способ геофизической разведки месторождений полезных ископаемых с использованием летательных аппаратов

Формула изобретения

1. Способ геофизической разведки месторождения полезных ископаемых с использованием летательных аппаратов, в процессе реализации которого последовательно фотографируют с применением бортовой фотографической системы летательного аппарата приуроченную к месторождению полезных ископаемых территорию, передают материалы аэрокосмических съемок на наземный центр обработки информации, где их трансформируют и масштабируют, отличающийся тем, что в условиях наземного центра осуществляют реконструкцию зафиксированной в материалах аэрокосмических съемок во время экспозиции микролептонной трехмерной голограммы исследуемого геофизического объекта путем дискретно-точечного сканирования этой голограммы излучением приемопередающей антенны, функционирующей в режиме настраиваемого микролептонного резонанса на реализуемых электронными средствами практически определенных или же реализуемых аналоговыми средствами частотах исследуемого геофизического объекта, а также регистрируют микролептонно-резонансные сигналы-отклики от этой голограммы, обрабатывают и картируют поступающую информацию о микролептонной трехмерной голограмме с использованием технических средств, в состав которых входит электронно-вычислительный комплекс, и математико-картографического моделирования.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для реконструкции микролептонной трехмерной голограммы за счет ее облучения и сканирования, и последующей регистрации, обработки и картирования микролептонно-резонансных сигналов-откликов от этой голограммы используют приемопередающую антенну в форме зонда как часть средства, обеспечивающего возможность облучения селективным высокочастотным микролептонным волновым полем практически точечных областей микролептонной трехмерной голограммы, а также как часть средства, обеспечивающего регистрацию и наглядное воспроизведение микролептонно-резонансных сигналов-откликов от указанных областей.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что ось приемопередающей антенны в процессе сканирования ориентируют перпендикулярно плоскости материалов аэрокосмических съемок, причем сканируют разнесенные по высоте микролептонной трехмерной голограммы горизонтальные плоскости.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что регистрацию микролептонно-резонансных сигналов-откликов осуществляют автоматически в измерительном контуре за счет дискретно-точечного сканирования приемопередающей антенной сечений микролептонной трехмерной голограммы с последующей обработкой и отображением макроскопического распределения интенсивностей множества этих сигналов-откликов от практически точечных областей голограммы средствами электронно-вычислительного комплекса и методами математико-картографического моделирования в форме электронных карт, характеризующих двумерные разрезы, сечения и профили, а также объем месторождения полезных ископаемых в целом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам комплексирования, с одной стороны, технологий на основе использования свойств естественных геофизических полей и порождаемых ими эффектов, а с другой - средств дистанционного зондирования территорий (земная поверхность или шельф) и локальных геофизических аномалий над отдельными районами этих территорий в интересах разведки месторождений полезных ископаемых с использованием летательных аппаратов и материалов аэрокосмических съемок (МАКС). Уточним, что из всего многообразия информации, содержащейся в геофизических полях, способ ориентирован на получение информации из микролептонных полей (МЛ-полей), порождаемых в процессе естественного распада, а также нейтринно-электронного и нейтринно-нуклонного рассеяния ядер и элементарных частиц полезных ископаемых, т.е. процессов, протекающих в классе слабых фундаментальных физических взаимодействий между элементарными частицами в природе. Сопутствующие слабым взаимодействиям эффекты, которые используются в интересах разведки месторождений полезных ископаемых, будут изложены по тексту.

Известны способы аэрокосмического изучения природных ресурсов Земли, в том числе и месторождений полезных ископаемых, на основе многозонального дистанционного зондирования поверхности электромагнитными излучениями с целью изучения как ландшафтных признаков, так и локальных электрических, магнитных и термических аномалий [1,2]. При этом исходят из того, что существует связь между ландшафтными индикаторами и глубинным строением, аномалиями электрического тока и механоэлектрическими эффектами в породах и залежах при деформациях, магнитными аномалиями и высокодисперсными ферромагнитными системами, градиентами температур на поверхности, например, шельфа и флюидами углеводородов над приуроченной к шельфу залежью. Однако, как показала многолетняя практика геолого-геофизической разведки (ГГР), эффективность аэрокосмических способов, опирающихся на технологии, в основу которых положено фундаментальное физическое взаимодействие между элементарными частицами - электромагнитное, остается низкой, поскольку вероятность обнаружения месторождений не превышает 30. . . 35%, а глубины разведки ограничиваются приповерхностными горизонтами Земли [3].

Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является усовершенствованный по сравнению с изложенными способ дистанционного зондирования земной поверхности в интересах поиска полезных ископаемых, в частности, за счет того, что многозональное ландшафтное зондирование дополнено фотографированием растительности в узких зонах электромагнитного спектра в различные сроки фаз вегетации и определения групп химических соединений, накапливающихся в биомассе растительности по величине контрастов фотоизображений [4]. Способ предполагает передачу фотоизображений в центр управления полетами, их трансформирование и картирование, однако, в принципиальном плане, не выходит за рамки многозонального дистанционного зондирования. Изложенный выше способ принят за прототип.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности геофизической разведки месторождений полезных ископаемых с использованием летательных аппаратов на различных территориях - поверхность Земли (суша), континентальный шельф - а именно:

повышение вероятности обнаружения месторождений;

обеспечение глубины геофизической разведки месторождений вплоть до величины радиуса Земли;

существенное сокращение продолжительности сроков геофизической разведки, особенно на региональном и поисково-разведочном этапах работ, и повышение на этой основе темпов освоения и ввода в промышленную эксплуатацию месторождений;

снижение экономических затрат на геофизическую разведку и на этой основе уменьшение себестоимости разведки единицы запасов полезных ископаемых, а также снижение затрат труда, приходящихся на каждую единицу разведанных извлекаемых запасов полезных ископаемых.

Эта цель достигается за счет совокупности действий, опирающихся на триаду технологий дистанционного зондирования Земли с летательных аппаратов, микролептонных и геоинформационных, реализуемых в процессе выполнения специфических операций над материальными объектами-носителями микролептонной информации о полезных ископаемых в месторождении с помощью специальных диагностических и отображающих материальных средств. Ведущая роль в этой триаде принадлежит микролептонным технологиям.

Поясним сущность феноменологической теории МЛ-полей. Носителями тонких МЛ-полей являются лептоны и их более легкая разновидность - микролептоны и аксионы. Лептонов известно шесть: электрон, мюон, таулептон и три вида нейтрино, не имеющих электрического заряда. Кроме того, существует шесть антилептонов. Спектр по массе микролептонов достаточно широк. В специальной литературе есть информация о том, что проводились эксперименты по определению массы покоя аксиона (=микролептона) величиной порядка 10^-5 эВ, которая примерно на 10-11 порядков меньше массы покоя такого лептона как электрон. Название "микролептон" оправдано малой массой элементарных частиц данного класса. Микролептонами заполнены все среды и живые тела. Микролептоны входят в состав атома и его ядра и находятся вокруг электрона.

Феноменология слабых взаимодействий весьма разнообразна, однако с точки зрения ГГР полезных ископаемых наиболее значима теория, которая дает хорошее описание низкоэнергетических процессов взаимодействия, порождаемых, в частности, собственными микролептонными излучениями (МЛ-излучениями) физических тел, т.е. излучениями, сопутствующими самопроизвольному, естественному распаду и нейтринно-электорнному и нейтринно-нуклонному рассеянию ядер и элементарных частиц полезных ископаемых, характеризуемому временем жизни частиц порядка 10^-10 с, а также формируемыми из продуктов распада и рассеяния в окрестности (в частности, над поверхностью Земли) исследуемых месторождений специфическими микролептонными газовыми образованиями - макрокластерными пространственными структурами (макрокластерами). Состояние макрокластеров определяется сложным взаимодействием лептонных и электрических зарядов, а также лептонодинамических и магнитных полей.

Основная теоретическая гипотеза МЛ-полей, которая, кстати, неоднократно подтверждена практикой экспериментальных работ, состоит в том, что нерелятивистские легкие частицы возбуждаются в результате воздействия на них магнитных полей или пористых структур. В результате они приобретают короткодействующий слабый заряд, который может взаимодействовать со слабым зарядом электрона или нуклона. В возбужденном состоянии микролептоны имеют повышенное сечение взаимодействия с электроном. Ансамбль, составляющий специфическую среду из них, является лептонным газом, который может находится в поляризованном состоянии, т. е. таком, когда микролептоны, имея слабые диполи, пространственно сепарированы или их слабые диполи принимают преимущественное направление. Существенно, что поляризация лептонного газа может иметь волновые режимы движения. Наряду с этим при помощи электрических диполей возможно принудительное возбуждение и эмиссия нерелятивистских микролептонов. Вследствие незначительного сечения взаимодействия микролептон-электрон поляризованный лептонный газ (МЛ-газ) в веществе может индуцировать малые электрические напряжения, которые могут быть измерены специндикаторами. Микролептоны имеют магнитный момент. Изменение состояний МЛ-газа индуцирует электрические и магнитные поля, т. е. происходит взаимная индукция лептонным электромагнитного и электромагнитным лептонного полей [5,6].

