Astronet > Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory. Chast' 1

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory

7.1.4. Iskusstvennye peremennye garmonicheskie elektromagnitnye polya.

Iskusstvennye peremennye garmonicheskie elektromagnitnye polya sozdayutsya s pomosh'yu raznogo roda generatorov sinusoidal'nogo napryazheniya zvukovoi i radiovolnovoi chastoty, podklyuchaemyh k gal'vanicheskim (zazemlennye linii) ili induktivnym (nezazemlennye kontury) datchikam (istochnikam) polya. S pomosh'yu drugih zazemlennyh (priemnyh) linii ili nezazemlennyh konturov izmeryayutsya sootvetstvenno elektricheskie ( $E$ ) ili magnitnye ( $N$ ) sostavlyayushie napryazhennosti polya. Oni opredelyayutsya prezhde vsego udel'nym elektricheskim soprotivleniem vmeshayushei sredy. Chem vyshe soprotivlenie, tem men'she skin-effekt i bol'she glubina proniknoveniya polya. S drugoi storony, chem nizhe soprotivlenie, tem bol'she intensivnost' vtorichnyh vihrevyh elektromagnitnyh polei, inducirovannyh v srede.

Vyvod analiticheskih formul dlya svyazi mezhdu izmeryaemymi parametrami ( $E, N$ ), siloi toka v datchike polya ( $J$ ), rasstoyaniem mezhdu generatornymi i izmeritel'nymi liniyami ( $r$ ), ih razmerami i elektromagnitnymi svoistvami odnorodnogo poluprostranstva ochen' slozhen.

Na nizkih chastotah ( $f \lt 10$ kGc) raschet soprotivleniya odnorodnogo poluprostranstva vedetsya po formule, pohozhei na poluchennuyu v 3.1, $\rho = K_{ \omega }\Delta U( \omega) / J$ , gde $K_{ \omega}$ - koefficient ustanovki, raznyi dlya razlichnyh sposobov sozdaniya i izmereniya polya, rasstoyanii mezhdu istochnikom i priemnikom, krugovyh chastot ( $\omega = 2 \pi f$ ); $\Delta U( \omega)$ - raznost' potencialov, proporcional'naya sostavlyayushim $E$ ili $N$ . Nad neodnorodnoi sredoi po etoi zhe formule rasschityvaetsya kazhusheesya soprotivlenie ( $\rho_{ \omega}$ ).

Na vysokih chastotah ( $f \gt 10$ kGc) formuly dlya parametrov normal'nogo polya bolee gromozdki, tak kak oni zavisyat ot treh elektromagnitnyh svoistv sredy: $\rho, \epsilon, \mu$ .

7.1.5. Iskusstvennye impul'snye (neustanovivshiesya) elektromagnitnye polya.

Iskusstvennye impul'snye (neustanovivshiesya) elektromagnitnye polya sozdayutsya s pomosh'yu generatorov, dayushih na vyhode napryazhenie v vide pryamougol'nyh impul'sov raznoi dlitel'nosti i podklyuchaemyh k zazemlennym ili nezazemlennym liniyam. S pomosh'yu drugih zazemlennyh priemnyh linii ili nezazemlennyh konturov izuchaetsya process ustanovleniya i spada raznostei potencialov $\Delta U_{ E}( t)$ ili $\Delta U_{ H}( t)$ na raznyh vremenah ( $t$ ) posle okonchaniya pitayushego impul'sa.

Pri zondirovanii geologicheskoi sredy takimi impul'sami v nei proishodyat raznoobraznye fizicheskie processy. V zavisimosti ot sposoba sozdaniya i izmereniya polya i vremeni, na kotorom provodyatsya izmereniya, a takzhe elektromagnitnyh svoistv gornyh porod razlichayut neustanovivshiesya polya dvoyakoi prirody: vyzvannoi polyarizacii i perehodnyh processov ili stanovleniya polya.

1 . Polya vyzvannoi polyarizacii. Polya vyzvannoi polyarizacii, ili vyzvannye potencialy (VP), sozdayutsya putem gal'vanicheskogo vozbuzhdeniya postoyannogo toka s pomosh'yu linii AV i izmereniya raznosti potencialov VP na priemnyh elektrodah MN ( $\Delta U_{ VP}$ ) cherez 0,5-1 s posle otklyucheniya toka, t.e. izmeryaetsya spad napryazhennosti elektricheskogo polya, obuslovlennyi raznoi vyzvannoi polyarizuemost'yu gornyh porod ( $\eta$ ).

