НЕИЗВЕДАННЫЕ ГЛУБИНЫ

единые решения
7 страница, апрель 2010
Абдулхай Жамалетдинов,
главный научный сотрудник Геологического института РАН,
доктор геолого-минералогических наук:
Факт участия энергетиков в столь
значимом для геологии открытии
навсегда останется в истории!
В
рудования, необходимого для
выполнения эксперимента. По
словам Абдулхая Жамалетдинова,
энергетики с большим вниманием
отнеслись к созданию необходимых условий для проведения эксперимента. Были осуществлены
организационные и технические
мероприятия, решены все вопросы по технике безопасности при
подключении генераторов к линии электропередачи.
2005 году группа ученых
Геологического
института РАН совместно с финскими и украинскими коллегами приступили к изучению
электромагнитной проводимости Земли, применив инновационную методику глубинного
зондирования. Так был разработан международный проект
Fenics (Fennoscandian Electrical
conductivity from Natural and
Control Source soundings). Но
лишь в конце 2009 года, благодаря помощи МЭС Северо-Запада,
задуманное удалось реализовать.
Веха в истории
Геоэлектрика Земли
Электропроводность является важной характеристикой горных пород. Исследуя ее, можно
успешно искать месторождения
полезных ископаемых на различных глубинах. Но до 1950-х годов
основную информацию о составе
и строении земных недр получали на основе сейсмических, гравиметрических и магнитометрических данных. Объяснялось это
только одним обстоятельством
– не существовало широко доступных методов исследования
электропроводности Земли на
больших глубинах.
Рождение геоэлектрики – науки по изучению изменяющейся
с глубиной электропроводности
Земли – произошло, когда ученые
высказали идею о возможности
применения электромагнитного
поля внешнего происхождения
для определения минералогического состава пород. На основании лабораторных исследований
образцов горных пород было
установлено, как влияет их минеральный состав, пористость, трещиноватость и другие физические характеристики на величину
электропроводности. Для электромагнитного «просвечивания»
земной коры использовались
специальные передатчики низкочастотных волн и линия электропередачи в роли антенны.
– Ранее все исследования проводились с применением одной
линии электропередачи, которая
прекрасно передает низкочастотные сигналы в недра Земли.
Полученные данные представляли собой, можно сказать, срез
земной коры. Общей картины не
было, – рассказывает руководитель эксперимента Fenics – главный научный сотрудник Геологического института РАН, доктор
геолого-минералогических наук
Абдулхай
Жамалетдинов.
–
Смысл нашего проекта в том, что
в нем были использованы две линии электропередачи. В результате получилась объемная модель электропроводности Земли.
Эксперимент по изучению электромагнитной проводимости Земли проводился на территории Балтийского щита, который частично
расположен в Республике Карелии.
Неизведанные
глубины
Уникальный эксперимент по поиску месторождений полезных
ископаемых провели ученые при содействии ФСК
Сложности и тонкости
Эксперимент проводили на
территории Балтийского щита
(щит – часть платформы Земли,
состоящая из древнейших кристаллических пород. – Прим.
ред.). Он расположен на территориях Республики Карелии,
Мурманской, частично Ленинградской областей России, а
также Финляндии и Швеции.
Но прежде чем исследовать геоэлектрические характеристики
Балтийского щита, необходимо
было создать устройство, способное воспроизводить низкочастотный сигнал. Его разработкой занялись ученые филиала
Института земного магнетизма,
ионосферы и распространения
радиоволн (ИЗМИРАН) РАН в
Санкт-Петербурге совместно с
академическим центром физикотехнических проблем энергетики
Севера и геологическим институтом Кольского научного центра
Линия электропередачи 330 кВ Выходной – Серебрянская ГЭС МЭС Северо-Запада идеально подошла для научного эксперимента.
РАН. И в 2006 году на свет появились генераторы «Энергия-1» и
«Энергия-2». Они представляют
собой контролируемые источники электромагнитного поля
мощностью 100 и 200 кВт соответственно.
Чтобы сигнал, воспроизводимый генераторами, смог пройти
заданную траекторию, необходимы проводники – антенны.
Изначально планировалось, что
ими станут военные спецлинии
электропередачи Северного морского флота. Но эти энергообъ-
екты должны быть постоянно в
работе, а для проведения эксперимента их надо было на время
отключить. Тогда ученые обратились к энергетикам МЭС СевероЗапада и Колэнерго.
– Крайне важно было найти
две линии электропередачи, которые расположены строго перпендикулярно относительно друг
друга, – рассказывает Абдулхай
Жамалетдинов. – Идеально подошли линия электропередачи
330 кВ Выходной – Серебрянская ГЭС МЭС Северо-Запада
протяженностью 110 км и линия
электропередачи 150 кВ №153
Колэнерго. Ее протяженность
– 120 км, она также берет свое
начало на подстанции 330 кВ Выходной. Энергетики согласились
нам помочь.
Затем на протяжении полугода велись переговоры с правительством Мурманской области
и Системным оператором, согласовывались графики отключения
линий и решались вопросы по
размещению на территории подстанции 330 кВ Выходной обо-
– Проведение эксперимента было запланировано на конец 2009 года – момент плановых
годовых
отключений
линий электропередачи, – рассказывает главный инженер Карельского предприятия МЭС
Северо-Запада Игорь Решетняк.
– В этот период ряд энергообъектов выводился из работы для
технического обслуживания. В
частности, для проведения профилактических работ на Серебрянской ГЭС отключили один
из гидроагрегатов, мощность которого выдается по линии электропередачи 330 кВ Выходной
– Серебрянская ГЭС. Поскольку
эта линия является транзитной,
отключение ее от энергосистемы
не требовало подключения резервной схемы электроснабжения потребителей.
Как вспоминает заместитель
руководителя Кольского сетевого района Карельского предприятия МЭС Северо-Запада
Валерий Трофимчик, оперативный персонал подстанции 330 кВ
Выходной установил на ней два
генератора и ограничители перенапряжения плюс заземлил территорию энергообъекта. Затем
начался эксперимент, который
длился неделю. В ночное время,
когда линии были отключены, на
их провода от генераторов подавался ток низкой частоты. Затем
низкочастотные сигналы передавались на расстояние до 2 150
км в различные пункты материка:
в Карело-Кольский регион, Финляндию, Шпицберген и на Украину. Во всех местах их назначения
находились
исследовательские
группы. Они должны были зафиксировать поступивший с подстанции сигнал и занести информацию в специальную базу данных.
– Благодаря энергетикам мы
смогли решить фундаментальную задачу о протяженности на
глубину рудоперспективных зон
в земной коре. В ходе эксперимента исследованы параметры
электропроводности
литосферы до глубины 70 км. Мы установили высокую однородность
электрического разреза Земли на
глубинах свыше 10–15 км, – рассказывает Абдулхай Жамалетдинов. – Наряду с этим выявлена
область пониженного сопротивления земной коры в диапазоне
глубин 20–40 км на площади около 80 тысяч км2.
Сейчас полученные результаты обрабатываются. Уже осуществлена их геодинамическая
интерпретация.
Разработанная
методика в будущем обеспечит
проведение площадных поисковых работ нефти и газа на территории до 1 млн км2.
–
Линии
электропередачи
больше не будут использоваться
в качестве проводника сигнала.
Планируется создать специальную конструкцию-антенну, которая позволит передать сигнал на
большие расстояния, – говорит
Абдулхай Жамалетдинов. – Но
факт участия специалистов МЭС
Северо-Запада в столь значимом
открытии навсегда останется в
истории!
Елена Гресь