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

8.2. Elektromagnitnye zondirovaniya

8.2.1. Obshaya harakteristika elektromagnitnyh zondirovanii.

K elektromagnitnym zondirovaniyam (EMZ) otnositsya naibolee informativnaya i trudoemkaya gruppa metodov elektrorazvedki. V EMZ ispol'zuemye polya, apparatura, metodika, vklyuchayushaya sposoby provedeniya rabot, vybor ustanovok i sistem nablyudenii, napravlennyh na to, chtoby poluchit' informaciyu ob izmenenii elektromagnitnyh svoistv (chashe eto UES) s glubinoi. S etoi cel'yu na kazhdoi tochke EMZ, tochnee, na izuchaemom uchastke za schet geometrii ustanovok ili skin-effekta dobivayutsya postepennogo uvelicheniya glubinnosti razvedki (sm. 7.1). V distancionnyh (geometricheskih) zondirovaniyah, provodimyh na postoyannom ili na peremennom toke fiksirovannoi chastoty ili postoyannom vremeni stanovleniya polya, postepenno uvelichivaetsya rasstoyanie mezhdu pitayushimi i priemnymi liniyami (raznos - $r$ ). Skin-effekt ispol'zuetsya v metodah s fiksirovannym raznosom, a uvelichenie glubinnosti dostigaetsya vozrastaniem perioda garmonicheskih kolebanii ( $T$ ) ili vremeni izucheniya stanovleniya polya (perehodnogo processa) v srede ( $t$ ). Ispol'zuyutsya i oba sposoba izmeneniya glubinnosti. Dlya zondirovanii primenyayutsya odnokanal'nye i mnogokanal'nye pribory ili elektrorazvedochnye stancii (sm. 8.1). Opredelyaemye v rezul'tate zondirovanii amplitudy i fazy elektricheskih ( $E$ ) ili magnitnyh ( $N$ ) komponent polya ili kazhushiesya soprotivleniya (KS) dlya raznyh parametrov glubinnosti (PG) harakterizuyut izmenenie geoelektricheskogo razreza s glubinoi. Za parametry glubinnosti prinimayutsya $r, \sqrt{T}, \sqrt{2\pi t}$ . V rezul'tate EMZ stroyatsya krivye zondirovanii, t.e. grafiki zavisimostei kazhushihsya soprotivlenii ot parametrov glubinnosti.

Teoriya i praktika elektromagnitnyh zondirovanii horosho razrabotany dlya odnomernyh gorizontal'no sloistyh modelei sred (sm. 7.3). Poetomu zondirovaniya chashe vsego provodyatsya pri izuchenii gorizontal'no i pologo zalegayushih (ugly padeniya men'she 10 $^\circ$ - 15 $^\circ$ ) razrezov. V rezul'tate kolichestvennoi interpretacii krivyh EMZ poluchayutsya posloinye ili obobshennye geometricheskie i elektricheskie svoistva sloev ili tolsh. Po sovokupnosti profil'nyh ili ploshadnyh zondirovanii stroyatsya geoelektricheskie razrezy (po vertikali otkladyvayutsya moshnosti sloev ili pachek sloev, a v ih centrah prostavlyayutsya elektricheskie svoistva sloev) ili karty teh ili inyh parametrov etih razrezov.

Elektromagnitnye zondirovaniya ispol'zuyutsya dlya resheniya shirokogo kruga zadach, svyazannyh s raschleneniem po elektromagnitnym svoistvam pologosloistyh geologicheskih razrezov. Oni primenyayutsya dlya glubinnyh, strukturnyh issledovanii, poiskov i razvedki poleznyh iskopaemyh, detal'nyh inzhenerno-geologicheskih, merzlotno-glyaciologicheskih, gidrogeologicheskih, pochvenno-meliorativnyh i ekologicheskih issledovanii.

8.2.2. Elektricheskoe zondirovanie.

Elektricheskoe zondirovanie - eto takaya modifikaciya metoda soprotivlenii na postoyannom ili nizkochastotnom (do 20 Gc) toke, pri kotorom v processe raboty rasstoyanie mezhdu pitayushimi elektrodami ili mezhdu pitayushimi i priemnymi liniyami (raznos) postepenno uvelichivaetsya. V rezul'tate stroyatsya grafiki zavisimosti kazhushegosya soprotivleniya ( $\rho_{k}$ ) ot raznosa ( $r$ ), ili krivaya zondirovanii, kotoraya harakterizuet izmenenie udel'nyh elektricheskih soprotivlenii (UES) s glubinoi.

