Нейротехнический способ геологических поисков и разведки позволяет:
проводить поиск и площадное оконтуривание залежей углеводородов, руд заданного состава, подземных вод и других полезных ископаемых;
осуществлять картирование (в плане и в разрезе) погребенных разломно-трещинных зон, поверхностей скольжения оползней, карстовых и карстово-суффозионных полостей и т.п.;
устанавливать литологическую последовательность геологического разреза, выделять в нем продуктивные горизонты, определять глубину их залегания и структурную приуроченность к элементам разреза;
оценивать относительное содержание полезного компонента в пределах изучаемой площади (в плане) и во всех продуктивных горизонтах (в разрезе); осуществлять сравнительную оценку содержания этого компонента по отношению к известным месторождениям;
определять пути и направление латеральной миграции флюидов в горных породах;
оконтуривать ореолы антропогенного загрязнения грунтов и подземных вод нефтепродуктами и другими веществами, устанавливать положение техногенного загрязнения в разрезе и определять глубину его проникновения.
В настоящее время с использованием этой технологии преведены успешные работы на десятках объектов в различных регионах, в том числе поиски нефтяных и газовых месторождений для компании "Лукойл" (г. Кагалым, Западная Сибирь), СП "Северное сияние" (п-ов Ямал), Объединение "Архангельскгеолдобыча".
Нейротехнический способ геологических поисков и разведки относится к разряду биогеофизических исследований и основан:
а) на сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей человека (оператора) к изменению напряженности и амплитудно-частотных характеристик естественных физических полей;
б) на возможности регулирования сенсорной чувствительности, которое осуществляется изменением порога возбуждения нервно-мышечных тканей путем воздействия на оператора различными искусственно созданными физическими полями (электрическим, магнитным, электромагнитным и др.) или иными (механическим, комбинированным и т.п.) способами.
Все виды проводимых нейротехническим способом исследований (картирование в плане, вертикальное зондирование с определением глубины залегания и вещественного состава горных пород и полезных ископаемых) являются дистанционными. Они осуществляются методом пассивной локации путем регистрации адаптивной реакции оператора на изменение напряженности или амплитудно-частотных характеристик внешнего поля при постоянном или переменном, искусственно регулируемом пороге чувствительности. Регистрация адаптивной реакции осуществляется одним из возможных, физически реализуемых способов индикации возбуждения нервно-мышечных тканей, в том числе, по факту непроизвольного вращения механически неуравновешенного контура (рамки), по факту непроизвольного качания маятника в руке оператора.
Носителем информации при нейротехническом способе геологических поисков и разведки является естественное электромагнитное поле Земли (ЕЭМПЗ), генерируемое различными геологическими объектами. При этом относительная величина его напряженности оценивается в момент проявления адаптивной реакции по пороговым значениям напряжения постоянного тока, подаваемого на оператора для регулирования сенсорной чувствительности его нервно-мышечных тканей.
В зависимости от способа индикации адаптивной реакции нервно-мышечных тканей и применяемых для этого технических средств, представляется возможным изучать дистанционно как в плане, так и в разрезе относительное изменение полного вектора (Н), горизонтальной (Нху) и вертикальной (Hz) магнитных составляющих напряженности ЕЭМПЗ. При электрическом способе регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей более низким значениям напряженности ЕЭМПЗ биотропных частот и ее составляющих соответствуют более высокие пороговые значения напряжения постоянного тока, подаваемого на оператора.
Для регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей оператора допускается изменение напряжения постоянного тока в пределах, безопасных для его здоровья. Если в процессе измерений относительного изменения напряженности ЕЭМПЗ эти пределы оказываются недостаточными, предусмотрена возможность загрубления сенсорной чувствительности другим, более безопасным для здоровья способом.
Для поддержания постоянной готовности нервно-мышечных тканей к возбуждению на оператора воздействуют также переменным электромагнитным полем весьма слабой напряженности с частотой альфа-ритма.
В процессе практических исследований применяются различные способы изучения изменений ЕЭМПЗ. При площадных геолого-структурных исследованиях относительное изменение общей напряженности поля изучают по изменению амплитуды "биений" или отдельных импульсов естественного электромагнитного поля, частота следовании которых является биологически эффективной и вызывает адаптивную реакцию нервно-мышечных тканей в соответствии с заданным порогом сенсорной чувствительности, который регулируют изменением напряжения постоянного тока, подаваемого на оператора. При этом по изменению пороговых значений напряжения постоянного тока судят о наличии литосферных неоднородностей, условиях их залегания и возможной природе, связанной с изменением электрических и магнитных свойств геологического разреза.
