Проблемы недропользования. 2014. Выпуск 2.

1. Сетевое периодическое научное издание
ISSN 2313-1586
Выпуск 2
Екатеринбург
2014
16+

2. Сетевое периодическое научное издание
ПРОБЛЕМЫ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ
Учредитель - Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт горного дела Уральского отделения РАН
№ государственной регистрации Эл № ФС77-56413 от 11.12.2013 г.
Выходит 4 раза в год только в электронном виде
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
С.В. Корнилков, д.т.н., проф., директор ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург - главный редактор
Г.Г. Саканцев, д.т.н., с.н.с., ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург – зам. главного редактора
Члены редакционной коллегии:
Н.Ю. Антонинова, к.т.н., заведующая лабораторией ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург
А.А. Барях, д.т.н., проф., директор ГИ УрО РАН, г. Пермь
Н.Г. Валиев, д.т.н., проф., проректор по науке УГГУ, г. Екатеринбург
С.Д. Викторов, д.т.н., проф., заместитель директора ИПКОН РАН, г. Москва
С.Е. Гавришев, д.т.н., проф., директор ИГД и Т, МГТУ, г. Магнитогорск
А.В. Глебов, к.т.н., заместитель директора ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург
С.Н. Жариков, к.т.н., с.н.с., ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург
А.Г. Журавлев, к.т.н., с.н.с., ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург
В.С. Коваленко, д.т.н., проф., заведующий кафедрой МГГУ, г. Москва
В.А. Коротеев, д.т.н., проф., академик, советник РАН ИГГ УрО РАН, г. Екатеринбург
М.В. Курленя, д.т.н., проф., академик, директор ИГД СО РАН, г. Новосибирск
С.В. Лукичев, д.т.н., проф., заместитель директора ГоИ КНЦ РАН, г. Апатиты
В.В. Мельник, к.т.н., заведующий лабораторией ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург
И.Ю. Рассказов, д.т.н., директор ИГД ДВО РАН, г. Хабаровск
И.В. Соколов, д.т.н., заведующий лабораторией ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург
С.М. Ткач, д.т.н., директор ИГДС СО РАН, г. Якутск
С.И. Фомин, д.т.н., проф. кафедры, НМСУ «Горный», г. Санкт-Петербург
А.В. Яковлев, к.т.н., заведующий лабораторией ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург
В.Л. Яковлев, д.т.н., проф., чл.-корр., советник РАН, ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург
Издатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт горного дела Уральского отделения РАН
Все статьи проходят обязательное рецензирование
Адрес редакции: 620075, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, д. 58, тел. (343)350-35-62
Сайт издания: trud.igduran.ru
Ответственный редактор выпуска: к.т.н. А.Г. Журавлев
Выпускающий редактор: О.В. Падучева
Редакторы: Н.У. Макарова, О.А. Истомина
Компьютерный набор и верстка: Т.Н. Инякина, Т.Г. Петрова
16+

3. 3
В данном выпуске издания опубликована вторая (заключительная) часть статей
участников VIII Всероссийской молодежной научно-практической конференции
«Проблемы недропользования, проведенной ИГД УрО РАН 3 – 6 февраля 2014 г. Первый
блок статей опубликован в выпуске №1 за 2014 г.
Содержание
ГЕОМЕХАНИКА, ГЕОИНФОРМАТИКА
И РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД
Горшков В.Ю. Изучение чувствительности установки в зависимости от ее размера в методе
дипольного индуктивного профилирования……………………………………………………………… 6
Ермолин Е.Ю., Ингеров А.И. Пятикомпонентные измерения МТЗ для оценки параметров 2D
аномальных тел, находящихся вне профиля измерений ………………………………………………... 13
Ежикова М.М., Малыхин М.Д. Особенности строения кристаллического фундамента и их
проявление в осадочном чехле Бузулукской впадины Самарского Поволжья ..……………………….. 20
Замятин А.Л. Экспериментальные исследования состояния массива горных пород на объектах
недропользования …………………………………………………………………………………………... 29
Коновал С. В. Проверка предполагаемой эффективности скважинных зарядов ВВ разной формы
сечения в полигонных условиях Гранитного карьера …………………………………………………… 34
Криворучко Н.И. Выполнение взрывных работ на горнодобывающих предприятиях Украины …. 39
Нугманов И.И., Чернова И.Ю. Информативность методов радиолокационной интерферометрии
для оценки современных движений земной коры в пределах нефтедобывающих районов
Республики Татарстан ……………………………………………………………………………………… 46
Паршин А.В., Демина О.И. Интегральные геохимические индикаторы на основе математико-
картографического обеспечения геохимических географических информационных систем ………… 53
Рахимов З.Р. Определение механизма деформирования и схемы для расчета устойчивости откосов,
находящихся в сложном напряженно-деформированном состоянии …………………………………... 60
ГЕОТЕХНОЛОГИЯ, ГЕОЭКОЛОГИЯ, ГЕОЭКОНОМИКА
Аленичев М.В. Пути снижения эксплуатационных потерь при вскрытии россыпей ……………….. 69
Аллабердин А.Б. Обоснование параметров этажно-камерной системы разработки с
комбинированной закладкой выработанного пространства при восходящем порядке разработки
медноколчеданных месторождений ………………………………………………………………………. 74
Андрюшенков Д.Н. Комплекс оборудования для выполнения
вспомогательных процессов горных работ ……………………………………………………………….. 80
Багазеев В.К., Лушников Я.В. Оценка прочности полиэтиленовой пленки в основании штабеля
кучного выщелачивания …………………………………………………………………………………… 85
Барановский К.В., Никитин И.В. Инновационная технология вскрытия и отработки глубоких
горизонтов Кыштымского месторождения гранулированного кварца ………………………………… 89
Калмыков В.Н., Петрова О.В., Янтурина Ю.Д. Оценка устойчивости горнотехнической системы
при освоении рудных месторождений Урала подземным способом …………………………………… 96
Лубенец Н.А., Лубенец Т.Н. Определение тяговой способности карьерных конвейеров ………….. 102
НиколаеваН.Ю.,МоринВ.А. Решение некоторых экологических проблем, связанных со
строительством и эксплуатацией линейных объектов Хабаровского края при освоении
минерального сырья ………………………………………………………………………………………... 110
Полянская И.Г., Юрак В.В. Инновационное недропользование как способ развития
Российского Севера ……………………………………………………………………………………........ 116
Пыталев И.А., Хоменко Н.Н., Козловская Д.А., Гапонова И.В., Кузнецова Н.С. Обоснование
целесообразности и этапов рекультивации карьера «Восточный» горы Магнитной
с использованием отходов металлургического производства ………………………………………….. 122

