Guldudforskning med 3D-kontrolleret elektromagnetisk metode

Russiske matematikere og geofysikere har gjort en standardteknik til malmprospektering flere gange mere effektiv. Deres resultater er rapporteret i Geophysical Journal International .

Den elektromagnetiske metode med kontrolleret kilde, kendt som CSEM, går tilbage til midten af ​​det 20. århundrede. Det indebærer implementering af jordede elektroder, der injicerer en oscillerende elektrisk strøm i jorden. Det elektromagnetiske felt måles derefter på overfladen. De resulterende data gør det muligt at kortlægge den elektriske resistivitet af undergrunden ved at løse det, der er kendt som et omvendt problem. Dette er nyttigt, fordi en lav resistivitet antyder tilstedeværelsen af ​​metalmalm. En betydelig begrænsning af CSEM, som har begrænset dets anvendelsesområde, er dens store efterspørgsel efter computerressourcer.

Nu, en forskergruppe ledet af Michael Zhdanov fra Applied Computational Geophysics Lab ved Moscow Institute of Physics and Technology har skabt en numerisk metode, der gør beregningerne mulige for moderne supercomputere.

"At løse det inverse problem indebærer beregning - tusinder af gange - det elektromagnetiske felt fra en given fordeling af elektrisk strøm, " sagde papirets medforfatter Mikhail Malovichko fra Skoltech og MIPT Applied Computational Geophysics Lab. "Vi har foreslået en ny numerisk metode, der fremskynder beregningen af ​​fremadgående problem på vekselstrøm flere gange, dermed gøre det omvendte problem løseligt på moderne supercomputere."

Imidlertid, at bruge algoritmen til efterforskning, det skal først verificeres ved hjælp af præcise data om reelle malmforekomster. Meget pålidelige referencedata er leveret af den dyreste geologiske prospekteringsteknik, der findes - efterforskningsboring.

Heldigvis, sådanne data viste sig at være tilgængelige på Sukhoi Log guldindskud, 900 kilometer nordøst for Irkutsk, Rusland. Opdaget i 1960'erne, depositum er en af ​​de største i verden. Det sagt, ædelmetalkoncentrationen i klippen er temmelig lav. Af denne grund, Sukhoi Log blev grundigt undersøgt for kun at muliggøre udvinding af malm, hvor det er økonomisk rentabelt.

"Sovjetunionen brugte enorme mængder penge på at bore mere end 800 boringer i et forsøg, hvis økonomiske gennemførlighed alligevel ikke var genstand for kontrol, "sagde studieforfatter Andrei Tarasov, som er lektor ved Institut for Geofysik, Sankt Petersborg Statsuniversitet. "Dette gør Sukhoi Log til det ideelle sted at teste nyudviklede geologiske opmålingsteknikker ved at sammenligne deres forudsigelser med de præcise data, der er tilgængelige fra boring."

Ved at behandle de store arrays af tilgængelige data, MIPT-Skoltech-teamet lavede et detaljeret 3-D-kort over området og testede den nye algoritmes evne til at løse det omvendte problem i CSEM. Den nye model gør det muligt for prospektører at nøjes med så få undersøgende huller som muligt:​​Boringen bruges kun til at verificere modelforudsigelser.

Teknikken udviklet af de russiske forskere kan anvendes til søgning efter andre former for malm, herunder kobber-nikkel, vulkanogent massivt sulfid, og polymetalliske aflejringer.