СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ АНОМАЛЬНОЙ ЗОНЫ ПОЛЯ ЗЕМЛИ Российский патент 1998 года по МПК G01V3/08 

Изобретение относится к прикладной медицине и разделу геофизики, занимающемуся поисками полезных ископаемых, и может быть использовано для регистрации и исследования положения аномальных зон поля Земли.

В настоящее время в науке для аномальных зон поля Земли установилось понятие "геопатогенной зоны", т. е. зоны, в которой биологические объекты (животные и растения) находятся в дискомфортных условиях (Лебедева В.Э. Аномальные поля в квартире и на садовом участке. - М.: 1995; Ж-л "Чудеса и приключения", Демкин С. Существуют ли "гиблые места", N 4, 1993).

В то же время регистрация аномальных свойств поля Земли при поиске полезных ископаемых известна с давних времен в виде использования "рудоискательной лозы". В методе радиоэстезии поиск полезных ископаемых заключается в перемещении оператора по поверхности Земли и в поворотах в его руках свежесрезанной деревянной ветки или металлической рамки на скоплениях подземных вод, рудных месторождениях и карстовых пустотах (авт. св. СССР N 805224, кл. G 01 V 3/00, опублик. 1981).

Достоинство метода радиоэстезии - в возможности регистрирования аномальных зон для различных ископаемых с диамагнитными, ферромагнитными и парамагнитными свойствами, что обусловлено реакцией рамки на воздействие электромагнитного поля Земли, для чего в этом изобретении замыкают концы рамок через съемный проводник с закрепленным на нем контуром настройки.

Ограничением этого способа является включение в него человека-оператора, который как бы является приемным устройством для антенны-рамки, и в зависимости от его индивидуальной чувствительности возможно получение различных данных по достоверности. Как показано в примере испытаний устройства, погрешность измерений составляет 8,5%. В то же время данным способом сложно достоверно определить границы аномальной зоны.

Этим же методом радиоэстезии можно определить наличие геопатогенных зон (см. ранее указанный ж-л "Чудеса и приключения"), что показывает о наличии взаимосвязи между геопатогенными зонами для биологических объектов и аномальными зонами для поиска полезных ископаемых. Так, например, резкий выход подземных вод к поверхности Земли приводит к образованию в этом месте геопатогенной зоны.

Наиболее близким к изобретению является способ обнаружения аномальной зоны поля Земли, описанный при работе устройства для геомагнитной разведки (авт. св. СССР N 1343373, кл. G 01 V 3/00, опублик. 1987).

Этот способ заключается в измерении в диапазоне частот магнитной составляющей H поля вдоль поверхности Земли, выделении локального максимума поля и регистрировании по нему аномальной зоны.

Способ позволяет осуществить поиск геологических неоднородностей на всех месторождениях нерудного сырья и дать их качественную оценку.

Ограничением способа являются: возможность использования способа только для поиска нерудного сырья; невысокая точность, поскольку экстремальный сигнал сравним с фоновым (фиг. 2, авт. св. СССР N 1343373); невозможность установления границ аномальной зоны, что при поиске полезных ископаемых приводит к неточности, например, бурения скважин, а при выявлении геопатогенной зоны - к невозможности определения ее площади. По существу данный способ позволяет только регистрировать наличие аномальной зоны.

Задача изобретения - повышение качества и достоверности обнаружения аномальной зоны.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, является выявление аномальных зон как для нерудного, так и рудного сырья, повышение точности, установление границ аномальной зоны.