Nad odnorodnym poluprostranstvom $\eta = \Delta U_{ { VP} }\cdot 100\% / \Delta U$ , gde $\Delta U$ - raznost' potencialov na teh zhe priemnyh elektrodah vo vremya propuskaniya toka. Nad neodnorodnym poluprostranstvom rasschitannaya po etoi formule velichina nazyvaetsya kazhusheisya polyarizuemost'yu ( $\eta_{ k}$ ).

Intensivnye polya VP sozdayutsya nad sredami, soderzhashimi rudnye (elektronoprovodyashie) mineraly. Pri propuskanii toka cherez takuyu sredu v nei proishodyat elektrohimicheskie processy, shodnye s temi, kotorye nablyudayutsya pri zaryadke akkumulyatora. Vo vremya propuskaniya toka na poverhnosti rudnyh mineralov, okruzhennyh podzemnoi vodoi, osushestvlyaetsya ryad fizicheskih prevrashenii i himicheskih reakcii, privodyashih k vynuzhdennoi polyarizacii sredy. Posle otklyucheniya toka v srede nachinaet ustanavlivat'sya ravnovesie, proyavlyayusheesya v medlennom spade elektricheskogo polya i nalichii na priemnyh elektrodah potencialov $\Delta U_{VP}$ v techenie neskol'kih sekund.

V sredah, gde porodoobrazuyushie mineraly ne provodyat elektricheskii tok, (ionoprovodyashie) obrazovanie polei VP svyazano s pereraspredeleniem zaryadov na kontakte zhidkoi i tverdoi faz, diffuziei ionov cherez poristye sredy, adsorbciei ih na glinistyh chasticah i drugimi processami.

2 . Polya perehodnyh processov ili stanovleniya polya. Pri impul'snom ili stupenchatom izmenenii toka v pitayushei linii ( AV) ili nezazemlennom konture (petlya, ramka) v moment vklyucheniya ili vyklyucheniya toka v provodyashei geologicheskoi srede induciruyutsya vihrevye vtorichnye elektromagnitnye polya. Iz teorii spektrov i impul'snoi tehniki izvestno, chto pri rezkom izmenenii toka v srede voznikaet signal, kotoryi mozhno razlozhit' v nabor garmonicheskih kolebanii shirokogo spektra chastot. Chem ostree impul's ili krutizna spada signala, tem bolee vysokochastotnye kolebaniya soderzhatsya v nem. S uvelicheniem chastoty rastet skin-effekt (a znachit, umen'shaetsya glubina proniknoveniya polya) i uvelichivayutsya vtorichnye vihrevye indukcionnye polya. Poetomu v zavisimosti ot formy pitayushego impul'sa i soprotivleniya sredy signaly v nei po-raznomu iskazhayutsya. Izuchaya s pomosh'yu priemnoi linii (M N) ili nezazemlennogo kontura (petli, ramki) raznosti potencialov $\Delta U_{ E}( t)$ i $\Delta U_{ H}( t)$ na raznyh vremenah ( $t$ ) posle okonchaniya pitayushego signala, mozhno poluchit' formu iskazhennogo sredoi signala, t.e. izuchit' perehodnye processy ili stanovlenie (ustanovlenie) polya v srede.

Vyvod analiticheskih formul dlya svyazi raznostei potencialov ( $\Delta U_{ E} ( t), \Delta U_{ H} ( t)$ ) ot sily toka v pitayushei cepi ( $J$ ), soprotivleniya odnorodnogo poluprostranstva ( $\rho$ ), rasstoyaniya ( $r$ ) mezhdu centrami pitayushego i priemnogo ustroistv i ih razmerov slozhen. Lish' dlya dal'nei ( $r \gt 5 N$ ) ili blizhnei ( $r \lt N$ ) zon ot istochnika, gde $N$ - proektiruemye glubiny razvedki, formuly dlya rascheta imeyut neslozhnyi vid:

$\rho =K_{D} \Delta U(t)/J$ ili $\rho =K_{B} [J/\Delta U(t)]^{2/3} \cdot t^{-5/3}$ ,

(3.3)

gde $K_{D}$ i $K_{ B}$ - koefficienty ustanovok, raznye dlya dal'nei i blizhnei zon ot istochnika, zavisyashie ot tipa pitayushei i priemnoi linii, ih razmerov i raznosa ( $r$ ). Dlya neodnorodnoi sredy soprotivleniya, rasschitannye po etim formulam, nazyvayutsya kazhushimisya ( $\rho_{\tau D} , \rho_{\tau B}$ ).

