A,g2 - длина волны задающего генератора, в м, при которой по изменению пороговых значений напряжения постоянного тока в каждом из двух параллельных зондирований в одной точке и высоте кисти руки с рамкой-индикатором над поверхностью Земли, равной соответственно, 0,5 и 0,75 м, определена данная литосферная неоднородность Зависимость используют для определения глубины залегания наиболее характерных неоднородностей, которые на графиках параллельных зондирований могут быть идентифицированы безошибочно В промежутках между ними глубину залегания определяют экстраполяцией При изучении геологического разреза на относительно малые глубины, - до 100-200 м, для проведения зондирования вместо широкополосного генератора используют антенну, которая конструктивно выполнена из двух ортогональных лучей изолированного провода с общим заземлением в вершине угла и с изменяющейся длиной одного из них для настройки антенны в резонанс в широкой полосе частот естественного электромагнитного поля Земли К оператору антенну подключают совместно с потенциальным выходом генератора электромагнитных колебаний монохроматической 17 42027 частоты 8 -10 Гц с амплитудой колебаний 0,5 -1,0 В через браслет из гибкой металлической ленты с тонким диэлектрическим покрытием на контактной поверхности, или независимо, любым электроконтактным способом в области правой кисти руки Схему подключения остальных технических средств (источник постоянного тока, вещественных резонаторов, генератора электрических колебаний с частотой 8-10 Гц, стимулирующего возбудимость нервно-мышечных тканей) сохраняют такую же, как при площадных исследованиях В процессе зондирования оператор, к которому подсоединен второй конец заземленного провода, предназначенного для управляемого изменения резонансных свойств антенны, разматывает этот провод с катушки и сам при этом постепенно удаляется от точки заземления Второй луч антенны при этом сохраняют неизменным С остановкой через каждые 0,5 - 1,0 м при разматывании провода на оператора подают постоянный ток, постепенно увеличивая его напряжение до появления адаптивной реакции нервно-мышечных тканей о которой судят по непроизвольному вращению рамки-индикатора либо качанию маятника в руке оператора При необходимости измерений относительного изменения и вертикальной и горизонтальной магнитных составляющих естественного электромагнитного поля наблюдения проводят последовательно по одному, затем по второму способу Параллельно с изменениями пороговых значений напряжения постоянного тока в момент адаптивной реакции измеряют также изменения общего электрического сопротивления оператора Для определения вещественного состава горных пород и полезных ископаемых выполняют серию зондирований с применением вещественных резонаторов и индикацией адаптивной реакции одним из упомянутых выше способов при электрическом регулировании сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей Количество таких зондирований зависит от количества применяемых резонаторов и определяется сложностью геологического разреза Результаты всех зондирований оформляют в виде графиков, где по оси ординат представлены изменения длины переменного луча антенны, а по оси абсцисс пороговые значения напряжения постоянного тока и значения общего электрического сопротивления оператора При этом, изменения длины луча антенны моделирует частоту (длину волны), а пороговые значения напряжения и значения электрического сопротивления оператора - изменение амплитуды составляющих и общей напряженности естественного электромагнитного поля Земли в момент адаптивной реакции Результаты зондирования с применением широкополосного задающего генератора и антенны с управляемым изменением резонансных свойств существенных различий не имеют и поэтому их интерпретация тождественна Для определения глубины литосферных неоднородностей с приемной антенной также выполняют два параллельных зондирования в одной точке с различной длиной h = 0,5 м и Ь = 1,0 м второго луча антенны, постоянного в процессе зондирова ния При таком соотношении постоянного луча антенны при одном и втором зондировании расчет глубины литосферных неоднородности (Z, м) упрощается - I где 11 и l_2 - значения длины переменного луча ан_ тенны, при которых по изменению пороговых значений напряжения постоянного тока в каждом из двух параллельных зондирований в одной точке и длине второго луча антенны, соответственно, 0,5 и 1,0 м, постоянного в процессе каждого из зондирований в отдельности, определена данная литосферная неоднородность Зависимость используют для определения глубины залегания литосферных неоднородностей наиболее характерных, которые легко идентифицируют на графиках каждого из двух параллельных зондирований, а между ними глубину определяют экстраполяцией Испытания способа проводились при поисках пресных подземных вод для водоснабжения промышленно-хозяйственных объектов и отдельных потребителей, поисках источников минеральных вод в Карпатах, Крыму и на Кавказе Всего более 600 объектов в сложных гидрогеологических условиях При этом, исследования оказались успешными, когда ожидаемый результат был подтвержден бурением, в 90-95 % случаев При инженерно-геологических изысканиях проведена оценка возможностей способа для картирования оползней и карста Эти испытания проводились в Крыму и Карпатах и их результаты показали высокую сходимость с данными традиционных геофизических исследований (эманационное профилирование, электрозондирование и др ) а также были подтверждены последующим заверочным бурением Для оценки сейсмической опасности городских территорий и особо важных промышленно-хозяйственных объектов испытания способа проводились при картировании тектонических разломов в пределах г Симферополя, г Керчи, Южно-Украинской АЭС и др (Украина) Анализ результатов исследований показал их высокую сходимость с данными тектоно-физических исследований, традиционных геофизических наблюдений и прямого картирования разрывных нарушений Испытания возможностей способа для поисков нефтяных и газовых месторождений проводились в пределах разведанных и находящихся на стадии разведки месторождений шельфа Черного моря Северо-западного Причерноморья, в Крыму, в пределах Днепровско-Донецкой "нефтегазоносной провинции (Украина), в штате Техас (США) В результате этих испытаний были получены данные, которые хорошо согласуются с разведанными контурами месторождений и их внутренней структурой, а при глубинном зондировании получена высокая сходимость результатов с данными бурения и каротажа скважин Ошибка определения глубины залегания литосферных неоднородностей при этом составила не более 5 % 18 42027 Фиг. 1 Й Н Фиг. 2 19 42027 A. В. (fc,-tf ite 1гЩ 1732лGaz \ ФИГ. 4 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3 20