Для решения поставленной задачи в способе обнаружения аномальной зоны поля Земли, включающем измерение в диапазоне частот характеристики поля вдоль поверхности Земли, выделение локального максимума поля и регистрирование по нему аномальной зоны, в качестве характеристики используют характеристику электромагнитного поля Земли, для выделения локальных максимумов поля и регистрирования по ним аномальных зон измеряют суммарное значение амплитуд напряженности E_s в диапазоне частот и формируют карту распределения напряженности на горизонтальной плоскости относительно поверхности Земли, при напряженности E_s больше 100 мВ/м протяженность аномальной зоны для такого локального максимума расположена при значениях всех величин E_s больше 100 мВ/м, а при напряженности E_s меньше 100 мВ/м складывают максимальную величину напряженности E_{iл.макс.} i-го локального максимума с наиболее минимальной величиной E_мин., измеренной в области между i-м локальным максимумом с соседними локальными максимумами на горизонтальной плоскости, определяют E_ср. = (E_{iл.макс.} + E_мин.)/2, и если величина напряженности E_{iл.макс.} больше 1,4 E_ср, то протяженность аномальной зоны для этого локального максимума расположена при всех значениях величин от E_ср • до E_{iл.макс.}
За счет измерения суммарного значения амплитуд напряженности электромагнитного поля в диапазоне частот и сравнения величин по напряженности в соответствии с описанным выше способом удалось решить поставленную задачу с достижением технического результата.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения станут понятными при рассмотрении примеров осуществления способа.

На фиг.1 изображена карта напряженности U_s для помещения одной из квартир Южного административного округа г. Москвы;
фиг. 2 - то же, что фиг. 1, в виде плана помещения с нанесением кривых одинакового значения E_s;
фиг. 3 - то же, что фиг. 1, для помещения одной из квартир Центрального административного округа г. Москвы;
фиг. 4 - то же, что фиг. 3, в виде плана помещения;
фиг. 5 - то же, что фиг. 1, для помещения одного из офисов Западного административного округа г. Москвы;
фиг. 6 - то же, что фиг. 5, в виде плана помещения;
фиг. 7 - то же, что фиг. 1, для помещения одного из офисов Восточного административного округа г. Москвы;
фиг. 8 - то же, что фиг. 7, в виде плана помещения;
фиг. 9 - то же, что фиг. 1, для помещения одной из квартир Северо-Восточного административного округа г. Москвы;
фиг. 10 - то же, что фиг. 9, в виде плана помещения;
фиг. 11 - соответствие плотности точек на фиг. 2, 4, 6, 8 и 10 величине U_s.

На фиг. 2, 4, 6, 8 и 10 чем выше плотность точек, нанесенных на бумагу, тем выше величина напряженности E_s.

Способ осуществляется следующим образом.

В исследуемом помещении или на исследуемой площади открытого пространства по узлам координатной сетки производится измерение амплитуд напряженности электромагнитного поля Земли, например, в диапазоне частот от 50 кГц до 1 ГГц, для чего используют анализатор спектра TEKTRONIX 2110 (или спектроанализатор TEKTRONIX 2112) и производят суммирование всех измеренных амплитуд. Для получения карты напряженности E_s используют соответствующее программное обеспечение и IBM PC-совместимый компьютер.

Диапазон используемых частот, как показывают исследования, зависит от необходимости определения аномальных зон для различных полезных ископаемых и их свойств, и поскольку обычно только одно (или несколько) определенных полезных ископаемых залегают в исследуемом районе в данной зоне, то при исследовании всего указанного частотного диапазоне может быть установлена аномальная зона для любого из полезных ископаемых. Так как проводятся измерения электромагнитного поля Земли, то, как и в методе радиоэстезии, принципиально осуществлена возможность обнаружения подземных вод, рудных месторождений, тектонических нарушений и т.п. Измерение же амплитудных величин и их суммирование в диапазоне частот позволяет улучшить соотношение сигнал/фоновый шум по сравнению с ближайшим аналогом, т.е. повысить достоверность и точность измерений. Так, выброс на поз.14 фиг. 2 авторского свидетельства N СССР 1343373 может быть подвержен дополнительному анализу, является ли он действительно фоновым или, например, соответствует близлежащим поверхности Земли водам или рудным включениям.