4. 4
Рыльникова М. В., Ангелов В. А., Туркин И. С. Особенности технологических и
конструктивных решений по утилизации отходов добычи и переработки руд в выработанном
пространстве рудников …………………………………………………………………………………….. 127
Стенин Ю.В., Ганиев Р.С. К вопросу об учете технологического риска при планировании
производительности экскаваторно-автомобильного комплекса карьера ...…………………………….. 135
Таран И.А., Клименко И.Ю. Повышение технико-экономических показателей тягово-
транспортных средств путем использования двухпоточных трансмиссий …………………………….. 142
Тимофеева Ю.Р. Влияние горно-обогатительного комбината на динамику площадей
нарушенных земель ……………………………………………………………………………………….... 147
Чещин Д.О. Некоторые результаты исследования влияния подвижностисоединенийштанг
на величинуотклонения……………………………………………………………………………………………. 152
Ширин Л.Н., Денищенко А.В., Юрченко О.О. Технологические схемы транспорта щебеночных
карьеров с применением канатных напочвенных дорог нового поколения ……………………………. 158
Эфендиева З.Дж. Влияние горных работ на окружающую среду ……………………………………. 166
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
И ПЕРЕРАБОТКА МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
Гаврилов А.С., Халезов Б.Д., Ватолин Н.А., Зеленин Е.А. Исследование гидролитического
способа извлечения металлов из никельсодержащих растворов ……………………………… ………. 170
Лаптев Ю.В., Яковлев А.М., Титов Р.С. Методика геометризации качественных характеристик
Гусевогорского месторождения титаномагнетитовых руд ……………………………………………… 174
Сас П.П. Комплексная оценка технологических потерь золота и решение проблемы
интенсификации процесса его обогащения на промывочном приборе ПГШ-II-50 …………………… 185
Семериков Л.А. Исследование закономерностей разделения минералов на полке сепаратора по
трению и упругости (Спрут)……………………………………………………………………………….. 190
Халезов Б.Х., Ватолин Н.А., Зеленин Е.А. Извлечение цветных и редких металлов из руд,
концентратов и шлаков …………………………………………………………………………………….. 197
РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Кутыкова М.В. Проблемы формирования ликвидационного фонда при разработке нефтяных
месторождений ……………………………………………………………………………………………... 214
Распопов Р.В. Метод зонального редуцирования гидродинамической модели нефтяного
коллектора …………………………………………………………………………………………...……… 220

5. ГЕОМЕХАНИКА, ГЕОИНФОРМАТИКА
И РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД

6. 6
УДК 550.837
Горшков Виталий Юрьевич
младший научный сотрудник,
Институт Геофизики УрО РАН,
620016, г.Екатеринбург, ул.Амундсена, 100,
e-mail: vitalaa@yandex.ru
ИЗУЧЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
УСТАНОВКИ В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ ЕЕ РАЗМЕРА В МЕТОДЕ
ДИПОЛЬНОГО ИНДУКТИВНОГО
ПРОФИЛИРОВАНИЯ
Gorshkov Vitaliy Yu.
Junior researcher,
The Institute of Geophysics,
The Ural Branch of Russian Academy of Science
620016, Yekaterinburg, Amundsen st., 100,
e-mail: vitalaa@yandex.ru
RESEARCHING THE UNIT SENSITIVITY
DEPENDING ON ITS SIZE IN THE METHOD
OF DIPOLE INDUCTIVE PROFILING
Аннотация:
Описаны причины необходимости применения
индуктивных методов электроразведки. Пред-
ставлены результаты математического моде-
лирования чувствительности установки ди-
польного индуктивного профилирования при
разных ее размерах.
Ключевые слова: электромагнитное поле, ин-
дукционное профилирование, математическое
моделирование
Abstract:
The reasons of necessity of inductive electric pro-
specting application are described. The results of
mathematic modeling the dipole inductive profiling
unit sensitivity depending on its size are presented.
Key words: electromagnetic field, induction electri-
cal profiling, mathematic modeling
В ХХ веке, в эру бурного развития геофизики, методов разведки и добычи полез-
ных ископаемых, во время роста темпов и объемов их добычи, поисковые отряды были
нацелены в основном на самые крупные месторождения, оставляя без внимания многие
месторождения, которые казались либо недостаточными по запасам, либо слишком труд-
ными по добыче. В настоящее время, похоже, все крупные месторождения обнаружены,
а большинство уже разработано и все большее значение приобретают малоглубинные
инженерные и экологические изыскания объектов, имеющих малые размеры.
Если ранее в электроразведке наиболее эффективными были кондуктивные ме-
тоды, то сейчас на сцену выходят индуктивные методы возбуждения и регистрации элек-
трических полей. Применение индуктивных методов наземной электроразведки для ре-
шения задач геоэлектрического картирования базируется в большинстве случаев на мо-
дели плоскослоистого полупространства, для определения параметров которой разрабо-
таны различные методики частотного и индукционного зондирования [1].
Наличие локальных неоднородностей, отличающихся по электропроводности от
зондируемой области геосреды, может оказывать значительное помехообразующее вли-
яние на результаты одномерной интерпретации из-за искажений, вносимых в измеряе-
мые составляющие магнитного поля при использовании вертикального магнитного ди-
поля (ВМД) в качестве источника. Известно, что для модели горизонтально-слоистой
среды, возбуждаемой ВМД, азимутальная компонента Нφ нормального магнитного поля
равна нулю. Поэтому любое отклонение от такой модели, вызванное горизонтальными
неоднородностями среды (либо локальным объектом, контрастным по электропроводно-
сти вмещающей среде), неизбежно проявится в аномальном эффекте Нφ.

7. 7
В качестве количественной характеристики влияния горизонтальных неоднород-
ностей среды в работе [2] предложено использовать параметр %100



Н
Н
,
где Нr – радиальная компонента. Учет этого параметра необходим при картировании
зон аномальной электропроводности. Как будет показано ниже, эта величина имеет мак-
симум на некотором удалении от его проекции на поверхность земли. Поскольку этот
параметр характеризует признак отклонения зондируемой области геосреды от одномер-
ной модели, на основе этого критерия была разработана методика площадных индукци-
онных исследований резко неоднородных геоэлектрических сред [3] с использованием
вертикального магнитного диполя в качестве источника электромагнитного поля.
Следует отметить, что изучение основных особенностей проявления аномального
эффекта от локальных неоднородностей среды, возбуждаемой ВМД, важно не только для
проработки методических вопросов проведения индукционного зондирования, но и для
непосредственного применения способа наземной электроразведки, относящегося к ка-
тегории «чистой аномалии» [4]. Этот способ первоначально появился в индуктивной
электроразведке на переменном токе (в частности электромагнитном профилировании
методом индукции) при поисково-картировочных исследованиях и несколько позднее
стал развиваться применительно к решению инженерно-геологических задач.
Изучение характера проявления аномального эффекта в различных составляющих
электромагнитного поля, возбуждаемого в проводящей среде с локальной неоднородно-
стью (контрастной по электропроводности), проводилось на основе математического мо-
делирования. В работах, которые были изданы ранее, автором были представлены ос-
новы математической модели, используемой для расчетов [5], результаты моделирова-
ния для случая малого объекта [6] и результаты моделирования для случая протяженного
объекта [7]. В данной работе исследуется, какое расстояние между источником и прием-
ником (так называемое плечо установки) электромагнитного поля лучше всего подойдет
для выявления аномалиеобразующего объекта.
В настоящей работе в качестве модельных неоднородностей предложены линей-
ные протяженные вдоль оси Y объекты, образованные совокупностью четырех кубов со
стороной 1 м с центрами Xc=4 на глубине Zc=2 м при перемещаемой (параллельно оси X)
установке электромагнитного профилирования. Результаты математического моделиро-
вания показали, что аномальный эффект, обусловленный локальным проводящим объ-
ектом, возбуждаемым вертикальным магнитным диполем, наиболее сильно выражен в
мнимых составляющих горизонтальных компонент магнитного поля. На всех графиках
представлены распределения радиальной и азимутальной компонент суммарного маг-
нитного поля, нормированных на максимальное значение модуля горизонтальной со-
ставляющей.
Во всех случаях приняты следующие характеристики объекта, вмещающей среды
и источника электромагнитного поля:
Частота переменного поля источника ……………………………… 500 Гц
Высота источника и приемника над землей ……………………….. 0,5 м
Удельная электропроводность воздуха ……………………………... 0 См/м
Удельная электропроводность нижнего полупространства ……….. 10-2
См/м
Удельная электропроводность объекта ……………………………… 50 См/м
Магнитная и диэлектрическая проницаемость воздуха, среды и объекта были при-
няты равными соответствующим характеристикам вакуума.

