Санкт-ПетербургЯсно+6°C
$ЦБ:76,98ЦБ:92,23OPEC:63,39

Как советский геолог стал отцом «воздушной разведки»

логачев
© Форпост Северо-Запад

Февральским утром 1949 года пилот Уральского геологического управления летел на своем «кукурузнике» ПО-2 в село Тургай, куда должен был доставить зарплату для местных геологов. Шел на низкой высоте. Вдруг неожиданно над степью у озера Сарбай стрелка компаса резко отклонилась в сторону…

Обратив внимание на столь странное поведение прибора, Михаил Сургутанов заподозрил крупную магнитную аномалию. Вместе с профессиональным геологом экспедиции он вернулся к примечательному месту и долго кружил над ним. Произведенная магнитная съёмка вкупе с другими геофизическими исследованиями выявила гигантское Сарбайское железорудное магнетитовое месторождение промышленного значения. Во время исследования урочища Сарбай и его окрестностей была обнаружена еще одна крупная аномалия, названная Соколовской.

сургутанов
© Общественное достояние/ Пилот Михаил Сургутанов

Содержание железа в среднем составляло 43-45%. Рудные тела залегали на глубине от 35 до 120 метров. Запасы магнетитовых руд на двух месторождениях были оценены примерно в 1,75 млрд тонн. Основанное несколькими годами позже Соколовско-Сарбайское горно-обогатительное объединение стало самым крупным предприятием Казахской ССР по добыче и обогащению железорудного сырья. Пилот был признан первооткрывателем и в 1957 году награждён Ленинской премией.

Этот случай хоть и вошел в историю, но по своей сути является наглядным и рядовым примером одного из способов использования магниторазведки. Даже простой компас на борту самолета был в состоянии определить ценнейшие залежи полезных ископаемых, что уж там говорить о таком специальном геофизическом приборе как аэромагнитометр!

Совершить революцию в области, изучаемой тысячи лет

Земной магнетизм был обнаружен человеком еще за несколько тысяч лет до нашей эры. Западные исследователи отдают приоритет в открытии древним грекам, в то время как на востоке приводят летописи, в которых описывается, как легендарный китайский император Хуан-ди применял компас во время одной из битв. Вопросы использования магнитного поля волновали Михаила Ломоносова, предложившего в 1759 году организовать сеть обсерваторий для производства постоянных магнитных наблюдений, и Дмитрия Менделеева, первым в нашей стране инициировавшего магнитные съемки для геологических целей.

Горные породы под воздействием магнитного поля Земли создают вторичные поля, что позволяет применять магниторазведку при геологическом картировании, археологических поисках, структурно-геологических исследованиях и, конечно, поиске полезных ископаемых.

В частности, речь идет о полиметаллических сульфидных, медно-никелевых, марганцевых рудах, бокситах, россыпных месторождениях золота, платине, вольфраме и молибдене. Дело в том, что в них в качестве примесей часто содержатся ферромагнитные минералы, или же они сами обладают повышенно магнитной восприимчивостью. Такие залежи выделяются интенсивными (сотни и тысячи нанотесл) аномалиями. Поэтому поиск железорудных месторождений – наиболее успешно решаемая задача для магниторазведки.

Однако действительно новую эпоху в отрасли открыл геофизик Александр Логачев, когда в 1936 году сконструировал первый в мире аэромагнитометр - прибор, позволяющий измерять магнитное поле Земли с самолёта. С его помощью было сделано множество открытий. Зачастую самые интересные геологические объекты располагаются в слабоизученых и труднодоступных регионах, что сильно затрудняет разведочные работы. Сузить круг поисков помогла именно магниторазведка «с воздуха».

Аэромагнитометр
© Общественное достояние

Место встречи – Горный институт

Логачев родился в 1898 году в селе Ульяновской области и окончил физмат Казанского университета, получив специальность магнитолога. К слову, но там же учились другие корифеи геофизики – Леонид Нестеров и Борис Андреев.

Первый изобрел новый метод электроразведки - одноэлектродный каротаж скважин, который продемонстрировал высокую эффективность при изучении разрезов неглубоких скважин и проведении работ в удалённых районах.

Борис Андреев руководил многочисленными геофизическими исследованиями по всей стране, в процессе которых он совершенствовал методы наземной гравиразведки. Под его руководством была изготовлена и испытана модель гравитационного вариометра.