Теория предсказывает, а эксперименты подтверждают, что МЛ-газ структурируется вокруг месторождений, в частности, в форме квазистабильных квантовых структур-микролептонных газовых магнитных мультиполей - над дневной поверхностью. С точки зрения ГГР практический интерес представляют структуры, боровский радиус которых лежит в пределах от 1 мкм до 10³ км. Под воздействием магнитных полей Земли и собственно месторождений лептонный газ воспроизводит пространственную приуроченность и объемную конфигурацию полезных ископаемых в месторождении. Этот мультиполь является фрагментом геомагнитной аномалии, сформировавшейся над месторождением. Аномалия в целом может быть интерпретирована как система микролептонно-электромагнитных образов (в редакции ряда авторов - фантомов, стоячих волн), вложенных один в другой и воспроизводящих месторождение с различной степенью подробности от физико-химического состояния до пространственно-формовых структур. Из этого следует, что в аномалии действует субъядерная информационная система, генерируемая элементарными частицами, постоянно находящимися резонансно-сотовом, частотно-квантовом и волновом осциллирующем состояниях, создающих напряженность единого информационного поля о месторождении [7]. С точки зрения ГГР существенно, что чем больше масштаб фрактальности, тем ниже частоты полей, считывающих информацию о месторождении, и тем меньше структурных деталей о месторождении в целом, и полезных ископаемых в частности, содержит волновой фронт поля. Иначе говоря, пространственное распределение интенсивности собственных МЛ-полей полезных ископаемых характеризуется с различной степенью детальности спектром пространственных частот. При этом существенно, что с позиций частотных состояний осциллирующих частиц-микролептонов в феноменологической теории МЛ-полей рассматривается ряд колебательных режимов, связанных с различными типами волн: распадных, формовых радиальных, междукластерных, жгутовых и т. п., соответствующих, как было отмечено ранее, различным масштабам фрактальности.

При определенных условиях открывается возможность "записывать" излучения всего разнообразного спектра собственных МЛ - полей полезных ископаемых на соответствующие носители. В этом плане примечательно, что "запись" реализуется естественным образом во время экспозиции. Летательный аппарат и в его составе фотоаппарат с пленкой энергетизируются за счет воздействия на них излучений МЛ-полей от всех источников, в радиус действия которых аппарат попадает во время полета по орбите. Однако интенсивность излучений этих полей недостаточна для ионизации вещества фотоэмульсии. В процессе фотосъемки отраженный электромагнитный (световой) сигнал от всех физических тел в зоне объектива фотоаппарата воздействует на эмульсию пленки. При этом возникающие в предварительно энергетизированной эмульсии ионы создают в ней электростатическую поляризацию, необходимую для "записи" электромагнитной и микролептонной информации (изображения). Процесс "записи" информации реализуется как в форме обычного фотографирования, так и в форме фиксации голограммы. Иначе говоря, МАКС являются носителями фотографической и голографической информации о месторождении полезных ископаемых.

Фотографическая информация отображается в эмульсии МАКС в виде скрытой оптической плотности. Физико-химические процессы, сопровождающие "запись" в рамках фотографической парадигмы, сводятся к следующему. Фотографический эмульсионный слой представляет собой многоярусное наслоение и имеет от 10 до 100 элементарных слоев (ярусов) светочувствительных микрокристаллов галлогенидов серебра ("зерен"), равномерно распределенных в водном растворе защитного коллоида, главным образом желатины. Электромагнитное и микролептонное излучение, падающее на фотографический слой при экспозиции, вызывает в нем в результате фотолиза образования микроскопического скрытого изображения. Центры скрытого изображения представляют собой агрегаты (скопления) атомов серебра. Различают скрытое изображение, образующееся на поверхности (поверхностное) и внутри зерен (глубинное) [8] . Поверхностное скрытое изображение формируется под воздействием электромагнитного излучения, а глубинное - под воздействием микролептонного, имеющего более высокую проникающую способность. Галогениды серебра - полупроводники, обладающие как темновой проводимостью, обусловленной подвижными межузловыми ионами Ag⁺, которые за счет флуктуаций тепловой энергии покидают узлы кристаллической решетки, так и световой светопроводимостью, стимулируемой поглощенными квантами электромагнитной и микролептонной энергии при экспонировании и связанной с выделением свободных электронов. Рост центров скрытого изображения при экспонировании связан с образованием атомов серебра в результате нейтрализации электронами межузловых ионов Ag⁺. Однако электростатическое поле у поверхности фотоэмульсии препятствует движению к поверхности " глубинных" фотоэлектронов. Отсюда только при наложении внешнего высокочастотного микролептонного поля высокой напряженности порядка E > 10⁶ В/см, увлекающего электроны к поверхности фотоэмульсии, удается сместить зону наиболее эффективного фотолиза к поверхности и осуществить усиление скрытого глубинного микролептонного изображения. Усиление необходимо для считывания информации - скрытого изображения - с МАКС, когда фотоэмульсия становится передатчиком информации о полезных ископаемых за счет преобразования (модуляции) им (передатчиком) считывающей микролептонной волны. В патентуемом способе такое считывание информации реализуют на селективных частотах излучения задающего микролептонного генератора, соответствующих резонансным частотным режимам излучения МЛ-волн полезными ископаемыми.

