КАРТОГРАФИЯ
И ГИС
И ГИС
ВП-ДЭЗ (Дипольное электрическое зондирование)
Описание:
Классический метод зондирования. Питающий диполь (AB) задаёт ток, приёмный (MN) регистрирует отклик. Изменяя кратность разнесения, исследуют глубинное строение.
Преимущества:
- высокая глубинность;
- подходит для 2D/3D инверсии;
- точное определение вертикальных разрезов.
Результаты:
- кривые кажущегося сопротивления и заряжаемости;
- инверсии в виде геоэлектрических разрезов.
ВП-СГ (Срединный градиент)
Описание:
Питающие электроды A и B устанавливаются стационарно, измерения выполняются переносным приёмным диполем в средней зоне линии AB.
Преимущества:
- высокая скорость съёмки;
- равномерное покрытие площади;
- оптимально для картирования и ранних стадий поисков.
Результаты:
- карты кажущегося сопротивления и заряжаемости;
- быстрое выделение аномальных зон.
Векторное ВП (RIP, Vector IP)
Описание:
Метод регистрирует вектор вторичного электрического поля (амплитуда и направление), что позволяет локализовать источники и уточнить геометрию аномалий.
Преимущества:
- эффективен в сложной 3D-геологии;
- помогает выделить вытянутые и перекрытые объекты;
- повышает точность выбора точек бурения.
Результаты:
- карты амплитуды и азимута вектора ВП;
- комплексная интерпретация совместно с ДЭЗ и СГ.
Аудио-магнитотеллурическое зондирование (АМТЗ, Audio-MT)
Описание:
Метод основан на регистрации естественного электромагнитного поля Земли в «аудио»-диапазоне (1–20 000 Гц). Электроды и магнитные датчики фиксируют вариации поля, что позволяет изучать электропроводность верхней части земной коры.
Преимущества:
- высокая скорость и простота полевых работ;
- отсутствие необходимости в искусственном источнике;
- оптимален для исследования верхних километров разреза;
- эффективен при поисках рудных тел, зон обводнения и соляных диапиров.
Результаты:
- кривые кажущегося сопротивления и фазовые характеристики;
- 1D/2D разрезы распределения электропроводности;
- карты локальных аномалий и тектонических нарушений.
Спектральное аудио-магнитотеллурическое зондирование (САМТ, SAMT)
Описание:
Метод является развитием АМТЗ. Используется спектральный анализ естественных электромагнитных сигналов в аудиодиапазоне, что позволяет выделять полезные сигналы на фоне индустриальных помех и существенно повышать точность интерпретации.
Преимущества:
- повышенная помехоустойчивость и чувствительность;
- возможность работы в районах с высоким уровнем электромагнитных шумов;
- улучшенное разрешение при построении разрезов;
- пригоден как для площадных, так и для профильных съёмок.
Результаты:
- спектральные кривые кажущегося сопротивления;
- карты и разрезы электропроводности с высокой детализацией;
- уточнённая локализация разломных зон и перспективных объектов.
Магнитотеллурическое зондирование (МТЗ, MT)
Описание:
Метод регистрирует естественное электромагнитное поле Земли в диапазоне от долей герца до тысяч герц. Длительные измерения электрических и магнитных компонент дают возможность исследовать электропроводность земной коры и верхней мантии на глубину до сотен километров.
Преимущества:
- высокая глубинность исследований;
- детальное изучение региональных разломов и литосферных блоков;
- незаменим при региональной геологии и оценке нефтегазоносности впадин;
- эффективно сочетается с сейсмикой и гравиметрией.
Результаты:
- кривые импеданса и фазового сдвига;
- глубинные 2D/3D геоэлектрические модели;
- выделение зон разломов, интрузивных массивов и глубинных аномалий;
- региональные карты распределения электропроводности литосферы.
Описание:
Метод основан на регистрации реакции геоэлектрического разреза на переменный ток различной частоты, возбуждаемый искусственным источником. С изменением частоты меняется глубина проникновения электромагнитного поля, что позволяет исследовать строение пород на разных уровнях.
Преимущества:
- использование управляемого источника гарантирует высокое качество сигнала;
- широкий диапазон исследуемых глубин — от десятков метров до первых километров;
- высокая чувствительность к изменениям электропроводности;
- возможность проведения работ даже в районах с сильными индустриальными помехами.