Горный университет
© Общественное достояние

В 30-х годах эта блестящая троица оказалась в Ленинградском горном институте, что вовсе не являлось случайностью. Дело в том, что именно в старейшем техническом вузе страны впервые в мире была открыта специальность по разведочной геофизике - официально это произошло в 1928 году. Причем небольшие кафедры по отдельным методам сформировались еще в начале 1920-х годов. Геофизические специальности в Московском геологоразведочном институте и Свердловском горном институте появились только в 1930 году, в год открытия этих учебных заведений. Подготовка геофизиков-разведчиков в США также началась с 1930 года.

В Горном институте собрались сильнейшие геофизики страны, и каждый отвечал за свое направление. Логачев – за магнитометрический метод разведки. К моменту приглашения в вуз он уже успел получить опыт систематических исследований магнитных полей: возглавлял партию по поискам железорудных месторождений на Северном Урале, организовал магнитный отдел в Институте геофизики Уральского филиала АН СССР. В 1934 году он получил должность заведующего опытной геофизической станцией ЦНИГРИ – ВСЕГЕИ (Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени Карпинского – при. ред.) в Ленинграде. НИИ имел самое непосредственное отношение к Горному институту, на базе которого был создан. Поэтому неудивительно, что уже через несколько лет помимо ведения активной научной работы он начал читать лекции в вузе, а спустя годы защитил там докторскую степень и стал профессором.

Изобретение и признание

Это было самое продуктивное время в жизни ученого. Александр Андреевич самостоятельно проводил магнитные съемки, занимался вопросам геологической интерпретации геофизических аномалий и совершенствованием существующей измерительной аппаратуры.

Логачев пришел к выводу об острой необходимости изучения магнитных свойств горных пород. Было установлено, что наряду с магнитной восприимчивостью горные породы обладают также значительным остаточным намагничением, существенно влияющим на характер магнитного поля. Одновременно была разработана оригинальная методика измерения обоих параметров в образцах горных пород. Материалы по исследованию проблемы физических свойств легли в основу его диссертации на тему «Методика исследования магнитных свойств горных пород для геолого-производственных целей».

логачев
© Общественное достояние

Однако по-настоящему мировую известность принесли профессору работы по созданию нового и чрезвычайно перспективного направления - аэрогеофизики. Сконструированная и построенная им первая действующая модель аэромагнитометра для непрерывных измерений в движении приращения вертикальной составляющей земного магнитного поля позволила впервые в мире осуществить аэромагнитную съемку - на профиле Новгород - Крестцы, пересекавшем Старо-Русскую аномалию. А последующие научные публикации и успешно проведенные опытно-методических работы по поиску железных руд и геологическому картированию в Западной Сибири, Забайкалье и на Дальнем Востоке закрепили приоритет отечественной науки и техники в этой области. Уже в 1940 году завод «Геологоразведка» начал выпуск аэромагнитометров Логачева АМ-4. Новое оборудование стало широко популярно и за рубежом. Александр Андреевич получил Сталинскую премию.

В 1945 году он стал первым директором Всесоюзного (затем Всероссийского) института разведочной геофизики, который был создан по постановлению Совета Министров СССР для обеспечения нужд нарождающейся атомной промышленности и энергетики стратегическим сырьем – ураном. Сегодня ВИРГ носит имя Логачева и продолжает развитие методов рудной геофизики, адаптировав часть из них к задачам нефтяной и инженерной геологии и геоэкологии. В его честь также названо научно-исследовательское судно «Профессор Логачёв», неоднократно участвовавшее в Полярных морских геофизических экспедициях.

логачев
© Общественное достояние

С 1959 до конца жизни ученый с мировым именем работал заведующим кафедрой геофизических методов поисков и разведки месторождений в ЛГИ имени Плеханова (сегодня Горный университет).

Установка магнитометра на самолёте практически неограниченно расширила область применения магнитометрического метода для геологической разведки. Более того, это позволило охватывать большие территории в короткие сроки при минимальных затратах.

Появление дистанционных методов измерения поля Земли продолжилось. Изобретение Логачева предопределило возникновение и гидромагнитной съемки, при которой специальный магнитометр буксируется за кораблем, и аэроэлектроразведки, и аэрогамму-съемки. На сегодняшний день в качестве носителей геофизического оборудования все чаще выступают беспилотники, которые могут летать на разных высотах и на основе спутниковых данных сами определяют координаты точки измерения.

аэрогеофизика
© Компания "Аэрогеофизика"/ Комплесная аэрогеофизическая съемка

Так, российская «Алроса» в поисковой геологоразведке успешно применяет беспилотные аэромагнитные комплексы. По словам экспертов, алмазодобывающей компании потребовалось бы не менее 80 лет, чтобы с помощью традиционных методов наземной геомагнитной разведки изучить те магнитные аномалии, которые сегодня уже выявлены аэромагнитной съемкой.