Перейдем далее к изложению характерных условий и специфических особенностей формирования и сохранения голограммы в фотоэмульсии. В основе голографии лежит определенное явление, а именно способность материальной модели волны интенсивности воспроизводить волновое поле со всеми его параметрами - амплитудой, фазой, спектральным составом, состоянием поляризации и даже изменением этих параметров во времени. При этом принципиально важно осознание ситуации, что летательный аппарат с оборудованием погружен во внешнюю информационную систему, генерируемую окружающими аппарат элементарными частицами, постоянно находящимися в резонансно-сотовом, частотно-квантовом и волновом осциллирующем состояниях, создающих напряженность единого информационного поля. Отсюда голографическая система в фотоэмульсии и некоторой окрестности над ней есть ничто иное как подсистема внешней информационной системы. Специфической особенностью такой подсистемы является то, что ее регистрирующая среда предстает как гетерогенная, включающая фотографические компоненты эмульсии: Ag Hal - желатину и Ag-желатину, а также "компоненты" физического вакуума в окрестности фотопленки: элементарные частицы и, прежде всего, микролептоны. С учетом этих существенных обстоятельств в объемный светочувствительный материал на гологенидносеребряные слои МАКС впечатывается пространственная материальная модель стоячей волны - статическая микролептонная трехмерная голограмма [14,15].

Проявленная фотопленка МАКС - голограмма - содержит информацию об амплитуде, фазе и поляризации предметной волны - собственной микролептонной волне полезных ископаемых. Распределение амплитуды несет информацию об отражательных способностях различных участков месторождения полезных ископаемых, которая заключена в контрасте интерференционной структуры фотоэмульсии. Распределение фаз несет информацию об удаленности различных точек (областей) месторождения от плоскости наблюдения, в качестве которой и выступает фотопленка. Если проводить восстановление голографической информации, заключенной собственно в фотоэмульсии, "теневым" способом, то итоговый результат не привнесет ничего нового по сравнению с процедурой фото-микролептонной фильтрации, о которой речь шла выше. Вместе с тем, "глубинная" информация о строении поля интерференции за счет учета распределения фаз в удобной для практических целей форме записана в статической трехмерной микролептонной голограмме, впечатанной в фотопленку МАКС. Именно поэтому реконструкция голограммы позволяет решить основную задачу геофизической голографии - построить разрез в масштабе глубины месторождения полезных ископаемых.

Здесь следует сделать одно важное замечание. До недавнего времени постоянно сохраняющуюся стоячую волну слабой интенсивности над МАКС воспринимали не как существенный элемент информации о месторождении, а как "нестационарно зарегистрированную структуру", шумы "выделенные из шумов объекта характерного размера и формы в системах оптической фильтрации", "фантом" и т. п. [9] . В историческом аспекте такой подход перекликался с ситуацией, когда почти на протяжении столетия, начиная с Майкельсона (1903 г.), эффект дифракционной решетки со сбоем считался недопустимым и его пытались устранить. Причем долгое время не обращали внимание на информационный смысл сбоя штрихов, хотя именно в этом сбое содержится то зерно, из которого и родилась голография. В этой же связи представляется уместным напомнить, что последние достижения в области теории единого поля свидетельствуют о том, что цельность природы основана в значительной мере на дальних микролептонных взаимодействиях. В природе идет процесс тотального гетероволнового автосканирования (ТГА), которое обеспечивает, в частности, своего рода физико-химическое и объемно-формовое "видение" месторождениями полезных ископаемых в структуре микролептонных полей. Природная голографическая "память" является главным элементом ТГА по типу оптических компьютеров с голографической памятью. Отсюда следует принципиальное дополнение, точнее расширение традиционной теоретической концепции голографирования, заключающееся в том, что интерферограммы могут возникать и в некогерентных и в безопорных режимах записи и восстановления полей [10]. О таких энцефалограммах есть упоминание в специальной литературе по голографии и слабым фундаментальным физическим взаимодействиям [11,12] . Речь идет о спонтанно возникающих полевых эквивалентах природных многомерных структур, т.е. о так называемых микролептонных фантомах, возникающих и сохраняющихся сколь угодно продолжительное время. В фантомах проявляются голографические принципы самоорганизации природных объектов. К материальным основам этой самоорганизации, по крайней мере, для голограмм, связанных с эмульсией фотопленки, следует отнести спонтанную интерференцию МЛ-волн и специфические особенности желатины. Повторим, что спонтанная интерференция МЛ-волн может рождать стоячую волну - основу голографирования. Далее, если ранее в рамках традиционной фотографической парадигмы отображение информации о месторождении связывалось только с двухстадийным электронно-ионным механизмом образования центров скрытого изображения - атомов серебра в результате нейтрализации электронами межузловых ионов Ag⁺, то в рамках голографической парадигмы существенную роль приобретают процессы отображения информации, напрямую связанные с желатиной. Дело в том, что системы, подобные фотоэмульсионной, структурно-функциональной основой которой является желатина, работают с использованием собственной "памяти" на интерферирующие поля и способны к синтезу голограмм. [10].

Принимая во внимание изложенное выше, внутренне непротиворечивой представляется следующая схема "записи" объемной голограммы месторождения полезных ископаемых в процессе дистанционного зондирования Земли и последующего считывания ее с МАКС в условиях наземной лаборатории.