8. 8
Рис. 1 – Распределение Нr при различных положениях дипольной установки с плечом 0,5 м
Рис. 2 – Распределение Нφ при различных положениях дипольной установки с плечом 0,5 м
, м
, м
,м,м

9. 9
Рис. 3 – Распределение Нr при различных положениях дипольной установки с плечом 2 м
Рис. 4 – Распределение Нφ при различных положениях дипольной установки с плечом 2 м
, м
, м
,м,м

10. 10
Рис. 5 – Распределение Нr при различных положениях дипольной установки с плечом 4 м
Рис. 6 – Распределение Нφ при различных положениях дипольной установки с плечом 4 м
, м
, м
,м
,м

11. 11
Рис. 7 – Распределение Нr при различных положениях дипольной установки с плечом 6 м
Рис. 8 – Распределение Нφ при различных положениях дипольной установки с плечом 6 м
, м
, м
,м,м

12. 12
Рис. 9 – Зависимость максимальных значений компонент магнитного поля от плеча установки:
1 – максимальные значения Нr, 2 – максимальные значения Нφ
Анализ результатов математического моделирования показал, что аномальный
эффект наиболее отчетливо выражен, когда расстояние между источником и приемни-
ком поля сравнимо с глубиной залегания аномалиеобразующего объекта. С увеличением
плеча установки эффект ослабевает, причем более значительно в азимутальной состав-
ляющей аномального поля.
Литература
1. Электроразведка. Книга первая. – М.: Недра, 1989. – 440 с.
2. Хачай О. А. Об усовершенствовании методики площадных индукционных
исследований на россыпных месторождениях / О. А. Хачай, В. П. Бакаев // Горный
журнал. - 1994. - № 1. - С. 8 - 13.
3. Хачай О. А. Опыт площадных индукционных исследований резко неодно-
родных геоэлектрических сред / О.А. Хачай, Е.Н. Новгородова // Физика Земли. - 1997.
- № 5. - С. 60 - 64.
4. Тархов А. Г. Об электроразведочных методах чистой аномалии / А. Г. Тархов
// Известия АН СССР. Сер. геофизическая. - 1957. - № 8. - С. 979 - 989.
5. Горшков В. Ю. Математическое моделирование вторичного магнитного поля
локального проводящего объекта, возбуждаемого вертикальным магнитным диполем в
однородной среде / В. Ю. Горшков // Уральская молодежная научная школа по геофи-
зике, 13-я: сборник докладов. – Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2012. - С. 43 – 45.
6. Горшков В.Ю. Математическое моделирование электромагнитных аномалий
в поле вертикального магнитного диполя над проводящим полупространством с локаль-
ной неоднородностью / В. Ю. Горшков // Уральская молодежная научная школа по гео-
физике, 14-я. 18 – 22 марта 2013 г.: сборник науч. материалов / Горн. Ин-т УрО РАН. –
Пермь: ГИ УрО РАН, 2013. - С. 65 – 69.
7. Шестаков А.Ф. Математическое моделирование аномалий магнитного поля от
локальных объектов при дипольном индуктивном профилировании / А.Ф. Шестаков, В.
Ю. Горшков // Глубинное строение, геодинамика, тепловое поле земли, интерпретация
геофизических полей: седьмые научные чтения памяти Ю.П. Булашевича: материалы
конференции / Ин-т геофизики УрО РАН. – Екатеринбург: УрО РАН, 2013. - С. 340 –
342.
D, м
H, Aм/м
1
2

13. 13
УДК 550.370
Ермолин Евгений Юрьевич
ассистент кафедры геофизических
и геохимических методов поисков
месторождений полезных ископаемых,
кандидат геолого-минералогических наук,
Национальный минерально-сырьевой
университет «Горный»,
199106, Санкт-Петербург,
Васильевский остров, 21 линия, д.2
e-mail: Ermolin_stud@list.ru
Ингеров Александр Исаакович
вице-президент компании «PHOENIX
GEOPHYSICS» LTD, Канада,
Торонто, Онтарио.
кандидат геолого-минералогических наук,
3781 Victoria Park Avenue Unit #3 Toronto,
Ontario, Canada M1W 3K5
e-mail: oingerov@phoenix-geophysics.com.
ПЯТИКОМПОНЕНТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
МТЗ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ 2D
АНОМАЛЬНЫХ ТЕЛ, НАХОДЯЩИХСЯ
ВНЕ ПРОФИЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ
Ermolin E.
assistant of geophysical department
of National Mineral Resources University
(University of Mines),
199106, Saint-Petersburg,
21 line of Vasilievsky is., 2,
e-mail: Ermolin_stud@list.ru
Ingerov A.
vice-president of “Phoenix-geophysics LTD”
3781 Victoria Park Avenue Unit #3 Toronto,
Ontario, Canada M1W 3K5
e-mail: oingerov@phoenix-geophysics.com.
FIVE-COMPONENT MTS MEASUREMENTS
FOR ESTIMATION THE PARAMETERS OF
2D ANOMALOUS BODIES SITUATED
OUTSIDE THE PROFILE OF
MEASUREMENTS
Аннотация:
При региональных исследованиях и рекогносци-
ровочных работах методом аудиомагнитотел-
лурического зондирования, как правило, измеря-
ется и вертикальная компонента естествен-
ного переменного магнитного поля (ЕМ) Земли.
Метод магнитовариационного профилирования
(МВП) легко реализуется с методом АМТ-МТЗ
при совместном измерении горизонтальных (Hx,
Hy) и вертикальной (Hz) компонент магнитного
поля. Метод МВП даёт информацию об ано-
мальных геоэлектрических объектах, располо-
женных как под профилем измерений, так и в
стороне от линий профилей. Индукционные век-
тора в методе МВП позволяют определить
направление на аномальный объект. Однако
определить относительную проводимость дву-
мерного (2D) аномального объекта, глубину за-
легания верхней кромки (H) и расстояние до него
в плане (L) возможно только при комплексиро-
вании метода АМТ-МТЗ и МВП. Относительная
проводимость сечения (G) 2D аномального объ-
екта может быть определена по частоте мак-
симума кривых амплитуды типпера. Использо-
вание двумерного моделирования позволяет по-
строить функцию распределения максимальной
амплитуды типпера от расстояния L и глубины
залегания H. Полученная функция с использова-
нием анализа кривых АМТ-МТЗ позволяет опре-
делить L и H.
Ключевые слова: магнитотеллурика, вертикаль-
ная компонента, типпер, боковые 2D- объекты.
Abstract:
During regional profile investigations and recogni-
zance survey at exploration area with MT and AMT
methods usually vertical magnetic component (Hz)
of natural electromagnetic (EM) field is measured.
The obtained by Hz data permits together with MT
and AMT information to have information about
MVP method data. Induction vectors, calculated on
the base of this data give the possibility to discover
the position of prospective anomalous bodies (in ap-
parent resistivity). But the important questions that
are waiting for the answer are the parameters of
anomalous bodies like depth to center (or to the top),
size and total conductivity of the section of the body.
The relative conductance of the section (G) can be
estimated using the maxima of the anomalous fre-
quency characteristic. Deeping the centre of the
anomalous body as well as bigger distance from the
observation profile brings the similar results – re-
ducing the amplitude of anomaly but keep fm the
same. Some graphical and analytical relation can be
proposed to separately estimate G, as well as dis-
tance the body epicenter from profile (L) as well as
depth to the top of the body (H).
Key words: magneto-tellurics, vertical component,
tipper, flank 2D objects.