Так, например, в районе деревни Крестьянка Ивановской области предлагаемым способом были выявлены аномальные зоны наиболее близкого расположения артезианских вод к земной поверхности, за счет чего были сокращены расходы на строительство нового колодца (старый колодец имеет большую глубину, а качество воды в нем не превосходит качество воды из нового колодца).

Для исследования возможности регистрации залежи рудного сырья, также как в примере из авторского свидетельства СССР N 805224, в качестве контрольного объекта был использован стальной бак и в определенной полосе частот были зафиксированы не свойственные общему фону амплитуды напряженности электромагнитного поля, которые монотонно спадают за границами места расположения бака, что доказывает возможность обнаружения заявленным способом и рудного сырья.

Соотношения для определения положения аномальных зон и их границ были получены путем статистической обработки большого количества экспериментов. Чем больше выбрано узлов координатной сетки (воображаемой либо нанесенной на предварительно сделанный план или схему), тем выше точность определения положения границ аномальной зоны.

Наиболее интересными примерами являются исследования в области обнаружения геопатогенных зон на местности и в помещениях.

Так, например, при исследованиях земной поверхности на территории санатория в Домодедовском районе Московской области было выявлено семь локальных максимумов с величиной E_s меньшей 100 мВ/м. При дальнейшем анализе и определении величины E_iср значения каждого локального максимума E_{1-7л.макс} оказались меньшими, чем 1,4 E_iср, что позволило сделать вывод об отсутствии геопатогенных зон. Специалисты по биолокации подтвердили эти выводы.

В другом случае, при исследовании территории кольцевой автодороги между Дмитровским и Ленинградским шоссе было выявлено два локальных максимума с величиной E_s, меньшей 100 мВ/м. После определения U_iср оказалось, что E_1л.макс меньше чем 1,4 E_iср, а E_2л.макс больше 1,4 E_iср. Специалисты по биолокации подтвердили выводы. При этом были определены границы второй зоны. Несмотря на то, что на территории второго локального максимума находится знак ограничения скорости движения, а на территории первого локального максимума такого знака нет, по сведениям ГАИ автотранспортных происшествий в аномальной зоне второго локального максимума значительно больше, чем в зоне первого локального максимума, хотя характеристики дорожного покрытия, рядность движения и освещенность дороги одинаковые.

Данным способом также было проведено большое количество измерений положения геопатогенных в различных помещениях и определение границ этих зон. Наиболее характерные примеры показаны на фиг. 1 - 10.

Так, в комнате (фиг. 1 и 2) были выявлены геопатогенные зоны поз. 1, 2 и 3 с E_s больше 100 мВ/м. Жильцы квартиры постоянно жалуются на плохое самочувствие. Собака, которая живет в квартире, никогда не входит в показанную на фиг. 2 комнату. В углу комнаты (фиг. 2) расположены цветы в горшках поз. 4 и 5, которые плохо растут, при этом цветы поз. 4 и 5 постоянно засыхают, а цветок поз. 6 развивается удовлетворительно, так как он находится вне геопатогенной зоны. При перестановке цветов из поз. 4 и 5 в местоположение поз. 6 они начинают нормально расти, что доказывает о граничном значении в этом случае величины E_s = 100 мВ/м. В то же время кухня и другая комната квартиры не имеют ярко выраженных геопатогенных зон. Оператор биолокации (радиоэстезии) подтвердил наличие мощных геопатогенных зон в комнате и смог определить отсутствие таких зон вдоль левой стены комнаты. При применении предложенного способа для этого случая можно выделить хорошо видимую границу (фиг. 2), соответствующую E_s = мВ/м.

В комнате (фиг. 3 и 4) отсутствуют геопатогенные зоны, что подтверждено как операторами биолокации, так и результатами измерений.

На фиг. 5 и 6 представлено помещение с двумя геопатогеннми зонами поз, 7 и 8, что кроме данных измерений E_s и радиоэстезии подтверждается тем, что средства электроники поз. 9 (фиг. 6) компьютер, а затем факсимильный аппарат, установленные в этом месте, через некоторое время вышли из строя.