Результаты:
- кривые частотного кажущегося сопротивления;
- вертикальные геоэлектрические разрезы;
- уточнение мощности и характера проводящих слоёв;
Описание:
Метод основан на регистрации реакции геоэлектрического разреза на переменный ток различной частоты, возбуждаемый искусственным источником. С изменением частоты меняется глубина проникновения электромагнитного поля, что позволяет исследовать строение пород на разных уровнях.
Преимущества:
- использование управляемого источника гарантирует высокое качество сигнала;
- широкий диапазон исследуемых глубин — от десятков метров до первых километров;
- высокая чувствительность к изменениям электропроводности;
- возможность проведения работ даже в районах с сильными индустриальными помехами.
Результаты:
- кривые частотного кажущегося сопротивления;
- вертикальные геоэлектрические разрезы;
- уточнение мощности и характера проводящих слоёв;
- локализация разломных зон, водоносных горизонтов и потенциально перспективных рудных тел.
Магнитотеллурический профиль (МПП)
Описание:
Метод МПП (магнитотеллурическое профилирование) основан на регистрации вариаций естественного электромагнитного поля Земли в фиксированном диапазоне частот. Полевые измерения выполняются по профилю, что позволяет получать информацию о lateral (боковых) изменениях электропроводности пород.
Преимущества:
- высокая скорость полевых работ;
- эффективен для картирования зон разломов и контактов;
- подходит для выделения тектонических и гидрогеологических структур;
- удобен как экспресс-метод при региональных исследованиях.
Результаты:
- профили кажущегося сопротивления;
- карты распределения электропроводности в плане;
- выявление линейных аномалий и зон нарушений.
ЗСБ (Зондирование становыми бурями, Magnetovariational Sounding)
Описание:
Метод основан на изучении электромагнитных вариаций, возникающих в ионосфере и магнитосфере Земли в результате солнечно-геомагнитной активности (становые бури). Эти низкочастотные поля проникают на глубину десятков и сотен километров, позволяя исследовать проводимость мантии.
Преимущества:
- исключительно высокая глубинность (до сотен км);
- единственный метод, позволяющий напрямую исследовать верхнюю мантию;
- эффективен для изучения строения литосферы и астеносферы;
- незаменим при решении региональных и фундаментальных геологических задач.
Результаты:
- кривые вариаций магнитного поля;
- глубинные модели распределения электропроводности (литосфера – мантия);
- выявление границ литосферных плит и зон глубинных разломов;
- построение региональных геоэлектрических моделей.
| Метод | Диапазон | Глубина | Применение | Результаты |
|---|---|---|---|---|
| АМТЗ | 1–20 000 Гц | десятки м – первые км | руды, соляные купола, зоны обводнения | кривые КУС, фазовые характеристики, 1D/2D разрезы |
| САМТ | 1–20 000 Гц (спектр) | десятки м – первые км | районы с индустриальными помехами | спектральные кривые, детализированные карты и разрезы |
| МТЗ | 0.001–1000 Гц | десятки – сотни км | региональная геология, нефтегазовые впадины, литосфера | импедансные кривые, 2D/3D модели глубинных структур |
| ЧЗ | десятки Гц – кГц (искусственный источник) | десятки м – первые км | инженерная геология, гидрогеология, экология | кривые частотного КУС, вертикальные разрезы |
| МПП | фиксированные частоты | сотни м – км | выделение разломов и зон нарушений | профили КУС, карты электропроводности |
| ЗСБ | <0.001 Гц | до сотен км | литосфера, мантия, фундаментальные исследования | региональные геоэлектрические модели, границы плит |
Виды выполняемых работ:
- систематизация и цифровизация накопленных архивов бумажных карт;
- интеграция разрозненных пространственных данных в единую информационную систему;
- создание и актуализация тематических карт различного назначения;
- сопровождение геолого-геофизических исследований на всех стадиях выполнения.
- Сбор и анализ данных: Получение точных и актуальных данных по исследуемым территориям с использованием различных источников, таких как спутниковые снимки, полевые геофизические и гидрографические измерения и накопленные исторические геолого-геофизические материалы.
- Визуализация пространственной информации: Пространственная привязка геолого-геофизических материалов, структурирование, векторизация и создание ГИС баз данных.
