Аэроэлектроразведка

АЭРОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА (а. aerial prospecting by electric methods; н. elektrische Luftaufnahme; ф. prospection electrique aerienne; и. prospeccion aerea por metodos electriсоs) — одно из направлений аэрогеофизической разведки, основанное на исследовании естественных или искусственно создаваемых электромагнитных полей с помощью аппаратуры, установленной на самолёте или вертолёте. Впервые аэроэлектроразведка применена для поисков полезных ископаемых в Швеции в начале 1950-х гг., затем получила распространение в Канаде и США; в CCCP используется с конца 50-х гг.

Возбуждение электромагнитного поля при аэроэлектроразведки проводится индуктивным способом, не требующим заземлений (см. Индуктивные методы электроразведки). С помощью аппаратуры, установленной на самолёте или буксируемой за ним, измеряются первичное электромагнитное поле и индуцируемое им в земной коре вторичное магнитное поле вихревых токов, которое в электропроводящих или высокомагнитных породах (например, рудных телах) оказывается аномальными (рис.).

Регистрация характеристик этого поля позволяет изучать положение в земной коре аномалообразующих объектов и их параметры.

По способу возбуждения электромагнитного поля различают пассивные и активные методы аэроэлектроразведки. Пассивные методы аэроэлектроразведки основаны на изучении переменных электромагнитных полей, возбуждаемых грозовыми разрядами метод афмаг(англ. AFMAG, сокр. от audio frequency magnetic) или создаваемых средневолновыми или длинноволновыми радиостанциями — метод радиокип (радиокомпарации и пеленгации). С помощью аппаратуры, установленной на самолёте, измеряются величина магнитной составляющей поля, её ориентация или разность фаз между пространственными компонентами магнитного поля. Основное преимущество пассивных методов — отсутствие устройств для возбуждения поля, однако случайный характер поля требует сложных приёмов его измерения и затрудняет интерпретацию результатов.

Активные методы аэроэлектроразведки основаны на измерении переменных электромагнитных полей, источники которых входят в комплект аппаратуры и расположены либо на земной поверхности в пределах исследуемой площади, либо на летательном аппарате. К числу методов с наземным источником поля относится так называемый метод длинного кабеля, в котором электромагнитное поле, меняющееся с частотой 102-103 Гц, возбуждается переменным током, пропускаемым по кабелю (длина до 20 км), заземлённому на концах. Приёмник поля — многовитковая рамка — буксируется с помощью трос-кабеля на расстоянии 30-60 м от самолёта на высоте 40-70 м от земной поверхности. Амплитуда и фаза магнитного поля кабеля измеряются вдоль профилей, расположенных перпендикулярно ему. Наземный источник поля, меняющегося с частотой 102-103 Гц (прямоугольная вытянутая петля со сторонами в несколько км), применяется также в методе турайр (от англ. two rames airborne). Магнитное поле этой петли регистрируется при помощи двух измерительных рамок, буксируемых вертолётом вдоль профилей, расположенных вне петли перпендикулярно ее длинной стороне. Определяются отношение амплитуд и сдвиг фаз сигналов в измерительных рамках.

В нескольких методах аэроэлектроразведки, являющихся аэровариантом дипольного индуктивного профилирования, источником поля служит электромагнитный диполь (многовитковая рамка с переменным током), укреплённый на том же летательном аппарате, который несёт также измерительный диполь и комплект генераторно-измерительной аппаратуры. В некоторых аэроэлектроразведочных устройствах этого типа генераторный и измерительные диполи жёстко укреплены на концах плоскостей самолёта, в других устройствах измерительный диполь или вся установка буксируется на трос-кабеле за летательным аппаратом. Это позволяет снизить уровень помех от электрооборудования летательного аппарата, однако приводит к дополнительным помехам за счёт взаимного перемещения генераторного и измерительного диполей. В аэроварианте метода переходных процессов первичное поле возбуждается периодически следующими импульсами тока в генераторном диполе, укреплённом на корпусе вертолёта. Магнитное поле, возбуждаемое этим диполем в земной коре, регистрируется в паузах между импульсами тока при помощи измерительного диполя, буксируемого на трос-кабеле за вертолётом.

Современные аэроэлектроразведочные комплекты аппаратуры снабжены устройствами для цифровой регистрации измеряемых в полёте параметров поля. Это обеспечивает возможность машинной обработки результатов измерений. Обычно аэроэлектроразведочная аппаратура входит в состав комплексных аэрогеофизических станций, включающих также магнитный и гамма-спектральный каналы. Аэроэлектроразведка используется для геологического картирования и поисков хорошо проводящих руд, залегающих на глубине нескольких десятков м; метод переходных процессов позволяет исследовать большие глубины. В основном аэроэлектроразведку применяют при мелкомасштабных (1:100000-1:200000) картировочных работах и при поисках рудных месторождений в масштабах 1:25000-1:50000, реже — на стадии детальных поисков в масштабе 1:10000. Дальнейшее развитие аэроэлектроразведки связано с усовершенствованием аппаратуры и созданием новых методов возбуждения и измерения электромагнитных полей.