На первом этапе "записи" до экспозиции пространственная трехмерная структура месторождения полезных ископаемых, генерируя волновые поля, в том числе и микролептонные, и взаимодействуя с ними как с отчужденными, моделирует их по амплитуде, фазе, поляризации и частоте. В этот период обнаруживаются свойства трехмерной голографической модели - картины интерференции волновых полей в пространстве над территорией месторождения: отчужденных микролептонных и собственных микролептонных полей полезных ископаемых - осуществлять взаимную трансформацию друг в друга и формировать тем самым стоячую волну. В последующем пространственная фотографическая модель стоячей волны, будучи записанной в фотоэмульсии, предстает в качестве трехмерной голограммы, обладающей способностью воспроизводить сформировавшие ее волновые поля с различными частотами. К изложенному следует добавить, что трехмерная голограмма обладает ассоциативной памятью, а также нечувствительна к повреждениям ее фрагментов. Зафиксированные голограммой поверхности пучностей стоячей волны представляют собой систему своеобразных зеркал, поверхности которых имеют весьма сложную форму. Опорная (восстанавливающая, референтная) волна, достигшая какого-либо из упомянутых зеркал, приобретает распределение фаз, совпадающее с распределением фаз объектовой волны. В результате оказывается, что на поверхности каждого такого зеркала опорная и собственная микролептонрая волна полезных ископаемых отличаются лишь направлением своего распространения. После отражения от такого "изофазного" зеркала направление распространения изменится на противоположное и она по своим параметрам совпадет с собственной МЛ-волной полезных ископаемых, т.е. преобразуется в последнюю. "Записанная" статическая картина волн интенсивности однозначно воспроизводит фазу предметной микролептонной волны полезных ископаемых, в результате чего отсутствует второе, т.н. сопряженное изображение. Информация о фазе собственного микролептонного излучения полезных ископаемых содержится в форме изгибов (поверхности раздела полезных ископаемых и вмещающих пород) каждой из зарегистрированных на трехмерной голограмме поверхности пучностей стоячей волны, а информация о спектре - в расстоянии, на котором следуют друг за другом эти поверхности, например, мощности (толщины) пластов полезных ископаемых. Обе эти возможности появляются за счет отображения в микролептонной голограмме координаты - глубины залегания полезных ископаемых. Тем самым голограмма отображает пространственное микроскопическое распределение интенсивности микролептонного излучения полезных ископаемых, координатно соответствующее их объемно-формовой приуроченности в недрах. Существенная особенность этой трехмерной голограммы - ее полная обратимость, т. е. при реконструкции голограммы МЛ-волной, обращенной по отношению к МЛ-волне фотосистемы летательного аппарата, голограмма восстанавливает единственную МЛ-волну, обращенную по отношению к собственной МЛ-волне полезных ископаемых. С точки зрения решения практических задач геофизической разведки именно такая обратимость статической микролептонной трехмерной голограммы, позволяющая восстанавливать собственную МЛ-волну полезных ископаемых, является тем ключевым свойством голограммы, которое в конечном счете обеспечивает создание пространственного изображения полезных ископаемых в месторождении не только неотличимое по объему и форме от оригинала, но и координатно в масштабе МАКС соответствующее их истинной приуроченности в недрах. Таковы свойства стоячей волны, сформированной под воздействием продуктов спонтанного распада и рассеяния элементарных частиц в месторождении - лептонного газа, находящегося в поляризованном состоянии, имеющем волновые режимы движения [14,15].

На втором этапе "записи" во время экспозиции происходит трансформация стоячей волны, сформировавшейся на первом этапе, в бегущую волну интенсивности, возникающую при интерференции волн с различными частотами в период фотографирования территории месторождения с борта движущегося относительно поверхности Земля летательного аппарата. Схема формирования и реконструкции динамической картины волн интенсивности такого рода голограмм названа доплеровской. При реконструкции собственной микролептонной волны полезных ископаемых отличие доплеровской трехмерной голограммы от статической, рассмотренной в процессе анализа первого этапа, сводится фактически только к тому, что доплеровская голограмма в дополнение ко всем остальным параметрам волнового поля воспроизводит также сдвиг частоты микролептонной волны полезных ископаемых относительно частоты излучения восстанавливающего голограмму. В процессе фотографирования микролептонная доплеровская голограмма формируется в фотопленке микролептонной волной, индуцированной электромагнитной (световой) волной бортовой фотосистемы и отраженной от движущегося объекта - фотографируемой территории, поэтому обращенная такой голограммой волна, идя обратным ходом, фокусируется не на сам объект, а несколько впереди его. При этом существенно, что точка фокусировки обращенной волны является в этом случае именно той точкой, в которую переместится фотографируемая территория за время, пока обращенная волна распространяется от голограммы до территории. Микролептонная доплеровская голограмма как бы проявляет способность предсказывать положение объекта в будущем и это становится понятным, если перейти к системе координат, связанной с летательным аппаратом. В такой системе координат волна интенсивности становится неподвижной относительно территории и доплеровская голограмма превращается в обычную статическую. Но в какой бы системе координат ни рассматривалась трехмерная голограмма существенным является то обстоятельство, что она формируется по явно выраженной классической схеме интерференции предметной - собственной МЛ-волны полезных ископаемых и опорной - МЛ-волны, индуцированной электромагнитной (световой) волной бортовой фотосистемы.