- Создание тематических карт различного назначения: Создание карт для различных областей применения, таких как геофизика, инженерные изыскания, навигация, поиски неразорвавшихся боеприпасов, мониторинг трубопроводов и планирование геофизических и гидрографических работ.
- Обработка и моделирование: Использование цифровых баз данных и карт для анализа пространственных закономерностей, включающих, например, размещение месторождений полезных ископаемых, геологических структур и потенциальных полей (гравитационного, магнитного, электрического) или рельефа дна Каспийского моря и глубину залегания трубопроводов, их взаимосвязей для мониторинга и прогнозирования.
- Разработка технологий: Совершенствование методических основ создания карт, включая создание моделей автоматизированной обработки данных и их визуализации, автоматическую классификацию объектов по данным БПЛА и спутниковых снимков.
- Точность и достоверность: пространственные данные минимизируют ошибки при обработке и управлению данными, планированию работ.
- Наглядность и информативность: 2D и 3D карты, разрезы и цифровые модели упрощают восприятие сложной информации, помогают лучше воспринимать пространственные отношения.
- Удобство использования и хранения: все цифровые данные и карты интегрируются в едином пространстве, их легко передавать и хранить на различных устройствах.
- Возможность обновления: цифровая картография позволяет легко редактировать и периодически обновлять карты, делая их актуальными на всех этапах различных видов исследований.
- Удобство отчетности: автоматическая генерация карт, диаграмм и графиков для презентаций и документации.
- Контроль за ходом проекта: мониторинг изменений, отслеживание выполненных этапов исследований.
- Поддержка стратегических решений: комплексный анализ пространственных данных позволяет выбирать наиболее эффективные и безопасные варианты реализации проектных решений.
Международный проект «ГИС - Атлас карт геологического содержания Каспийского региона» возник по инициативе Казахстана и России и стартовал в 2016 г. на первом совещании в г.Актау с участием их представителей, а также делегаций Узбекистана и Ирана. В 2021 году был подготовлен завершающий отчет по российской части Каспийского региона. По казахстанской части работы по созданию ГИС-Атласа Каспийского региона выполнены в 2021-2022 гг. В рамках этого проекта Компанией ГЕОКЕН были подготовлены гравиметрическая карта и карта аномального магнитного поля в масштабе 1:1000 000. Для составления карт были собраны результаты всех выполненных на исследуемой территории кондиционных гравиметрических и аэроманитных съемок по состоянию на 2021 год. Большая часть использованных материалов ранее цифровизована и на этом этапе были только увязаны и сведены в единую пространственную базу данных, подготовлены сводные модели аномалий силы тяжести в редукции Буге с плотностью промежуточного слоя б=2.30 г/см3 и аномального магнитного поля с размером ячейки 0.5 км, которые легли в основу составленных карт. Также были выполнены трансформации геофизических полей, наиболее представительные из которых отражены на карте, но уже в масштабе 1:2500 000. В этом же масштабе на картах показаны схемы использованных гравиметрических и магнитометрических материалов.
Кроме вышеперечисленного выполнено районирование Каспийского региона на основе анализа статистических характеристик аномалий силы тяжести и магнитного поля. Схемы районирования на основе структурно-тектонических карт по поверхности фундамента, представленных в отчетах по комплексному изучению Прикаспийского, Северо-Устюрт-Бузашинского и Южно-Мангышлакского осадочных бассейнов, размещены на соответствующих картах в масштабе 1:2500 000.
Составленные карты сопровождаются пояснительной запиской, в которой дана оценка изученности региона, подробно представлена информация об использованных материалах, технологии обработки и создания сводных моделей физических полей, выполненных трансформациях и региональная характеристика гравитационного и магнитного полей Каспийского региона.
Полученные гравимагнитометрические материалы, в комплексе с другими геолого-геофизическими данными позволят более обоснованно подойти к решению вопросов детализации и корректировки существующих схем структурно-тектонического и нефтегазогеологического районирования Каспийского региона, оптимизировать программы последующих геологоразведочных работ..