14. 14
В последнее десятилетие, благодаря усовершенствованию аппаратурной базы, ме-
тодики полевых работ и технологий обработки данных, возросла роль магнитотеллури-
ческих функций отклика (МТЗ) при профильных региональных исследованиях и реко-
гносцировочных работах. При интерпретации профильных данных, как и в других гео-
физических методах, возникает проблема учета неоднородностей, расположенных за
пределами профиля. В этом случае важным инструментом является анализ данных МВП.
Измерения методом МВП легко реализуются одновременно с измерениями МТЗ. Это де-
лается путем добавления одного канала для измерения вертикальной компоненты маг-
нитного поля (Hz). В магнитотеллурическом методе измеряется 4 горизонтальные ком-
поненты: две магнитные Hx, Hy и две электрические Ex, Ey. Благодаря появлению преци-
зионных треног [1, 2], позволяющих без труда устанавливать три ортогональных индук-
ционных датчика (Hx, Hy, Hz) на любом рельефе в любое время года, методы МТЗ и МВЗ
реализуются совместно без существенных затрат. Установка для измерения методами
МТЗ и МВЗ показана на рисунке 1, а. Магнитные датчики, установленные на прецизи-
онной треноге, показаны на рисунке 1, b.
Рис. 1 – Общий вид установки МТЗ-МВП:
a – общий вид установки,
b – вид индукционных датчиков, установленных на прецизионных треногах;
1 – станция MTU-5, 2 – магнитные датчики, 3 – GPS, 4 – неполяризующиеся электроды,
6 – азимут расстановки
Значительный вклад в развитие метода МВП внесли W.D. Parkinson [3], H. Wiese
[4], Ульрих Шмукер [5], И.И. Рокитянский [6], М.Н. Бердичевский и В.И. Дмитриев [7],
К. Возофф [8], Алан Джонс [9] и др. Функциями отклика среды в этом методе являются
реальный и мнимый индукционные векторы, а также амплитуда и фаза Типпера. Типпер
рассчитывается по трем ортогональным компонентам магнитного поля (1)
В работе И.И. Рокитянского [10] было показано, что по соотношению компонент
индукционного вектора может быть определена суммарная продольная проводимость
сечения тела (G), равная площади поперечного сечения, умноженной на удельную элек-
тропроводность.
Авторы в нескольких работах исследовали связь характерных точек на вертикаль-
ных разрезах типпера, построенных вдоль профилей, пересекающих двухмерные прово-
дящие тела различной формы. В работе [11] было показано, что по расстоянию между
максимумами на разрезах типпера можно оценить глубину залегания верхней кромки
(1).

15. 15
аномального тела, а по значению периода максимального значения амплитуды типпера
можно определить G объекта. В работе [12] показано, что по форме аномалии можно
оценить линейные размеры тел пластовой формы, а по соотношению амплитуд макси-
мума типпера можно оценить угол падения пластов. В настоящей работе демонстриру-
ется, что для объектов, находящихся в стороне от точек наблюдения, комплексирование
метода МВП и МТЗ позволяет определить глубину верхней кромки (Н) и расстояние в
плане (L). Исследования проведены с использованием двумерного моделирования, реа-
лизованного в программном комплексе WinGLink™.
Методика
В данной работе авторы выполнили оценку параметров 2D-проводника, располо-
женного в стороне от точек измерения, параллельно профилю МТЗ-МВП (рис. 2). Для
данного случая практически все магнитотеллурические параметры (на соответствующих
периодах) на профиле измерений будут свидетельствовать о том, что геоэлектрическая
среда является двумерной. Магнитотеллурические полярные диаграммы будут иметь со-
ответствующий вид. Диаграммы основных компонент будут иметь форму овала, а диа-
граммы дополнительных компонент будут иметь четырехлепестковую форму. Несмотря
на очевидное доказательство применимости двумерной интерпретации, решение обрат-
ной двумерной задачи для указанного на рис. 2 случая будет некорректным. Авторы
предлагают методику интерпретации для данного случая, в которой методы АМТ-МАТ
и МВП используются совместно.
Рис. 2 – (a, b) Геоэлектрическая модель (без масштаба)
2D проводящего тела с сечением 200×200 м
На плане a – амплитудные магнитотеллурические диаграммы основных (1) и дополнительных (2)
импедансов, 3 – реальные индукционные векторы (показывают на проводник) для периода 0,06 с;
L – расстояние от профиля до оси проводника в плане,
H – глубина до верхней кромки проводника;
с – амплитуда типпера в точке наблюдения при L = 1000 м, H = 400 м
а с
b
Tz
T,

16. 16
В первую очередь следует обращать внимание на поведение индукционных векто-
ров. По ним можно сделать вывод, что аномальный объект находится в стороне от точек
наблюдения. Далее следует сделать анализ кривых типпера.
В работе [11] авторами исследовались взаимосвязи между параметрами аномаль-
ного 2D-объекта и максимумами на разрезах типпера. Было показано, что по частоте
максимумов типпера можно определить относительную продольную проводимость се-
чения тела (G) по формуле (2):
G = 2∙105
∙Tmax , (2)
где Tmax – значение периода максимума на разрезе типпера.
На рис. 3 показаны разрезы типпера вкрест аномального тела с G = 10000 Sm∙m,
расположенного на глубинах 125 м (рис. 3, а), 325 м (рис. 3, b) и 725 м (рис. 3, с). Рисунок
демонстрирует, что при фиксированной G и различной глубине залегания верхней
кромки проводника значение периода Tmax остается постоянным. Кроме того, значение
экстремального периода будет одинаково на всех точках профиля. Таким образом, на
кривых типпера для каждого пикета будет наблюдаться максимум, и значение периода
этого максимума будет одинаковым для всех кривых. Этот факт делает возможным опре-
деление значения G аномального двумерного объекта с изометрическим сечением по лю-
бой одной точке, расположенной в стороне от исследуемого аномального объекта.
Рис. 3 – Вертикальные разрезы типпера для 2D-проводников одинаковым G = 10000 Sm∙m
и различной глубиной залегания верхней кромки: а – 125 м, b – 325 м, c – 725 м
Расстояние вдоль профиля, м
Период,сПериод,сПериод,с

17. 17
Очевидным является тот факт, что амплитуда типпера (Amax) в точке наблюдения
на рис. 2 будет зависеть от расстояния L и глубины H до аномального тела. Авторы вы-
полнили анализ функции Amax = F(L, H) с использованием двумерного моделирования
(вдоль профиля по линии L на рис. 2) при фиксированном значении G изменялись L и H.
После этого с рассчитанных кривых типпера снимались значения Amax. В результате был
получен набор данных (таблица), в котором значениям L соответствовали значения H и
Amax. Нагляднее всего данную функцию изображать в виде поверхности (рис. 4) с исполь-
зованием программы Surfer™ 8. Авторами было выполнено моделирование для тел с раз-
личными значениями G. В данной работе приведен только аномальный объект с
G=10000 Sm∙m.
Рис. 4 – Зависимость максимальной амплитуды типпера (Amax – вертикальная ось)
от параметров L и H (горизонтальные оси)
для фиксированного значения G = 10000 Sm∙m
Пунктирной линией показан срез для значения типпера = 0,41
Из рассмотрения рис. 4 видно, что определенному значению максимальной ампли-
туды типпера, в частности значению Amax = 0,41 (наблюдается при L =1000 м и Н = 400
м), соответствует множество эквивалентных моделей. Таким образом, без привлечения
дополнительной информации определение L и Н невозможно. Эту дополнительную ин-
формацию можно взять из анализа кривых МТЗ-АМТ.
Известно, что в случае, если геоэлектрическая среда близка к двумерной и измере-
ние выполнено над аномальным 2D-объектом, то глубину до верхней кромки объекта
можно найти при помощи метода асимптот продольных (ТЕ-моде) кривых МТЗ [13, 10].
Если же точка наблюдения находится в стороне от аномального объекта, то по данной
методике можно определить минимальное расстояние до проводника (R):
22
LHR  . (3)
Таким образом, используя измерения МТЗ, можно определить R. Если построить
графики функции 22
HRL  для определенного R и график L как функцию от H и Amax
(горизонтальный срез на рис. 4) в одной системе координат, то по точке пересечения
данных графиков можно определить истинные значения L и H. Графики 22
HRL  для
различных R и горизонтальный срез с рис. 4 для Amax = 0,41 показан на рис. 5. Из рис. 5
видно, что график 22
1070 HL  и горизонтальный срез пересекаются в соответствую-
щей точке с координатами L=1000 м и Н = 400 м.