Razlichayut dve modifikacii zondirovanii: vertikal'nye elektricheskie zondirovaniya (VEZ), primenyaemye dlya razvedki nebol'shih glubin(do 500 m), i dipol'nye elektricheskie zondirovaniya (DZ), primenyaemye dlya razvedki glubin 0,5 - 10 km.

1 . Metodika vertikal'nyh elektricheskih zondirovanii. Vertikal'noe elektricheskoe zondirovanie vypolnyaetsya simmetrichnoi chetyrehelektrodnoi ili trehelektrodnoi gradient-ustanovkami (sm. 7.1). Raboty cimmetrichnoi ustanovkoi provodyatsya v takoi posledovatel'nosti (sm. ris. 3.5).

Ris. 3.5. Shema ustanovki VEZ: $K_{ A}, K_{ V}$ - katushki s izolirovannymi provodami, B - batareya, IP - izmeritel'nyi pribor

V vybrannoi tochke zondirovaniya (centr zondirovaniya, nazyvaemyi tochkoi zapisi) ustanavlivayutsya batareya s izmeritel'nym priborom, dve katushki s provodom dlya raznosa pitayushih elektrodov. Na nebol'shom rasstoyanii (obychno 1 m) zazemlyayutsya priemnye elektrody M i N, a na rasstoyanii 3 m - pitayushie A i V. Proizvoditsya izmerenie $\Delta U$ i $J$ i rasschityvaetsya $\rho_{ k} = K \Delta U / J$ , gde koefficient ustanovki $K = \pi AM\cdot AN / MN$ (sm. 7.3). Dalee pitayushie elektrody postepenno raznosyatsya v raznye storony, a $r = AV / 2$ mogut vybirat'sya, naprimer, takimi: 1,5; 2,2; 3; 5; 10; 15; 22; 30; 50; 100; ... m. Pri bol'shih AV prihoditsya perehodit' na uvelichennuyu dlinu MN, chtoby $\Delta U$ prevyshali uroven' pomeh. Na kazhdom raznose opredelyaetsya $\rho_{k}$ . Dlya udobstva rabot provoda predvaritel'no promeryayutsya i na nih kraskoi ili izolentoi stavyatsya metki, naprimer, odna, dve, tri, vnov' odna, dve, tri i t.d. Pri rabotah s analogovymi priborami v hode zondirovaniya na blanke s logarifmicheskim masshtabom po osyam koordinat (blank VEZ) s modulem 6,25 sm pri tochnosti izmerenii $\rho_{ k} \pm 5 \%$ ili 10 sm pri tochnosti $\pm 3 \%$ stroitsya krivaya VEZ: po vertikali otkladyvaetsya $\rho_{k}$ , a po gorizontali - velichina poluraznosa ( $r = AV / 2$ ). Pri rabotah s cifrovoi apparaturoi dannye vnosyatsya v komp'yuter, i krivaya VEZ stroitsya avtomaticheski na ekrane displeya.

Posle okonchaniya zondirovaniya i postroeniya krivoi VEZ apparaturu i oborudovanie perenosyat na novuyu tochku. Obychno tochki zondirovanii raspolagayutsya vdol' profilei. Rasstoyaniya mezhdu sosednimi tochkami VEZ (shag s'emki) menyayutsya ot pervyh desyatkov do neskol'kih sot metrov. Oni dolzhny byt' sravnimymi s proektiruemymi glubinami razvedki. Maksimal'nyi raznos AV / 2 vybiraetsya v 3 - 10 raz bol'shim etih glubin.

Raznosy dolzhny byt' napravleny, po-vozmozhnosti, vdol' dorog, prosek, a pri tak nazyvaemyh krugovyh VEZ - po dvum ili chetyrem azimutam. Izuchaemaya ploshad' pokryvaetsya set'yu profilei na rasstoyaniyah, sravnimyh ili v 2 - 5 raz bol'shih shaga s'emki. Dlya umen'sheniya iskazhayushego vliyaniya rel'efa raznosy napravlyayut vdol' ego prostiraniya. Izuchenie pochv i gruntov provoditsya VEZ s malymi raznosami (ot dolei do pervogo desyatka metrov). Ih nazyvayut mikrozondirovaniyami (MKVEZ).

Pri vypolnenii trehelektrodnyh VEZ odin pitayushii elektrod ( A) postepenno udalyaetsya ot centra ( O) zondirovaniya, a vtoroi ( V) otnositsya v "beskonechnost'", t.e. v 3 - 5 raz dal'she maksimal'nogo AO po perpendikulyaru k linii raznosa i ostaetsya postoyanno zazemlennym (ustanovka AMN, B v $\infty$ ).