На третьем этапе по завершении экспозиции при ориентации на систему координат, связанную с летательным аппаратом, статическая микролептонная трехмерная голограмма сохраняется в фотоэмульсии, а стоячая волна ("фантом") меньшей интенсивности, чем во время экспозиции, сохраняется в окрестности фотопленки. Поддержание стоячей волны малой интенсивности будет происходить как за счет спонтанной интерференции МЛ-полей, так и за счет собственной "памяти" желатины фотоэмульсии на интерферирующие поля при экспозиции, свойственных процессу ТГА. При этом существенно, что "фантом" отображает пространственное микроскопическое распределение интенсивности МЛ-излучения полезных ископаемых, координатно в масштабе МАКС соответствующее их истинной объемно-формовой приуроченности в недрах. Последнее обстоятельство создает все необходимые предпосылки в случае реконструкции голограммы визуализировать сечения, разрезы, профили, формы и объемы месторождения в условиях физической наземной лаборатории, что и реализуется в рамках патентуемого способа. Отсюда же следует, что реконструкция такой голограммы обеспечит качественно новый уровень информации о месторождении полезных ископаемых, существенно дополняющий двумерную "теневую" информацию об исследуемых природных объектах. Естественно, что считывание голограммы осуществляют внешними МЛ-полями. При этом голограмма играет роль спектрального фильтра, отбирающего частоты, адекватные его дифракционной решетке. Существенно, что волны интенсивности несут информацию как о форме волновых фронтов, так и о состоянии поляризации интерферирующих полей. Воспроизведение состояния поляризации реализуется в предлагаемом способе с использованием эффекта микролептонно аккумулированного стимулированного эха, который, с одной стороны, является микролептонным аналогом фотохимически аккумулированного светового эха [9], а с другой - предстает как одна из форм проявления микролептонных резонансных сред, в частности, при облучении микролептонных голограмм резонансными полями микролептонных генераторов.

Микролептонный резонанс является частным случаем магнитного резонанса. Ряд исходных моментов, связанных с реализацией микролептонного резонанса, освещены в работе [13]. Со своей стороны подчеркнем, что поскольку микролептоны возбуждаются при воздействии на них магнитных полей, то наиболее благоприятными условиями реализации микролептонного резонанса представляются условия воздействия на голограмму микролептонным излучением на соответствующих резонансных частотах. В рамках патентуемого способа геофизической разведки микролептонный резонанс реализуют, по существу, как эффект избирательного поглощения микролептонных волновых полей голограммой и обращения резонансного сигнала.

Такие режимы реконструкции трехмерных голограмм могут быть получены с использованием микролептонных генераторов. Следуя работе [11], кратко охарактеризуем принципиальные схемы таких генераторов, которые могут быть применены в предлагаемых вариантах способа геофизической разведки.

Во-первых, возможно использование МЛ-генераторов, в которых первичным источником МЛ-поля, являются коллективные МЛВ-поля.

Во-вторых, ранее отмечалось, что электромагнитное поле порождает микролептонное поле. Отсюда подавляющее большинство приборов электро- и радиотехники, радиоэлектроники являются источниками МЛ-излучений и могут быть использованы как МЛ-генераторы.

В третьих, МЛ-генераторы, созданные на основе специально организованного вращения материальной среды (поля или тела). Такие генераторы допускают плавную перестройку микролептонных частот, введение различных видов модуляций, возможность плавной регулировки выходной мощности.

И наконец, обширным классом МЛ-генераторов являются устройства, созданные путем комбинации принципов, лежащих в основе предыдущих трех классов генераторов.

Суммарным эффектом воздействия переменного МЛВ-поля генератора на реконструируемую голограмму является поглощение энергии этого поля объектом на частоте микролептонного резонанса. Но природа "устроена" таким образом, что спектр поглощения среды совпадает со спектром испускания. Поэтому и микролептонные сигналы-отклики от реконструируемых голограмм также будут формироваться на частотно-резонансных режимах.

Теперь есть вся необходимая информация, чтобы предельно кратко охарактеризовать основную технологическую идею и дать описание технологической схемы, реализующей патентуемый способ.

Основная технологическая идея патентуемого способа может быть выражена следующем образом: с использованием технических устройств и процедур формирования микролептонного резонанса восстановить с использованием статической микролептонной трехмерной голограммы собственную микролептонную волну полезных ископаемых и на этой основе установить пространственную приуроченность полезных ископаемых в недрах, после чего методами математико-картографического моделирования создать электронные карты территории, на которых проводится геофизическая разведка.

Технологическая схема реализации патентуемого способа распадается на ряд стадий. Дадим ее описание с точки зрения процесса выполнения действий над материальными объектами с помощью материальных средств, что является основной отличительной чертой, когда в качестве объекта изобретения выступает способ.