18. 18
Рис. 5 – Два типа графиков: 1 – срез для значения типпера = 0,41 и 2 – 22
HRL 
(цифрами обозначены значения R). Фиолетовым показана линия 22
)1000()400(  LHR
Результаты
Результаты исследования позволяют обосновать пошаговую методику определе-
ния параметров аномального 2D-объекта, расположенного в стороне от точки измерения
МТЗ-МВП:
1. Выполняется анализ индукционных векторов, определяется, с какой стороны
находится аномальный объект;
2. По частоте максимума на полевой кривой типпера определяется относительная
проводимость сечения (G) аномального 2D-объекта;
3. Выполняется 2D-моделирование для аномального 2D-объекта с фиксирован-
ным значением G и различной глубиной залегания верхней кромки. С модельных кривых
типпера на различном расстоянии от оси аномального объекта (L) снимается значение
амплитуды максимума типпера. Строится зависимость максимальной амплитуды тип-
пера (Amax) от параметров L и H;
4. С полученной зависимости снимается срез – функция L от Н для Amax, соответ-
ствующей амплитуде на полевой кривой типпера.
5. По полевой кривой МТЗ (ТЕ-моде) с использованием метода асимптот опреде-
ляется расстояние от точки наблюдения до аномального объекта – R;
6. В одной системе координат L – H строится два графика функций: 1 – срез для
Amax и 2 - 22
HRL  . Точка пересечения данных графиков имеет координаты истинных
L и H.
Кроме приведенного графического метода определения параметров аномального
объекта, авторы рассматривали аналитический метод.
Выводы
Если 2D аномальный геоэлектрический объект, имеющий изометрическое сечение,
расположен в стороне от точки наблюдения, то комплексирование методов МТЗ и МВЗ
позволяет определить его параметры. Относительная проводимость сечения (G), рассто-
яние в плане (L) и глубина верхней кромки (H) аномального объекта могут быть опреде-
лены в результате анализа карты реальных индукционных векторов, анализа кривых ам-
плитуды типпера, применения 2D математического моделирования и анализа продоль-
ных кривых МТЗ.
H, m
L,m

19. 19
Литература
1. Hi sensitivity EM prospecting technique based on measurement of three magnetic
components of natural EM field / O. Ingerov et all // 19th
IAGA WG Workshop on Electromag-
netic Induction in the Earth, Beijing. - 2008. - P. 965 - 970
2. Non-grounded Surface Electroprospecting Technique / O. Ingerov et all // 70th
EAGE
annual Conference. - Amsterdam #6149. - 2009.
3. Direction of rapid electromagnetic fluctuation / W.D. Parkinson // Geophys. - 1959. -
J. 2. - P. 1 – 14.
4. Wiese H. Geomagnetic Tiefentellurik / H. Wiese. - Deutche Akad Wiss. Belin, 1965.
5. Schmucker U. Anomalies of geomagnetic variations in the southwestern United States
/ U. Schmucker // Scripps. Inst. of Oceanogr., La Jolla, Calif. - 1970. - Bull. 13. – P.1 – 165.
6. Rokityansky I.I. Geoelectromagnetic Investigation of the Earth's Crust and mantle /
I.I. Rokityansky. - Berlin: Springer-Verlag - New York: Heidelberg, l982. - 378 p.
7. Berdichevsky M.N. Models and methods of Magnetotellurics / M.N. Berdichevsky,
V.I. Dmitriev. - Berlin: Springer-Verlag, Heidelberg, 2008. - 563 p.
8. Vozoff K. The magnetotelluric method / K. Vozoff // Electromagnetic methods in ap-
plied geophysics. Vol. 2. Applications. Series: Investigations in geophysics, 3. – 1991. - Р. 641
– 711.
9. Jones A.G. Comment on ``Geomagnetic Depth Sounding by Induction Arrow. Repre-
sentation: A Review'' by G.P. Gregori and L.J. Lanzerotti / A.G. Jones // Reviews of Geophysics
and Space Physics. – 1981. – № 19. - P. 687 - 688.
10. Rokityansky I.I. Investigation of electrical conductivity anomalies by the method of
magnetovariation profiling / I.I. Rokityansky. - Kiev: Naukova Dumka, 1975. - 279 p.
11. Ingerov O. The parameter estimation of 2D conductive isometric bod-ies by singular
points at the tipper frequency characteristic / O. Ingerov, E. Ermolin // Proceedings of 20th
Induction Workshop IAGA, Giza, Egypt-2010. - September 18 - 24. – P. 303 - 306.

20. 20
УДК 553.98
Ежикова Мария Михайловна
геофизик,
ОАО «Самаранефтегеофизика»
443030, г. Самара, ул. Спортивная, 21
e-mail: m-ashany-a@mail.ru
Малыхин Михаил Данилович
кандидат геолого-минералогических наук,
доцент,
Самарский государственный
технический университет
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ
КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ФУНДАМЕНТА
И ИХ ПРОЯВЛЕНИЕ В ОСАДОЧНОМ
ЧЕХЛЕ БУЗУЛУКСКОЙ ВПАДИНЫ
САМАРСКОГО ПОВОЛЖЬЯ
Ezhikova Mariya M.
a geo-physicist,
JSC “Samaraneftegeo-physics”
21, Sportivnaya st., Samara, 443030
e-mail: m-ashany-a@mail.ru
Malykhin Michael D.
candidate of geological
and mineralogical sciences, senior lecturer
The Samara State Technical University
244, Molodogvardeiskaya st., Samara, 443100
THE FEATURES CRYSTAL FOOTING
STRUCTURE AND THEIR
MANIFESTATION IN SEDIMENTARY
COVER OF THE BUZULUKSKAYA CAVITY
IN THE SAMARSKY POVOLZHJE
Аннотация:
По материалам регионального сейсмического
профилирования в пределах юго-западного
борта Бузулукской впадины Самарской области
изучена взаимосвязь отложений осадочного
комплекса, толщи кристаллического фунда-
мента и кровельной зоны верхней мантии
Kлючевые слова: сейсморазведка, кристалличе-
ский фундамент, граница Mохоровича
Abstract:
The interrelation of both sedimentary complex de-
posits, crystalline footing width and the top mantle
roofing zone are studied according to technical
documentation of seismic prospecting within the
Buzuluksky cavity south-west edge in Samara re-
gion
Key worlds: seismic prospecting, crystalline foot-
ing, the Moho border
Геологической службой нефтяной отрасли Самарской области установлено, что
на уровне поверхности кристаллического фундамента Самарского Поволжья развиты
останцовые формы рельефа. Останцы фундамента являются хорошими структурофор-
мирующими элементами, и информация об их расположении играет важную роль при
поиске нефти и газа. Поэтому прогнозирование участков размещения останцовых форм
рельефа позволяет целенаправленно вести геолого-поисковые работы. При этом следует
обратить внимание на тот факт, что в большинстве случаев останцы сложены интрузив-
ными породами, внедрившимися в тело фундамента. Как известно, в большинстве слу-
чаев магма, внедряясь, не считается с формой залегания вмещающих пород, она разру-
шает, поглощает эти породы и образует тела, контакты которых секут слоистость и слан-
цеватость вмещающих отложений.
Наряду с останцовыми формами рельефа фундамента, связанными с интрузиями
магмы, широко распространены выступы, обусловленные складчатостью пород фунда-
мента.
Одной из главных задач при постановке региональных сейсмических исследова-
ний в 1996-97 гг. было выявление связи геологических структур осадочного комплекса с
особенностями строения толщи кристаллического фундамента. Считается, что для
надежного выявления антиклинальных структур, являющихся ловушками углеводоро-
дов на территории Самарской области (Бузулукская впадина, Жигулевско-Пугачевский
свод, Южный склон Татарского свода), необходимо быть уверенным, что эти ловушки
имеют в своем основании выступы кристаллического фундамента [1, 2, 4].