2. Metodika dipol'nyh elektricheskih zondirovanii. Esli nado izuchit' bol'shie glubiny (svyshe 1 km), to pri vypolnenii VEZ raznosy AV prihoditsya uvelichivat' do 10 km, chto delat' slozhno i neudobno. V etom sluchae ispol'zuyutsya dipol'nye ustanovki (azimutal'nye, radial'nye i dr.) (sm. 7.3.4). Pri dipol'nyh elektricheskih zondirovaniyah (DZ) izmeryaetsya kazhusheesya soprotivlenie pri raznyh rasstoyaniyah ili raznosah r mezhdu centrami pitayushego i priemnogo dipolei (ris. 3.6).

Ris. 3.6. Shema provedeniya dipol'nogo azimutal'nogo zondirovaniya: GG - generatornaya gruppa, PL - polevaya laboratoriya

Raznos osushestvlyaetsya libo v odnu storonu ot nepodvizhnogo pitayushego dipolya (odnostoronnee DZ), libo vnachale v odnu, a zatem v protivopolozhnuyu storonu (dvuhstoronnee DZ).

Dipol'noe zondirovanie vypolnyaetsya s pomosh'yu elektrorazvedochnyh stancii. Snachala provoditsya topograficheskaya podgotovka rabot. DZ mogut vypolnyat'sya po krivolineinym marshrutam, priurochennym k dorogam, rekam i uchastkam, k kotorym mozhet byt' dostavlena polevaya laboratoriya. Velichina raznosa dolzhna uvelichivat'sya primerno v geometricheskoi progressii, naprimer, $r$ = 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 15; 20; 30 km.

Izmeriv silu toka v AV ( $J_{1}$ ) i raznost' potencialov na pervoi M₁ N₁ ( $\Delta U_{ 1}$ ) tochke O₁, mozhno poluchit' $\rho_{ k} = K_{ 1}\Delta U_{ 1 }/ J_{ 1}$ , gde $K_{ 1}$ - koefficient dipol'noi ustanovki (sm. 7.3.2). Posle etogo polevaya laboratoriya pereezzhaet na novuyu tochku O₂ (sm. ris. 3.6). Po radio ustanavlivaetsya svyaz' mezhdu stanciyami, snova provodyatsya zamery $\Delta U, J$ i rascchityvaetsya $\rho_{ k}$ i t.d. V rezul'tate na blankah s dvoinym logarifmicheskim masshtabom stroitsya krivaya DZ: po gorizontali otkladyvaetsya r (v azimutal'nom (DAZ) i ekvatorial'nom (DEZ) zondirovanii) ili $r / 2$ (v radial'nom (DRZ) ili osevom (DOZ) zondirovanii), a po vertikali - $\rho_{ k}$ . Iz teorii izvestno, chto krivye DAZ i DEZ tochno sovpadayut s krivymi VEZ, a DRZ i DOZ neskol'ko otlichayutsya.

3. Metodika morskih elektricheskih zondirovanii. Pri morskih elektricheskih zondirovaniyah ispol'zuyutsya dipol'nye osevye ustanovki, t.e. radial'nye ustanovki, u kotoryh pitayushaya ( AV) i priemnaya ( MN) linii raspolagayutsya vdol' odnoi pryamoi, a sami zondirovaniya provodyatsya nepreryvno (NDOZ). V processe vypolneniya NDOZ priemnaya liniya i registriruyushaya apparatura, ustanovlennye na priemnom sudne, ostayutsya nepodvizhnymi. Pitayushaya liniya nepreryvno peremeshaetsya na generatornom sudne snachala v odnu, a zatem v druguyu storonu ot priemnoi linii. Posle obrabotki avtomaticheskih zapisei tokov i raznostei potencialov rasschityvayutsya kazhushiesya soprotivleniya dlya raznyh rasstoyanii mezhdu centrami pitayushei i priemnoi linii i stroyatsya krivye NDOZ.

Morskie zondirovaniya sluzhat dlya izucheniya stroeniya donnyh osadkov i struktur, blagopriyatnyh dlya neftegazonakopleniya.

Pri vypolnenii lyubyh elektricheskih zondirovanii do 5 % tochek yavlyayutsya kontrol'nymi. Po nim rasschityvayutsya srednie otnositel'nye pogreshnosti v raschetah KS, kotorye ne dolzhny prevyshat' $\pm 5 \%$ .

Elektricheskie zondirovaniya shiroko ispol'zuyutsya dlya raschleneniya geologicheskih razrezov, osobenno osadochnyh, poiskov plastovyh poleznyh iskopaemyh, izucheniya s raznymi celyami geologicheskoi sredy.

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