Формирование массивных сульфидных руд с огромными запасами меди, цинка, золота и других металлов связано с гидротермальной деятельностью на дне океанов на глубине 3- 4 км. Гидротермальные растворы выносят через дно океана смесь сульфидов тяжелых металлов, небольшая часть которых отлагается вблизи гидротермального источника в виде различных рудных построек, а основная масса рассеивается придонными течениями на расстояние десятков километров, формируя ореолы рассеяния гидротерм океанов. Картирование таких ореолов применяют для поисков массивных руд. Детальное изучение ореолов рассеяния гидротерм затруднено тем, что необходимо проводить исследования на глубине более 3 км. Для получения дополнительной информации можно использовать математическое моделирование ореолов гидротерм, результаты которого могут быть применены для интерпретации экспериментальных данных. Результаты численных расчетов ореолов рассеяния гидротермальных источников хорошо согласуются с экспериментальными данными, приведенными в работах [3, 5].
Предложен комплекс геофизических и геоэлектрохимических методов для диагностики коррозионной опасности газопроводов. На основе комплексной геофизической и геоэлектрохимической информации возможно решение следующих задач: высокоточное определение местоположения и глубины залегания газопровода; обнаружение мест и степени нарушений изолирующего покрытия газопроводов, сопутствующих коррозийным повреждениям металла; оценка коэффициента затухания переменной составляющей токов катодной защиты; определение потенциала катодной защиты в местах повреждения изолирующего покрытия газопровода; выявление коррозионно опасных участков и оценка коррозионной опасности трубопроводов. Относительная контрастность геоэлектрохимических аномалий характеризует продолжительность и интенсивность коррозии. Предложенная методика дополняет существующие методы диагностики состояния газопроводов. Новая методика была опробована на газопроводах предприятия «Лентрансгаз» в 1999-2000 гг. По результатам комплексных исследований были выделены участки нарушения изоляционного покрытия газопроводов с указанием мест коррозионных повреждений трубопроводов.
Геоэлектрохимические методы: метод частичного извлечения элементов (ЧИМ), метод диффузионного извлечения металлов (МДИ), метод поисков по металлоорганическим формам нахождения элементов (МПФ), термомагнитный геохимический метод (ТМГМ) - нашли широкое применение при поисках нефтегазовых месторождений суши. Данные методы позволяют выявлять ловушки нефти и газа, в том числе и неструктурные, в любых геологических условиях. Низкая стоимость и высокая эффективность рассматриваемых методов позволяют рекомендовать их для решения других поисковых задач. В настоящее время совместными усилиями трех институтов: Санкт-Петербургского горного института, ВИРГ - Рудгеофизика и ВНИИОкеангеология - исследуется новая сфера применения геоэлектрохимических методов - поиски нефтегазовых месторождений шельфа. Разработана, теоретически и практически обоснована новая методика экономичных геоэлектрохимических поисков месторождений нефти и газа шельфа. Эта методика заключается в изучении распределения содержания тяжелых металлов — микрокомпонентов нефти в водной толще. Предложено производить непрерывное опробование при движении судна, что позволяет комплексировать геоэлектрохимические исследования с другими геофизическими работами, например, сейсморазведкой.
С выходами высокотемпературных гидротермальных вод в пределах различных вулканически активных структур в Мировом океане связано формирование огромных запасов рудных элементов: Си, Zn и др. К настоящему времени накоплен большой фактический материал по высокотемпературной гидротермальной деятельности, однако проведение экспериментальных исследований затрудняется тем, что сбор информации проводится с глубин 3-4 км. Неполнота экспериментальных данных может быть частично компенсирована теоретическим исследованием строения ореолов рассеяния гидротерм океанов. Рассмотрена физико-математическая модель ореола рассеяния гидротермального источника и выполнено численное моделирование этого ореола. Модель устанавливает функциональные зависимости между характеристиками ореолов рассеяния гидротерм, которые удовлетворительно описывают экспериментальные данные. Численное моделирование ореолов рассеяния гидротерм может применяться для заполнения пробелов в экспериментальных данных и анализа результатов полевых исследований.
Основной метод поиска нефтегазовых месторождений шельфа - сейсморазведка. Применение недорогих геохимических методов поисков углеводородов направлено на изучение донных осадков и придонных вод и приводит к выявлению большого числа ложных аномалий, связанных с деятельностью метанпродуцирующих бактерий. Геоэлектрохимические методы, основанные на изучении распределения в горных породах подвижных и вторично закрепленных форм нахождения тяжелых металлов, так называемых струйных ореолов рассеяния, широко применяются при поисках и изучении глубокозалегающих рудных и нефтегазовых месторождений суши. Есть пример успешного применения геоэлектрохимических методов на шельфе Балтийского моря - сотрудниками ВИРГ-Рудгеофизика получены контрастные геоэлектрохимические аномалии при изучении донных проб над нефтяным месторождением Ладушкинское, Отбор донных проб более трудоемок, чем изучение состава жидкой фазы, и требует больших финансовых вложений. Поэтому интересным направлением для поисков нефтегазовых месторождений шельфа может стать включение в комплекс геофизических методов геоэлектрохимических методов, изучающих струйные ореолы рассеяния непосредственно в водной толще. Работа посвящена рассмотрению возможностей применения геоэлектрохимических методов поисков нефтегазовых месторождений шельфа при отборе проб (или без отбора проб - в жидкой фазе можно определять концентрацию подвижных форм металлов in situ) из средней или верхней толщи воды шельфа. В основу положена упрощенная модель формирования струйного ореола над нефтегазовой залежью в водной толще, разработанная проф. О.Ф.Путиковым. Рассмотрены результаты численного моделирования струйного ореола на шельфе.