На фиг. 7 и 8 представлено помещение с четырьмя геопатогенными зонами поз. 10, 11, 12 и 13. Ярко выражена граница E_s = 100 мВ/м в середине комнаты. Комнатные растения поз. 14 и 15 отстают в развитии и вскоре погибают.

На фиг. 9 и 10 показан наиболее интересный случай, в котором можно выделить три локальных максимума поз. 16, 17 и 18. Локальный максимум поз. 17 имеет E_s больше 100 мВ/м и в соответствии с заявленным способом поз. 17 находится в геопатогенной зоне. Оценим E_ср для локального максимума поз. 16 E_ср = (80 + 30)/2 = 55мВ/м E_2л.макс = 80 мВ/м больше 1,4 • 55 = 77 мВ/м.

Таким образом, E_2л.макс является геопатогенной зоной. Точно также локальный максимум поз. 18 является (после проведения расчетов) геопатогенной зоной. Цветок поз. 20 прекрасно развивается, а рядом стоящий цветок поз. 19 начинает отставать в развитии от контрольного поз. 20, и затем погибает. Что подтверждает для случая E_s меньше 100 мВ/м соответствие границы геопатогенной зоны значению E_ср. При величине локального максимума меньше чем 1,4 E_ср, как показывают многочисленные исследования, он не входит в геопатогенную зону.

Специалисты радиоэстезии полностью подтвердили наличие геопатогенных зон и их определение в соответствии с заявленным способом в 99% случаев. Вместе с тем, как они отмечают, этот способ позволяет более просто и точно выявить границы аномальных зон.

Наиболее успешно способ может быть применен при поиске полезных ископаемых и в прикладной медицине, а именно в областях, связанных с обеспечением жизнедеятельности различных биологических объектов (человека, животных, растений).

Использование: в геофизике для поиска полезных ископаемых и в прикладной медицине для выявления положения зон, неблагоприятных для биологических объектов. Сущность изобретения: способ включает измерение напряженности электромагнитного поля, суммирование амплитуд в диапазоне частот и формирование карты напряженности в горизонтальной плоскости. При суммарной напряженности больше 100 мВ/м аномальная зона имеет протяженность для всех значений, больших 100 мВ/м, а при суммарной напряженности меньше 100 мВ/м складывают максимальную величину напряженности локального максимума с минимальной величиной напряженности, измеренной между соседними к нему локальными максимумами, и вычисляют среднюю напряженность. Если величина напряженности локального максимума на 40% больше вычисленной средней напряженности, то протяженность аномальной зоны для такого локального максимума расположена при значениях величин от этой средней напряженности до напряженности локального максимума. 11 ил.

Способ обнаружения аномальной зоны поля земли, включающий измерение в диапазоне частот характеристики поля вдоль поверхности Земли, выделение локального максимума поля и регистрирование по нему аномальной зоны, отличающийся тем, что в качестве характеристики используют характеристику электромагнитного поля Земли, для выделения локальных максимумов поля и регистрирования по ним аномальных зон измеряют суммарное значение амплитуд напряженности E_s в диапазоне частот и формируют карту распределения напряженности E_s на горизонтальной плоскости относительно поверхности Земли, при измеренной напряженности E_s больше 100 мВ/м протяженность аномальной зоны для такого локального максимума расположена при значениях всех величин E_s больше 100 мВ/м, а при напряженности E_s меньше 100 мВ/м складывают максимальную величину напряженности E_iл.макс i-го локального максимума с наиболее минимальной величиной напряженности E_мин, измеренной в области между i-ым локальным максимумом с соседними локальными максимумами на горизонтальной плоскости, определяют E_ср = (E_iл.макс + E_мин)/2, если величина напряженности E_iл.макс больше 1,4 E_ср, то протяженность аномальной зоны для этого локального максимума расположена при значениях всех величин от E_ср до E_iл.макс.