в рамках которой выполнены работы по анализу и выбору гравиметрических карт масштаба 1:200 000, подлежащих оцифровке, их первичной обработки и пространственной привязки, оцифровке значений аномалий силы тяжести в редукции Буге (бпр.=2.67 г/ см3, высот и поправок за рельеф на пунктах наблюдений с гравиметрических карт и приложений к ним. Кроме того оцифрованы схемы использованных гравиметрических материалов с указанием способа получения высоты и ее среднеквадратической погрешности для каждой съемки.
В результате получены пространственно-привязанные растры гравиметрических карт и их приложений, сведенные в единые растровые мозаики и единый массив векторной информации, загруженный в структурированную электронную базу данных ArcGIS.
На основе сформированной базы данных получены цифровые модели аномалий силы тяжести в редукции Буге (бпр.=2.67 г/ см3) и в свободном воздухе, высот по территории Республики Казахстан, впервые в Казахстане составлена карта аномалий силы тяжести в свободном воздухе Республики Казахстан в масштабе 1:1000 000.
Результаты выполненных работ обеспечивают надёжную научную и прикладную базу для определения точной модели геоида, что имеет стратегическое значение для решения геодезических, геофизических и инженерных задач в Казахстане.
Для решения поставленных задач в 2016-2017 гг. выполнены:
- анализ геолого-геофизической изученности, сбор и приобретение геолого-геофизической информации, выбор актуальных геолого-геофизических материалов, необходимых для оцифровки, с учетом точности и детальности проведенных ранее работ;
- оцифровка геофизических и геологических карт, создание цифровых моделей на основе геолого-геофизических материалов физических полей и других поверхностей: мощности кайнозойских отложений, глубин кровли фаменского яруса, гравитационного и аномального магнитного полей, гамма-поля, спектрометрических полей (концентраций калия, урана, тория), мощности рыхлых отложений по результатам электроразведочных работ;
- создание базы данных и ее наполнение геолого-геофизическими данными, составление картографических проектов на основе базы данных.
Работы выполнялись поэтапно. На первом этапе создана цифровая прогнозно-поисковая основа на базе материалов геолого-геофизических съемок масштаба 1:50 000, на втором – на базе материалов геофизических съемок масштаба 1:10 000.
Итогом стала база данных ArcGIS, включающая комплект пространственно-привязанных растровых изображений геологических карт и карт физических полей, векторные данные, цифровые модели физических полей и других поверхностей как сводных по площади Жаилминской мульды, так и по детальным участкам. Подготовленные картографические материалы наглядно демонстрируют полноту и качество собранной информации, обеспечивая надёжную основу для последующих поисково-разведочных работ.
Особое внимание уделялось построению объёмных моделей распределения магнитных параметров геологической среды с представлением результатов в виде «куба» данных. Проведена интерпретация аномальных магнитных полей, составлены карты аномального магнитного поля, наиболее информативных трансформант, а также схемы интерпретации в масштабах 1:200 000, 1:500 000 и 1:1000 000.
Полученные результаты были интегрированы с материалами сейсморазведки, гравиразведки, тепловой съёмки и данных глубокого бурения. На основе комплексной интерпретации выполнено нефтегазогеологическое районирование, определены перспективные объекты и предложены приоритетные направления дальнейших исследований
Работы включали формирование базы данных геолого-геофизической изученности, векторизацию тематических карт различного содержания и выполнялись в следующей последовательности:
-сбор картограмм и карточек 12 видов изученности, векторизацию контуров и ввод атрибутивной информации по каждому контуру,
- формирование базы данных и схем геолого-геофизической изученности,
- получение растровых изображений тематических карт (геологических, полезных ископаемых, фактического материала, комплексной интерпретации, гравиметрических, магнитных и геохимических), их географическая привязка и создание мозаичных покрытий,
- согласование легенд карт различного содержания, их векторизация и создание баз данных,
- создание сводных моделей гравитационного и аномального магнитного полей, включая сводку векторных данных по рамкам соответствующих карт или увязку числовых моделей, полученных по результатам оцифровки смежных карт,
- подготовка числовых моделей изоглубин и изомощностей пород вулканогенного комплекса западной части Тургайского прогиба.
Результатом стала структурированная пространственная база данных, включающая материалы по 12 видам изученности и 252 тематическим картам, сведённым в единое пространство. Эти материалы обеспечивают быстрый доступ к цифровой информации и её дальнейшее использование на последующих стадиях геолого-разведочных работ.