21. 21
Принимая во внимание все сказанное, возникла необходимость изучения толщи
кристаллического фундамента вплоть до границы Мохоровичича (М) для выявления
объектов, способствующих формированию положительных элементов поверхности фун-
дамента.
В этой связи был отработан сейсмический профиль на территории Самарской об-
ласти от юго-западного борта Бузулукской впадины в направлении свода Жигулевско-
Пугачевского выступа фундамента, материалы которого способствовали решению по-
ставленной задачи, т.е. изучению осадочного комплекса, толщи кристаллического фун-
дамента, кровельной части верхней мантии.
Методика полевых работ для тех времен была стандартной, т.е. отрабатывался
линейный профиль по методике ОГТ с 48-кратным прослеживанием отражающих гра-
ниц. Для надежной регистрации отраженных волн использовали вибраторы, генерирую-
щие сигнал в частотном диапазоне 5 – 56 Гц и длиной свип-сигнала 18 с. Выбранная
длина свип-сигнала обеспечила глубину исследования, равную 54 км, и, по нашему мне-
нию, обеспечила регистрацию отражений от границы Мохоровичича.
К сожалению, в 1996-97 гг. не было публикаций о необходимости использования
различных методик полевых исследований, нацеленных на изучение горизонтальносло-
истого осадочного чехла и сложной блоково-разломной толщи кристаллического фунда-
мента. Не было и программных комплексов, способных эффективно обрабатывать сей-
смический материал, связанный с блоково-разломной средой. Эти разработки: МИРО
[5], ПРО [6], ВОСПРО [6] появились в 2004-06 гг. Даже в настоящее время производ-
ственные сейсмические организации, ведущие разведку недр, не имеют в своем распоря-
жении названных комплексов. В этой связи все сейсмические разрезы отработанных ре-
гиональных профилей 1996-97 гг. построены по технологии стандартного МОГТ. Для
построения временных разрезов и перевода их в глубинные, а также построения струк-
турных карт использовались скорости, определенные по материалам ВСП и МОГТ. Ско-
рости, определенные по материалам ВСП, в толще фундамента составляют 6000 – 6200
м/с. Данные получены в отдельных скважинах в интервалах глубины от поверхности
фундамента, равных 40 – 60 м, т.е. изучена самая верхняя часть фундамента.
Характеристика волнового поля регионального профиля. На полученном времен-
ном разрезе профиля в верхней его части (на глубине 2,4 – 5,5 км) однозначно, уверенно
прослеживается толща осадочного комплекса вплоть до поверхности кристаллического
фундамента (AR). Практически по всему профилю уверенно коррелируются отражения
от границ осадочного чехла. Каждая граница в сейсмическом волновом поле представ-
лена среднечастотными сигналами (ƒ=40 Гц) значительной амплитуды, что характерно
для осадочного чехла.
Ниже, непосредственно под подошвой осадочного чехла, наблюдается толща кри-
сталлического фундамента (кровля фундамента АR) представленная волновым полем, в
достаточной степени сходным с волновым полем осадочного чехла. Но с глубиной ха-
рактеристика волнового поля толщи фундамента изменяется как во времени (с глуби-
ной), так и по латерали. Различия заключаются в том, что отдельные фрагменты времен-
ного разреза верхней части фундамента сохраняют характеристики, типичные для оса-
дочных комплексов, а большая часть (нижняя часть) волнового поля представлена высо-
кочастотными малоамплитудными сигналами с едва просматривающейся слоистостью
разреза. Это свидетельствует в пользу того, что толща фундамента была охвачена про-
цессом метаморфизации, ослабевающим к поверхности фундамента. К тому же на гра-
ницах литологических разностей могли формироваться многочисленные зоны
«разуплотнения» [1], что проявляется в волновом поле в виде зон (фрагментов) интен-
сивных среднечастотных сигналов. Высокочастотной малоамплитудной формой записи
также характеризуются возможные интрузии магмы, проникшие в осадочный чехол
(рис.1).

22. 22
На глубине 37 – 40 км отмечается сложное интенсивное отражение, представлен-
ное группой из 2-3 сигналов одинаковой формы и амплитуды. Можно предположить, что
наблюденное отражение обусловлено границей Мохоровичича (М), т.е. границей раз-
дела литосферы и верхней мантии. Высокая интенсивность отражения объясняется зна-
чительной разницей физических свойств пород литосферы (базальтовый слой) и верхней
мантии [2]. Очевидно, что в этом случае коэффициенты отражения на границе М будут
большими и отражения интенсивными, хотя «слоистость» границы М объяснить трудно.
Дополнительным признаком того, что рассматриваемое отражение связано с границей
М, является наблюдаемая однородность волнового поля ниже выявленной границы
(см. рис.1).
Рис. 1 – Профиль II ПК ПК – 5 –55 км.
Построен по технологии стандартного ОГТ.
Юго-западный борт Бузулукской впадины.
«Лакколиты» (возможные интрузии магмы) в толще кристаллического фундамента.
1 – осадочный комплекс;
2 – кристаллический фундамент: а – зоны интенсивной метаморфизации, возможно интру-
зии магм; б – зоны слабой метаморфизации;
М – граница Мохоровичича; 3 – верхняя мантия
На временном разрезе исследуемого профиля наиболее глубокое положение кри-
сталлического фундамента отмечается в пределах юго-западного борта Бузулукской впа-
дины. При его рассмотрении с востока на запад отмечается наиболее высокое положение

23. 23
поверхности фундамента в пределах вершины Жигулевско-Пугачевского свода и после-
дующее погружение поверхности фундамента в сторону Мелекесской падины.
Как отмечено, волновое поле толщи кристаллического фундамента в границах AR
– М весьма сложное. Здесь, на фоне относительно низкочастотного волнового поля, от-
мечаются области высокочастотного поля (см. рис.1), напоминающие форму «лакколи-
тов». Изменение формы записи сейсмических сигналов свидетельствует о том, что дан-
ные области были подвержены метаморфизации. Вершины «лакколитов» зачастую до-
стигают подошвы осадочного чехла.
Выявленные положительные структуры
Глубинные объекты – «лакколиты»
Рис. 2 – Юго-западный борт Бузулукской впадины
Пример совпадения геологических структур осадочного чехла
с глубинными объектами – «лакколитами» в толще кристаллического фундамента.
Рисунок снят с карты масштаба в 1 см 400 км
и при воспроизведении его в тексте масштаб изменен произвольно
Другой вариант, связанный с «лакколитами», – возможные интрузии магмы в
толщу кристаллического фундамента [4].
Для выявления названных связей на геологическую карту Самарской области
(рис.2) были «вынесены»: региональный сейсмический профиль II; контуры всех выяв-
ленных бурением и сейсморазведкой положительных структур осадочного чехла, распо-
ложенных в зоне, равной площади основания «лакколита»; контуры сейсмических полей
высокочастотных сигналов малой амплитуды («лакколиты» 1, 2, 3): возможные зоны ин-
тенсивной метаморфизации толщи фундамента, магматических интрузий, каналы транс-
портировки углеводородов в вышележащие слои.