На первой стадии реализуют общую целевую установку на выполнение задачи по геофизической разведке и с использованием бортовой фотосистемы летательного аппарата фотографируют приуроченную к месторождению полезных ископаемых территорию. Материалы фотосъемки передают на наземный центр управления полетом. Далее материалы масштабируют и трансформируют с использованием методов фотограмметрии и отображают на фотографическом носителе информации.

На второй стадии начинают реконструкцию статической микролептонной трехмерной голограммы, содержащей информацию об амплитудно-фазовом распределении интенсивности и поляризационном состоянии собственного МЛВ-поля полезных ископаемых. При этом статическую микролептонную трехмерную голограмму используют для восстановления собственной МЛ-волны полезных ископаемых как узкополосный микролептонный фильтр. Реконструкцию голограммы осуществляют способом дискрегно-точечного сканирования селективным высокочастотным излучением МЛВ-поля приемопередающей антенны, обеспечивающей условия МЛ-резонанса множества практически точечных областей микролептонной трехмерной голограммы. Приемопередающую антенну выполняют в форме зонда как часть МЛ-генератора, т. е. средства, обеспечивающего возможность облучения селективным высокочастотным МЛВ-полем практически точечных областей микролептонной трехмерной голограммы, а также как часть средства, обеспечивающего регистрацию и наглядное воспроизведение микролептонно-резонансных сигналов-откликов, т. е. обращенной собственной МЛ-волны полезных ископаемых, от указанных областей. В процессе восстановления собственной МЛ-волны полезных ископаемых, т. е. реконструкции микролептонной трехмерной голограммы, ось микролептонного возмущения приемопередающей антенны ориентируют перпендикулярно плоскости МАКС. Селективные частоты излучения МЛВ-поля приемопередающей антенны выбирают соответствующими резонансным частотным режимам излучения МЛВ-поля полезных ископаемых. Упомянутые режимы могут быть реализованы как электронными средствами с использованием практически определенных резонансных частот геофизических объектов, так и аналоговыми средствами.

Ha третьей стадии регистрацию микролептонно-резонансных сигналов-откликов осуществляют автоматически в измерительном контуре за счет дискретно-точечного сканирования приемопередающей антенной сечений микролептонной трехмерной голограммы, представляющих разнесенные по ее высоте горизонтальные плоскости с отображенными макроскопическими распределениями интенсивностей множества микролептонно-резонансных сигналов-откликов от практически точечных областей в этих плоскостях. На основе проведенных измерений средствами электронно-вычислительной техники реализуют наглядное воспроизведение распределение интенсивности МЛВ-поля полезных ископаемых в формах как набора двумерных сечений, так и разрезов, профилей и объема месторождения полезных ископаемых в целом.

На четвертой стадии восстановленные двумерные сечения, разрезы, профили и объем месторождения полезных ископаемых в целом отображают методами математико-картографического моделирования в форме электронных карт на соответствующие носители информации. Электронные карты используют для определения перспективных на полезные ископаемые географические районы исследуемой территории.

Составить представление о технико-экономической эффективности патентуемого способа вообще, не анализируя хотя бы типовых работ, выполняемых в процессе геолого-геофизической разведки конкретного вида полезных ископаемых, практически невозможно. В этой связи данный раздел описания патентуемого способа изложим применительно к разведке месторождений нефти [16,17,18].

Как показывают экономические расчеты, верхняя оценка удельных затрат на проведение цикла разведочных работ по патентуемому способу с указанием оптимальных координат бурения скважин не превышает 5000 долларов США за один квадратный километр территории исследуемого нефтяного месторождения, что в среднем примерно в 3 раза меньше, чем в случае использования традиционных сейсмических способов геолого-геофизической разведки [16,17]. Если и далее ориентироваться на верхнюю оценку удельных затрат при традиционном сейсмическом способе, то можно заключить, что внедрение микролептонного космогеологического способа позволит обеспечить в процессе разведки экономию затрат на каждом кв. км. исследуемой территории примерно 10.000 $ US и, следовательно, для территории площадью 10.000 кв.км. - примерно 10.000.000 $ US. Но ожидаемая суммарная экономия затрат нефтяной компанией за счет внедрения микролептонного способа разведки определяется не только этой оценкой. По крайней мере, следует также учитывать

- вполне реальную экономию затрат, обусловленную исключением "сухих" скважин при бурении;

- экономию по количеству бурений, предопределенную оптимизацией координат расположения буровых на основе профессионального анализа микролептонной визуализированной информации об интенсивности залегания нефти в месторождении. Опыт работы показал, что такая экономия может составить 15...25% от количества бурений по традиционным сеткам;

- открывающиеся для финансовых департаментов нефтяных компаний благоприятные возможности многократного оборота высвобождающихся денежных средств за счет существенного сокращения продолжительности разведочных работ;

- открывающиеся для нефтяных компаний благоприятные возможности экономии средств, необходимых для проведения природоохранных мероприятий на территории осваиваемого месторождения нефти. Истоки этой экономии заложены в микролептонной технологии разведки, поскольку таковая является щадящей по отношению к окружающей среде (в результате ее применения существенно сокращаются вырубки лесов, повреждения почвы и грунта, менее протяженными становятся транспортные магистрали и гораздо более рациональной становится вся инфраструктура).