7.1.6. Sverhvysokochastotnye polya.

Sverhvysokochastotnye elektromagnitnye polya s dlinoi volny ot mikrometrov do metrov ispol'zuyutsya dlya passivnoi i aktivnoi radiolokacii zemnoi poverhnosti. Metody, osnovannye na ih izmerenii, nahodyatsya na styke elektrorazvedki i termorazvedki. Pri passivnoi radiolokacii izuchayutsya estestvenno-tehnogennye radioteplovye (RT) ili infrakrasnye (IK) izlucheniya zemnoi poverhnosti. V raznyh diapazonah mikrometrovyh dlin elektromagnitnyh voln sushestvuyut "okna prozrachnosti", pozvolyayushie poluchat' RT ili IK - izobrazheniya zemnyh landshaftov pri lyuboi pogode i oblachnosti. Intensivnost' izluchenii zavisit ot solnechnogo i vnutrizemnogo nagreva verhnih chastei poverhnosti Zemli, a takzhe ot iskusctvennyh istochnikov tepla (goroda, promyshlennye predpriyatiya i t.p.).

Pri aktivnoi radiolokacii (aerokosmicheskoi ili polevoi) zemnaya poverhnost' obluchaetsya iskusstvennymi korotkimi radiolokacionnymi impul'sami, izuchayutsya vremena prihoda i forma otrazhennyh kak ot zemnoi poverhnosti, tak i ot granic sloev s raznymi elektromagnitnymi svoistvami (v osnovnom $\epsilon$ i $\rho$ ).

7.1.7. Biogeofizicheskie polya.

K biogeofizicheskim polyam otnosim polya, sozdayushie tak nazyvaemyi biolokacionnyi effekt (BLE), t.e. vrashenie ili otklonenie ramok teh ili inyh konstrukcii v rukah operatorov nad prirodnymi ili tehnogennymi ob'ektami. Imeetsya ryad gipotez, svidetel'stvuyushih ob elektromagnitnoi prirode informacii o neodnorodnosti veshestvennogo i energeticheskogo stroeniya sredy, poetomu my otnesli ih k elektrorazvedke. Sposobnost' nekotoryh lyudei ("lozohodcev") vyyavlyat' te ili inye ob'ekty - naprimer, takie geologicheskie, kak rudnye skopleniya, tektonicheskie narusheniya, kontakty porod, vodonasyshennye ili karstovye zony, izvestny chelovechestvu bolee 4000 let. Osnovannyi na BLE biolokacionnyi metod (BLM) ispol'zuetsya i seichas dlya vyyavleniya perechislennyh vyshe ob'ektov, a takzhe i geopatogennyh zon (uchastkov zemnoi poverhnosti ili pomeshenii, gde u lyudei nablyudayutsya povyshennaya zabolevaemost' ili funkcional'nye rasstroistva), i iskusstvennyh ob'ektov (truboprovody, kabeli, podzemnye vyrabotki, arheologicheskie zahoroneniya i dr.). Esli nalichie BLE i sposobnost' nekotoryh lyudei prakticheski ispol'zovat' BLM ne vyzyvaet somnenii, to teoreticheskogo ob'yasneniya etogo fenomena net. BLE yavlyaetsya maloponyatnym energoinformacionnym vzaimodeistviem zhivoi i nezhivoi prirody. Podsoznatel'noe vospriyatie operatorom signalov, razdrazhitelei, prinosimyh informaciei o narusheniyah odnorodnosti sredy, proyavlyaetsya motornomyshechnoi reakciei organizma, kotoraya i privodit k otkloneniyu ili vrasheniyu ramki-indikatora.

Sposobnosti byt' takimi operatorami u lyudei redki. Odnako ih mozhno vospitat', t.e. mozhno obuchit'sya "lozohodstvu".

7.2. Elektromagnitnye svoistva gornyh porod

Kak otmechalos' vyshe, k osnovnym elektromagnitnym svoistvam gornyh porod otnosyatsya: udel'noe elektricheskoe soprotivlenie ( $\rho$ ), elektrohimicheskaya aktivnost' ( $\alpha$ ), polyarizuemost' ( $\eta$ ), dielektricheskaya ( $\epsilon$ ) i magnitnaya ( $\mu$ ) pronicaemosti. Parametrami $\rho , \epsilon , \mu$ , a takzhe chastotoi polya opredelyaetsya koefficient poglosheniya polya sredoi.

Nazad| Vpered

Publikacii s klyuchevymi slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Sm. takzhe: Voshod Zemli: video Udarnyi krater Manikuagan: vid iz kosmosa Zemlya i Luna: vid s drugoi storony Snezhnaya burya 1938 goda v Verhnem Michigane Polet nad nochnoi Zemlei – II Apollon-17: serp Zemli Samyi bol'shoi kamen' v nashei Solnechnoi sisteme Vse publikacii na tu zhe temu >>

Mneniya chitatelei [5]

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce