Научные чтения в ИМГРЭ
Научные чтения в ИМГРЭ «Геохимико-геофизическая съёмка и поиски месторождений полезных ископаемых с помощью новой технологии с применением БВС»
(Национальная технологическая инициатива, Аэронет. Авторы: академик РАН М.И. Эпов, А.П. Фирсов, И.Н. Злыгостев (НГУ, ИНГГ СО РАН, ООО «СканАэро»), докладчик: А.П. Фирсов, к.г.-м.н.)
7 апреля 2021 г. в ИМГРЭ состоялись научные чтения под руководством научного руководителя ИМГРЭ д.г.-м.н., заслуженного геолога РФ А.А. Кременецкого, на которых был заслушан доклад руководителя проекта «Аэротомография» Национальной технологической инициативы «АЭРОНЕТ» Фирсова А.П. на тему «Геохимико-геофизическая съёмка и поиски месторождений полезных ископаемых с помощью новой технологии с применением БВС» (с использованием беспилотных летательных аппаратов). В чтениях приняли участие 23 человека, в том числе генеральный директор ИМГРЭ Спиридонов И.Г., заместитель генерального директора, директор Центра научно-методического обеспечения ГРР на РМ объекты Килипко В.А., зав. отделами Мелкомасштабных геохимических работ Криночкин Л.А., Геологии и геохимии Арктики Пилицын А.Г., Среднемасштабных геохимических работ Трофимов А.П., Володько С.А. и другие сотрудники.
В течение 2013-2020 гг. в Новосибирске под руководством академика РАН М.И. Эпова разрабатывался аэрогеофизический комплекс на базе легких БВС. В докладе представлены его возможности и примеры практического применения. В настоящее время комплекс имеет три канала ДЗЗ: магнитный, гамма-спектрометрический и газовый. Магнитометрический канал на основе феррозондового векторного магнитометра имеет уникальные характеристике по уровню шумов и частоте дискретизации и позволяет описывать зарегистрированный сигнал с предельной на данный момент точностью и плотностью данных, превышающий по этим показателям мировые аналоги. Разработанное авторами программное обеспечение позволяет согласовывать все полученные в ходе работы данные между собой и описывать индукцию магнитного поля в верхнем полупространстве в согласованном между собой «томографическом» формате. Это, в свою очередь, существенно увеличивает возможности решения обратных задач пространственной магниторазведки. Впервые появилась возможность составлять карты вектора магнитной индукции («измеренные»)и пространственного градиента ее модуля(«вычисленные»). Такой подход к пространственной магнитной съёмке предложен впервые. Распределения «вычисленных» и «измеренных» векторов позволяют находить области концентрации магнитных масс и границы пород с разной магнитной восприимчивостью. Коллениарность «измеренных» векторов свидетельствуют о «когенетичности» создающих магнитную индукцию горных пород. Высокая пространственная плотность данных позволяет использовать новый параметр в практической плоскости – дисперсию измеренных сигналов. В ряде полевых экспериментов установлено, что она является устойчивой характеристикой, показывающей строение объектов различной природы, таких как: водонефтяные контакты, разрывные нарушения, контролирующие залежи углеводородов, а также археологические памятники. Аэрогеофизический комплекс прошел полевые испытания в различных режимах работы в сложных орогенических, природно-климатических и геологических условиях.
Разработанный в проекте гамма-спектрометрический канал показал очень хорошие характеристики по сравнению с существующими в мире спектрометрами по сбору гамма-квантов. Гамма-спектрометр имеет выраженный коллимационный эффект. Прошли полевые испытания, установившие высокую корреляцию между измеренными комплексом данных и сигналами стандартной наземной съёмки на сертифицированном оборудовании. На основе разработанных в ходе проектирования гамма-спектрометра подходов можно создавать гамма-спектрометры с минимальными массо-габаритными характеристиками для широкого спектра скоростей полета и предельно высокой чувствительностью.
Газовый анализатор молекулярной связи C-H прошел только лабораторные испытания, но показал чувствительность на уровне 2-3 ppm, что ниже кларковых содержаний метана в атмосфере. В настоящее время в мире нет подобных приборов для определения с такой точностью содержаний углеводородов в реальном режиме времени в полевых условиях.
Слушатели отметили высокий инновационный уровень созданного оборудования, обладающего уникальными характеристиками:
- высокая плотность данных о структуре магнитной индукции, возможность взаимного согласования позволяют говорить о достижении командой проекта цели: томографического описания индукции магнитного поля, что в свою очередь позволит с высокой точностью решать обратные задачи восстановления распределения физических свойств пород, включая векторы остаточной намагниченности;
- возможность измерения не только модуля, но и направления вектора магнитной индукции – это мощный инструмент ДЗЗ и познания геологического строения изучаемых площадей. Выделяемые авторами «вычисленные» и «измеренные» векторы позволят по-новому взглянуть на информативность данных, получаемой в ходе пространственной магнитометрической съёмки, самого массового способа исследования Земли, возможность строить пространственные распределения дисперсии магнитной индукции; комплексирования с методами газового анализа и гамма-спектрометрии.
Указанные характеристики позволяют поднять на новый уровень решение многих практически востребованных задач, связанных с геологической съёмкой, поисками и разведкой разнообразных полезных ископаемых. Представленный подход может стать в ходе дальнейшего развития, как это и заявлено исследователями, новым мировым стандартом ДЗЗ.
Кроме того, исследования с БВС позволяют значительно удешевить исследования по сравнению с классическими методами наземной магнитометрической съемки или использования пилотируемых летательных аппаратов.
Отмечая высокую научную и практическую ценность представленных результатов работ, принято решение поддержать дальнейшее развитие этого направления для реализации «Стратегии развития минерально-сырьевой базы РФ до 2035 г.» и рассмотреть возможность внедрения данного подхода в практическую работу ИМГРЭ.