24. 24
Юго-западный борт Бузулукской впадины
Объект 1 выявлен в начале профиля в интервале 18 – 48 км, имеет форму конуса
(«лакколита» – см. рис.1). Основание объекта 1 определено на глубине 37 км и очерчено
в форме круга диаметром 30 км. В пределы принятой площади попадают Белоглинская,
Гусихинская, Ратмирская, С.Флёровская, В.Черниговская, Давлатовская, Макаровская,
Слободская структуры.
Объект 2 выявлен в интервале 60 – 80 км настоящего профиля, имеет форму ко-
нуса. Объект 2 обладает волновым полем, практически схожим с волновым полем объ-
екта 1. К сожалению, в районе расположения описываемого объекта не выявлены геоло-
гические структуры.
Объект 3 выявлен в интервале 120 – 124 км изучаемого профиля. Волновое поле
в месте расположения объекта 3 существенно усложнено, вследствие чего конусовидная
форма предполагаемого объекта опознается с трудом. Вершина объекта 3 смещена отно-
сительно рядом расположенных Торшиловской и Таловской структур примерно на 3 км
к северу.
Жигулевско-Пугачевский свод (вершина)
Объект 4 выявлен в интервале 337 – 352 км исследуемого профиля (рис.3), пред-
ставляет собой тело цилиндрической формы (массив). Вершина массива отмечается на
глубине около 2,5 км и весьма сложна по своей форме. Это указывает на возможность
воздействия на нее эрозионных процессов. Подошва массива просматривается на глу-
бине около 24 км. Само тело массива при оценке высокочастотного сейсмического вол-
нового поля, по нашему мнению, представляет материал, подверженный бо́льшей мета-
морфизации, чем окружающая толща пород.
Рис. 3 – Профиль II, в интервале 310 – 365 км построен по технологии стандартного ОГТ
Жигулевско-Пугачевский свод: 1 – осадочный комплекс; 2 – кристаллический фундамент;
а – массив интенсивной метаморфизации; М – граница Мохоровичича; 3 – верхняя мантия

25. 25
Мелекесская впадина
Объектом 5 условно названо место расположения Рачейской структуры в интер-
вале 460 – 465 км. На фрагменте временного разреза однозначно прослеживается верх-
ний осадочный комплекс до глубины 2,4 км. От подошвы осадочного комплекса на всю
глубину разреза (45 км) отмечается однородное волновое поле с редкими участками, на
которых просматривается тонкая слоистость разреза. Аномальных объектов, подобных
отмеченным в разрезе юго-западного борта Бузулукской впадины, не наблюдается.
В зоне Мелекесской впадины, Жигулевско-Пугачевского свода волновое поле
всей толщи фундамента относительно однородно, что указывает на отсутствие значи-
тельных различий в физических свойствах пород, слагающих разрез. В пределах юго-
западного борта Бузулукской впадины в волновом поле среднечастотного состава с от-
ражениями достаточной интенсивности наблюдаются куполообразные зоны высокоча-
стотных малоамплитудных сигналов, напоминающие «лакколиты», или относительно
узкие жилообразные каналы возможной интрузии магмы, достигающие осадочной
толщи.
Таким образом, в результате выполненных сейсмических исследований подтвер-
ждена зависимость структур осадочного чехла от особенностей строения толщи кристал-
лического фундамента на территории юго-западного борта Бузулукской впадины. К
этому следует добавить, что на временных разрезах, выведенных в масштабе в 1 см 50
мс (стандартный масштаб), проявляются дизъюнктивные нарушения в подошве осадоч-
ного чехла, обусловленные воздействием глубинных объектов, процессов (рис.4).
Рис. 4 – Проявление дизъюнктивов под воздействием «лакколита»

26. 26
К сожалению, в пределах Жигулевско-Пугачевского свода, Мелекесской впадины
подобная связь не выявлена прежде всего из-за отсутствия объектов («лакколитов»), по-
добных обнаруженным в Бузулукской впадине, но встречаются выступы, обусловленные
складчатостью пород кристаллического фундамента (рис. 5).
Рис. 5 – Выступ фундамента, обусловленный складчатостью
кристаллического фундамента
В завершение следует сказать, что геологические выводы, действительно, носят
вероятностный характер, поскольку при проведении рассмотренных сейсмических ис-
следований в то время из-за отсутствия современных теоретических и практических раз-
работок при решении поставленных задач не было эффективной методики полевых ра-
бот, отсутствовало программное обеспечение. Помимо этого о составе пород кристалли-
ческого фундамента существовали прогнозные оценки, а это вело к тому, что физические
свойства пород определялись с допусками в широких пределах.
Возможные процессы генерации и пути перемещения углеводородов (УВ)
В настоящее время в различных регионах мира выявлено большое число скопле-
ний УВ в природных резервуарах, сложенных чисто метаморфическими и интегриро-
ванными осадочно-метаморфическими образованиями.
В результате пересмотра имеющихся знаний, новых открытий вырисовываются
два направления: скопления УВ обязаны своим происхождением процессам глубинной

27. 27
мантийной дегазации планеты; генерация УВ геологической средой из ее неорганиче-
ских составляющих с участием воды, активируемая геодинамическими напряжениями
[1]. Первое связывает формирование зон нефтегазонакопления с наличием глубинных
разломов, способствующих перемещению (транспортировке) углеводородов из недр
Земли. К сожалению, выявление путей перемещения УВ только по материалам сейсмо-
разведки является сложной задачей. Наиболее информативным в этом направлении яв-
ляется магнитотеллурическое зондирование (МТЗ), которое широко используется и дает
положительные результаты на территории Западной Сибири.
Данные глубинного электромагнитного зондирования показали большую неодно-
родность земной коры и верхней мантии как по вертикали, так и по горизонтали [3]. Про-
водящие зоны верхней мантии рассматриваются как очаги генерации УВ (рис.6). МТЗ
обеспечивает возможность прогноза новых зон нефтегазонакопления, очагов генерации
флюидов и путей их транспортировки, выделения объектов для выполнения высокораз-
решающей сейсморазведки и заложения поисковой скважины.
Рис. 6 – Прогнозная геоэлектрическая модель проводящих каналов углеводородов
в верхней мантии (заимствовано из [3]):
1 – поверхность кристаллического фундамента; 2, а – поверхность складчатого фундамента,
2, б – подошва проводящих пород; 3 – геоэлектрические границы в осадочном чехле и складчатом фун-
даменте; 4 – разломы; 5 – высокоомные включения; 6 – пористые породы складчатого фундамента;
7 – линзы пористых пород (линзы инверсии); 8 – пути миграции флюидов
Второе направление обусловливает синтез УВ постоянством механической акти-
вации геологической среды с переходом механической энергии в химическую, что по
сравнению с первым направлением значительно увеличивает прогнозную оценку терри-
торий на углеводородное сырье как в плане, так и на глубину, в том числе кристалличе-
ских пород фундамента.