Далее для оценки потенциальной экономии затрат, обусловленной только исключением избыточных бурений "сухих" скважин, будем ориентироваться на следующие исходные данные;

- площадь территории месторождения - 1000 кв.км.;

- глубина бурения скважин - 3000 м.;

- "шаг" между двумя соседними буровыми - 5 км,;

- отношение количества успешных бурений к общему количеству бурений на исследуемой территории - 0,7;

- удельные затраты на бурение скважины на глубину одного погонного метра -200...700 $ US;

- коэффициент увеличения затрат на работы в пределах шельфа - k = 10... 20.

Для принятых исходных данных ожидаемая экономия затрат оценивается в размере 10.000.000. . . 30.000.000 $ US. Аналогичная оценка для шельфа дает величины для k=10 примерно 100.000.000...300.000.000 $ US, а для k=20 примерно 200.000.000. . .550.000.000 $ US. Иначе говоря, если проводить оценку технико-экономической эффективности нредлагаемого способа по несобственной схеме, т.е. по конечному эффекту, замкнутому не на эффективность только микролептонной разведки, а на эффективность как разведки, так и последующего бурения промышленных скважин, и при этом полученные оценки нормировать по отношению к уже определенной ранее собственно микролептонной разведочной эффективности, то может быть достигнуто приращение последней примерно в три раза для условий земной поверхности и в 10...30 при k=10 или же в 20...55 раз при k=20 для условий шельфа [17].

Источники информации

1.Готынин B.C. Теоретические предпосылки дистанционного исследования при изучении геологического строения нефтегазовых территорий. В кн. "Дистанционные исследования при нефтепоисковых работах", Мин. нефт. пром. СССР, АН СССР, Сб. научи, трудов, М., ИГ и РГИ, 1985.

2. Гридин В. И. , Дмитриевский А.Н. Системно-аэрокосмическое изучение нефтегазоносных территорий, М., изд. Наука, 1994.

3. Физико-химические основы прямых поисков залежей нефти и газа, ВНИИЯГГ, М.: Наука, 1986.

4. Способ дистанционного зондирования земной поверхности. Патент СССР, N1716469, 1992, кл.5 G 01 V 9/00

5. Охатрин А. Ф. Микролептонная динамика и единое поле (Концептуальная модель). Сб. трудов Пензенского НИИ радиоэлектроники "Специальная техника средств связи. Серия общетехническая", Вып. 2-3, 1992.

6. Охатрин А.Ф. Макрокластеры и сверхлегкие частицы. ДАН СССР, т.34, N4, стр. 866...869, 1989.

7. Юзвишин И.И. Информациология или закономерности информационных процессов и технологий в микро- и макромирах Вселенной. Третье изд., испр. и доп., М.: Радио и связь, 1996.

8. Журба Ю.И. Краткий справочник по фотографическим процессам и материалам. М.: Искусство, 1991.

9. Соболев Г.А. Преобразование трехмерных голограмм. В кн. "Оптическая голография с записью в трехмерных средах", Л.: Л.о., 1989.

10. Гаряев П.П. Волновой геном. Энциклопедия русской мысли. Т. 5, Отд. теоретич. пробл. РАН, М.: Общественная польза, 1994.

11. Акимов А.Е. Эвристическое обсуждение проблемы поиска новых дальнодействий. EGS-концепция. Препринт N7A, МНТЦ ВЕНТ, М., 1991.

12. Шипов Г.И. Теория физического вакуума. Новая парадигма. НТ-центр, М. , 1993.

13. Акимов А. Е., Московский А.В. Квантовая нелокальность и торсионное поле. Препринт МНТЦ ВЕНТ, М., 1992.

14. Денисюк Ю.Н. Особенности отображения волновых полей статическими и доплеровскими трехмерными голограммами. В кн. "Оптическая голография с записью в трехмерных средах", Л.: Наука, Л.о, 1986.

15. Денисюк Ю.Н. Сборник избранных статей по голографии. Труды ГОИ им. Вавилова, т.68, вып. 202, Л., 1988.

16. Каменецкий Ф.М., Мамаев В.А. Нетрадиционное применение малоглубинной электроразведки для прогнозирования месторождений углеводородов. Обзор в сб. "Разведочная геофизика", АОЗТ "Геоинформарк", М., 1995.

17. Ковалев Р.П. Микролептонная космогеологическая разведка полезных ископаемых. Авиационный и ракетно-космический журнал "Самолет", N4-5, изд. Машиностроение, 1997.

18. Ковалев Р. П. и др. Опыт РАО "Газпром" по микролептонной космогеологической разведке месторождений углеводородов. Сб. трудов Первого учебно-презентационного семинара "Геоинформатика в нефтегазовой отрасли", ГИС-ассоциация, М., апрель 1998.