В ходе совместной экспедиции Иркутского политеха и Всероссийского института минерального сырья (ВИМС) впервые в практике геологоразведки применили легкую беспилотную электроразведочную систему для импульсных электромагнитных зондирований. Авторы разработки - ученые Сибирской школы геонаук ИРНИТУ. Технология позволяет выполнять высокодетальную геофизическую съемку методом переходных процессов (МПП), значительно снижая стоимость измерений по сравнению с наземным вариантом.
Геологическую экспедицию, состоявшуюся в августе в Нижнеудинском районе, возглавили профессор практики ИРНИТУ, научный руководитель Сибирской школы геонаук Александр Паршин и заведующий отделом урана ВИМС, приглашенный профессор Сибирской школы геонаук Николай Гребенкин.
По словам Александра Паршина, с 2016 года команда ИРНИТУ и ВИМС проводит в различных районах Иркутской области ревизионные и опытно-методические работы, разрабатывая и апробируя новые технологии поисков скрытых (не выходящих на дневную поверхность) урановых месторождений. Иркутскую область выбрали как площадку для исследований, поскольку здесь находятся перспективные на обнаружение урановых месторождений провинции, сходные с Канадскими и Австралийскими урановорудными районами. В августе текущего года иркутяне и москвичи проводили работы на Шангулежском участке Восточно-Присаянской площади (Нижнеудинский район).
Как отметил Александр, в последние годы иркутский коллектив систематически развивает направление беспилотных аэрогеологических технологий для замены традиционных наземных поисков. В частности, политеховцы разрабатывали несколько вариантов методов БПЛА-электроразведки, необходимых для окончательного формирования классической триады аэрогеофизики. Они создавались в дополнение к ранее представленным и уже широко используемым технологиям БПЛА-магниторазведки, гамма-спектрометрии, мультиспектральной и лидарной съемок.
В рамках этих работ недавно ученые ИРНИТУ разработали первую в мире легкую БПЛА-МПП-систему для детальных площадных зондирований, реализующая методику съемки с измерителем на БПЛА и генератором на земле. Оценить эффективность применения этой системы при поиске слепых урановых месторождений в условиях сложного рельефа ученые решили в ходе экспедиции.
В 10-дневную экспедицию отправились Александр Паршин, аспирант Сергей Бухалов и студент Владимир Ерофеев. К исследователям присоединились представители ВИМС – руководитель отдела урана, горючих сланцев и редких металлов Николай Гребенкин, а также сотрудник отдела геофизики Никита Титов.
В ходе экспедиции, участники убедились в том, что применение БПЛА – систем по сравнению с аэросъемкой позволяет более детально, оперативно и экономично реализовать электромагнитные зондирования крупных масштабов (1:1000 – 1:5000). Кроме того, предложенный способ выгодно отличается от традиционных методик выполнения электроразведки – наземной и аэросъёмки.
Экспедиционный отряд впервые на реальном участке выполнил БПЛА-МПП (метод переходных процессов) электроразведку при помощи сверхлегкой системы. Она состоит из специального мультироторного БПЛА, подвеса, измерительной системы обеспечивающей ее точную стабилизацию в полете. Это имеет решающее значение для получения корректных данных. Также в состав комплекса входит электроразведочный измеритель, индукционный датчик – эквивалента 50-ти метровой петли. Наземная генераторная группа объединяет электрогенератор и коммутатор, создающий импульсы тока, а также заземленную на концах линию – медный провод, протяженностью в несколько километров.
Как подчеркивает Александр Паршин, в существующей версии измерительная часть весит около 8 кг, но в ближайшей перспективе ее планируется существенно облегчить. В составе комплекса используются как оригинальные компоненты, так и части, заимствованные из геофизических систем, ранее разработанных учеными ИРНИТУ и малых инновационных предприятий ООО «Геоинформационные технологии – Сибирь» и ООО «Гелиос». Среди них аналого-цифровой преобразователь от наземного электроразведочного комплекса «МАРС», созданный под руководством доцента Юрия Давыденко. К компонентам относятся регистратор и беспилотник от гамма-спектрометрического варианта комплекса SibGIS UAS, ранее предложенный мной.
Суммарный вес аэромобильной части комплекса составляет менее 20 кг, что позволяет отнести данную систему к легкому классу и эксплуатировать ее по упрощенным правилам использования воздушного пространства. На данный момент такие легкие БПЛА-системы для электромагнитных зондирований в мировой литературе не описаны.
Рассказывая об испытаниях в Нижнеудинском районе, профессор подчеркнул, что беспилотная система перемещается в воздухе на низких высотах по серии параллельных профилей с обтеканием рельефа, что позволяет удобно выполнять площадные съемки. Генераторная группа находится не на воздушном судне, в отличие от классического аэро-МПП, выполняемого с больших вертолётов, а расположена на земной поверхности. Через заземленную на концах питающую линию, она формирует в геологической среде электрические импульсы, необходимые для измерения с БПЛА процессов становления и затухания в горных породах электромагнитного поля. Благодаря этим процессам рассчитывается электросопротивление пород и руд.
Бепилотник с измерителем может выполнять съемку на расстоянии от сотен метров до километров от генераторной линии, в зависимости от ее длины и силы тока.
«На данном объекте нас интересовал участок длиной около 2 км и шириной в несколько сотен метров, по которому уже были известны результаты традиционного аэроМПП и наземного дипольного профилирования.
Отмечу, что классическая аэросъемка в горно-таежных условиях выполняется на высоте не менее 100 метров, в связи с чем ее данные оказались недостаточно детальны для навигации горных работ на данном участке. Наземная съемка методом ДЭП имела недостаточную для поисков скрытых рудных тел глубинность.
Мы постарались решить проблему с помощью БПЛА-МПП. Пришли к выводу: применяя нашу разработку, можно быстро и недорого выполнять площадные электромагнитные зондирования с малым шагом между профилями и пикетами съемки. Это идеально подходит для последующей трехмерной инверсии (расчета вероятного строения геологической среды). БПЛА-вариант МПП по сравнению с наземной съемкой позволяет кратно увеличить плотность сети измерений, снизить стоимость, а также уменьшить численность полевого отряда до двух-трех человек», - подчеркнул Александр Паршин.
Он также выразил надежду на то, что аналогично БПЛА-магниторазведке и гамма-съемке, разработанная БПЛА-МПП технология станет инновацией, которая существенно изменит рынок геологоразведки, и в ближайшее время найдет самое широкое применение.