Известно, что процесс возбуждения нервно-мышечных тканей наблюдается только при воздействии на них переменным магнитным полем сверхнизких частот и отсутствует при воздействии полем высоких частот. Поэтому для расширения возможностей нейротехнического способа исследований естественное поле модифицируют применением радиотехнических средств, которые подключают к оператору. Таким способом полезный сигнал искусственно формируют в виде биений на биологически эффективной частоте, при которой возникает адаптивная реакция. Для этих целей применяют широкополосный генератор электромагнитных колебаний или специальные антенны, резонансные свойства которых можно изменять в процессе измерений. Это дает возможность изучать напряженность ЕЭМПЗ на любой частоте спектра и выделять полосы частот, в пределах которых напряженность аномальна или отличается от остальной части спектра. Этим способом при вертикальном зондировании (которое по своей сути подобно электрическому каротажу и не уступает ему в информативности, но не требует при этом предварительной проходки скважины) в пункте наблюдения последовательно изучают относительное изменение горизонтальной составляющей напряженности переменного магнитного поля по всему спектру частот, от более высоких к более низким. При этом изменение напряженности естественного поля с изменением его частоты, как и при площадных исследованиях, оценивают по изменению пороговых значений напряжения постоянного тока, а по ним, в свою очередь, судят о последовательной смене литологических разностей горных пород и о присутствии других неоднородностей в разрезе. Так, наличию электропроводящих слоев в разрезе, например, глин, соответствуют низкие пороговые значения напряжения постоянного тока; наличию диэлектриков, например, известняков, песчаников и др. - высокие пороговые значения напряжения постоянного тока. При этом глубина залегания отдельных элементов разреза, которые устанавливают по изменению горизонтальной составляющей напряженности переменного магнитного поля в соответствии с изменением его частоты, равняется половине расчетной длины волны (l/2, м) поля, приведенного к вертикальному. Расчет значений l/2, соответствующих установленным неоднородностям, выполняют по данным позиционных измерений, которые отличаются между собой условиями приема полезного сигнала и учитывают дисперсию показателя преломления и затухания электромагнитных волн при их распространении в горных породах.
Для изучения вещественного состава горных пород и полезных ископаемых в геологическом разрезе при вертикальном зондировании, а также при геологических поисках и картировании их залежей, исследования относительных изменений напряженности естественного поля (преимущественно горизонтальной составляющей переменного магнитного поля) выполняют селективно с резонансной подстройкой на определенный тип вещества. С применением резонаторов адаптивная реакция на изменение напряженности естественного поля возникает только при условии, если в общем спектре электромагнитного излучения присутствуют частоты, характерные для данного вещества. В противном случае проявляется эффект торможения деятельности нервной системы, и никакие значения внешнего стимульного воздействия, в том числе и от искусственного источника, используемого для регулирования сенсорной чувствительности, не приводят к ее возбуждению. Поскольку, чем меньше напряженность ЕЭМПЗ на биологически эффективной частоте, тем пороговые значения напряжения постоянного тока, который подается на оператора для регулирования сенсорной чувствительности его нервно-мышечных тканей, должны быть выше, при использовании резонаторов исследуют спектры поглощения, а в процессе исследований по пороговым значениям напряжения постоянного тока оценивают степень соответствия состава горных пород и полезных ископаемых веществу выбранных резонаторов (степень соответствия тем выше, чем выше пороговые значения) и, таким образом, устанавливают их наличие в разрезе и судят об относительной концентрации минерального вещества в полигенных образованиях.
Все исследования при нейротехническом способе геологических поисков и разведки осуществляют с применением нейротехнического комплекса (НТК), в состав которого входят:
оператор, он же чувствительный элемент;
электронный блок регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей оператора и формирования полезного сигнала на биотропной частоте;
контрольно-измерительный блок (включая GPS) и средства индикации адаптивной реакции нервно-мышечных тканей;- блок сопряжения электронных приборов с оператором и компьютером (интерфейс);
портативный компьютер для управления контрольно-измерительной аппаратурой и режимом регулирования сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей оператора, для регистрации, хранения и обработки в режиме реального времени результатов измерений;
источник постоянного тока;
специальное программное обеспечение.
В зависимости от масштаба, задач и условий проведения работ площадные исследования с применением нейротехнического способа геологических поисков и разведки могут осуществляться как в пешеходном варианте, так и с применением любых транспортных средств: автомобиля, вертолета (самолета), а в пределах морских акваторий -катера или судна. Применение транспортных средств позволяет в весьма короткие сроки осуществить рекогносцировочные исследования или поисково-оценочные работы на больших площадях, в том числе, на труднодоступных территориях или в пределах водных пространств.
Результаты проведенных исследований обрабатываются, подвергаются всестороннему комплексному анализу и предоставляются заказчику в табличном и графическом виде с пояснительной запиской, содержащей результаты интерпретации проведенных исследований, выводы и рекомендации, вытекающие из них. На графических приложениях и в таблицах результаты измерений общей напряженности ЕЭМПЗ (горизонтальной и вертикальной составляющих или полного вектора магнитной составляющей), а также напряженности ЕЭМПЗ при резонансной подстройке на определенный тип вещества (например, на воду, на весь углеводородный ряд или раздельно на нефть и газ) представляются в условных единицах сенсорной чувствительности нервно-мышечных тканей (И, усл. ед.), кратных пороговым значениям напряжения постоянного тока (U, В), подаваемого на оператора.