28. 28
Учитывая высокую эффективность МТЗ в районах Западной Сибири, считаем це-
лесообразным сопровождать им сейсморазведочные работы на территории Самарского
Поволжья. В первую очередь МТЗ желательно использовать в пределах Жигулевско-
Пугачевского свода, где эффективность сейсморазведки невысокая по сравнению с со-
седними районами Самарской области.
Представляет интерес выполнить работы с применением МТЗ на Покровском ме-
сторождении, в котором содержится залежь нефти в карбонатах фаменского яруса (пласт
Дл), залегающих на поверхности кристаллического фундамента, при отсутствии подсти-
лающей этот ярус терригенной толщи девона (нефтематеринской свиты). Материалы
МТЗ позволят (можно предполагать) выявить пути транспортировки (миграции) углево-
дородов и выделить перспективные объекты для выполнения сейсморазведочных работ.
Литература
1. Андреев В.А. Еще раз о кристаллических породах докембрия / В.А. Андреев,
И.В. Шурунов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Спе-
циальный выпуск. – 2004. – С. 48 - 54.
2. Еланский Л.Н. К проблеме абиогенного происхождения нефти и газа и фор-
мирование их промышленных залежей / Л.Н. Еланский. – Киев: Наукова думка, 1971. –
С. 69 – 85.
3. Кисмерешкин В.П. Метод магнитотеллурического зондирования для прогноза
нефтегазоперспективных зон и определения залежей углеводородов в малоразмерных
структурах / В.П. Кисмерешкин, А.С. Коржубаев, Б.К. Сысоев // Нефтяное хозяйство. -
№ 9. - 2009. - С. 22 – 24.
4. Колесников В.А. К прогнозу размещения останцовых форм рельефа кристал-
лического фундамента на территории Самарского Поволжья / В.А. Колесников,
С.А. Шиляев // Вестник СамГТУ. - № 28. - 2004. – С. 18 – 24.
5. Козлов Е.А. Изображение рассеивающих объектов, маскируемых зеркальными
отражениями / Е.А. Козлов и др. // Геомодель. - 2004.
6. Невинный А.В. Технологии сейсморазведки с параметрической разверткой от-
ражений – основа высокоэффективных геологоразведочных работ для прогноза и поис-
ков нефти и газа / А.В. Невинный и др. // Технологии сейсморазведки. - № 4. - 2006.

29. 29
УДК 622.831.232 : 001.891.5
Замятин Алексей Леонидович
младший научный сотрудник отдела геомеха-
ники
Институт горного дела УрО РАН
620219, г. Екатеринбург,
ул. Мамина-Сибиряка, д. 58
е-mail: A.zamyatin@mail.ru
Zamyati Alexey L.
junior research worker,
department of Geomechanics
The Institute of Mining UB RAS,
620219,Yekaterinburg,
Mamin-Sibiryak st., 58
е-mail: A.zamyatin@mail.ru
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ
МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД
НА ОБЪЕКТАХ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ
ROCK MASS EXPERIMENTAL STUDIES
AT THE OBJECTS MINERAL RESOURCES
EXPLOITATION
Аннотация:
Разработаны исходные данные для проектиро-
вания оптимальной схемы и методики монито-
ринга деформационных процессов в откосных
сооружениях и прибортовых массивах карьера
«Восточный», обеспечивающие достижение
максимальных значений углов наклона бортов
карьера за счет полного контроля процессов де-
формирования и оперативного принятия кор-
ректирующих мер по сохранению устойчиво-
сти. Проведены инженерно-геодезические поле-
вые исследования по определению техногенных
смещений геодезических пунктов, трендовых
геодинамических смещений геодезических пунк-
тов, цикличных короткопериодных геодинами-
ческих движений и геофизические полевые ра-
боты по исследованию структуры массива гор-
ных пород и предварительной оценке геодинами-
ческой активности тектонических нарушений
Abstract:
The purpose of the work was producing initial data
for designing the optimal scheme and methodology
for monitoring deformation processes in sloping
structures and near-pit edge rock mass of the "East"
open pit, providing the attainment of pit edge slopes
maximum values due to complete control of defor-
mation processes and undertaking efficient correc-
tive measures for keeping up stability. Geodetic-en-
gineering field studies on determining technogenous
displacements of survey stations, trend survey sta-
tions geo-dynamic displacements as well as cyclic
short-periodical geo-dynamic movements were per-
formed. Besides, geo-physical field works on stud-
ying rock mass structure and the preliminary assess-
ment of tectonic faults geodynamic activity were
carried out
Ключевые слова: деформация массива, массив
горных пород, разломная зона, геофизические ис-
следования, современная геодинамика, монито-
ринг
Key words: rock mass deformation, rock mass, frac-
turing zone, geo-physical studies, up-to-date geo-
dynamics, monitoring
Геофизические исследования на Олимпиадинском месторождении согласно име-
ющимся материалам проводились в 80-х годах прошлого века в процессе проведения
геологоразведочных работ. На настоящий момент времени в пределах контура отработки
карьера «Восточный» имеется достаточно подробная информация о структурно-текто-
ническом строении участка и его геологическом строении. Специалистами Института
горного дела УрО РАН были проведены исследования по оценке современной геодина-
мической активности района и разработаны рекомендации по оценке и прогнозу устой-
чивости прибортового массива горных пород карьера. Согласно программе были прове-
дены полевые инженерно-геофизические исследования структуры массива горных пород
для предварительной оценки геодинамической активности тектонических нарушений,
изучения структурных неоднородностей массива на глубину и разработки рекомендаций
по мониторингу структурных изменений массива горных пород в наиболее неблагопри-
ятных с точки зрения тектонической нарушенности участках [1]. Главная задача прове-
денных геофизических исследований заключалась в определении геомеханического со-
стояния бортов карьера «Восточный» в области влияния тектонических нарушений, изу-
чении свойств тектонических нарушений и определении положения границ тектониче-
ских нарушений в плане [4].

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 14-05-00324)

30. 30
Для исследований структурного строения бортов карьера в области развития тек-
тонических нарушений и на целике между карьерами «Восточный» и «Западный» ис-
пользованы следующие методы: спектральное сейсмопрофилирование (ССП) – для
оценки структурно-тектонического строения и состояния бортов карьера на глубину до
200 м; электрометрия, в площадном варианте срединного градиента (СГ) – для опреде-
ления границ тектонических нарушений в плане. Аппаратурно-методический комплекс
ССП позволяет выявлять зоны тектонических нарушений [2]. Сущность метода описана
по материалам его разработчика 5. В результате корректировки плана полевых работ
были проведены исследования методами ССП и СГ с высокой детальностью на 6 участ-
ках карьера «Восточный», представляющих наибольший интерес с точки зрения текто-
нической нарушенности.
Спектральное сейсмозондирование произведено на шести участках по 21 про-
фильной линии длиной от 350 до 500 м, расположенных в верхних и средних частях
борта. Расстояние между точками зондирования составляет 5 м. Расположение некото-
рых профильных линий ССП приведено на рис. 1. Глубина зондирования методом ССП
составляет 150 м от поверхности уступов, этого достаточно для диагностики структур-
ного строения борта карьера.
Рис. 1 – Схема расположения профильных линий ССП на восточном борту карьера
Тектоническое нарушение, выходящее на восточный борт карьера, исследовалось
по 6 профильным линиям. Один из спектральных сейсморазрезов по этому участку при-
веден на рис. 2. Интерпретация рабочих материалов показала, что практически все
уступы имеют сходное структурно-тектоническое строение. До глубины 30 – 40 м уступ
имеет сильнотрещиноватую структуру, связанную с проведением вскрышных работ.