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

8.2.7. Vysokochastotnye zondirovaniya.

Osobennost'yu vysokochastotnyh metodov zondirovanii yavlyaetsya primenenie radiovoln chastotoi svyshe 10 kGc. Dlya takih chastot harakterno bol'shoe zatuhanie (pogloshenie) radiovoln i vysokii skin-effekt. Poetomu eti metody mozhno primenyat' lish' v usloviyah vysokoomnyh perekryvayushih porod ( $\rho$ svyshe 1000 Omm), kogda glubiny razvedki prevyshayut neskol'ko desyatkov metrov.

Sushnost' osnovnyh vysokochastotnyh metodov zondirovanii svoditsya k sleduyushemu.

1. Metod vertikal'nogo indukcionnogo zondirovaniya (VIZ) osnovan na geometricheskom principe izmeneniya glubinnosti s ispol'zovaniem odnoi iz chastot diapazona 10 - 100 kGc. Raznos mezhdu peredatchikom i priemnikom menyaetsya ot edinic do neskol'kih desyatkov metrov. Krivye VIZ, kotorye stroyatsya tak zhe, kak krivye VEZ i pohozhi na nih, pozvolyayut izuchat' gorizontal'no sloistye razrezy na glubine do 20 - 50 m. Metod primenyaetsya pri geologicheskom, inzhenerno-geologicheskom i merzlotnom kartirovanii.

2. V metode radiovolnovogo zondirovaniya (RVZ) radiopole chastotoi ot 0,5 do 20 mGc sozdaetsya peredatchikom i lineinoi antennoi, raspolagaemoi na poverhnosti Zemli. S pomosh'yu priemnika s ramochnoi antennoi izmeryaetsya napryazhennost' magnitnogo polya. Pryamaya volna, rasprostranyayas' v verhnem sloe, dohodit do krovli vtorogo sloya, otlichayushegosya po elektromagnitnym svoistvam, i otrazhaetsya ot nego. V rezul'tate nablyudaetsya interferenciya (slozhenie) voln. Menyaya chastotu polya, mozhno poluchit' v priemnike minimumy signala, kogda pryamaya i otrazhennaya volny prihodyat v protivofaze, i maksimumy, kogda volny prihodyat v faze. Esli v rezul'tate nablyudenii postroit' interferencionnuyu krivuyu (grafik zavisimosti napryazhennosti polya ot chastoty), to, analiziruya minimumy i maksimumy na nei, s pomosh'yu special'nyh formul mozhno opredelit' glubiny zaleganiya otrazhayushih kontaktov, esli oni zalegayut ne glubzhe 10 - 50 m. Metod primenyalsya pri poiskah podzemnyh vod v pustynyah.

V drugih variantah RVZ izmereniya provodyatsya na raznyh rasstoyaniyah i chastotah, chto obespechivaet raschlenenie razreza na raznyh glubinah.

Metod mozhno primenyat' dlya resheniya inzhenerno-geologicheskih i ekologicheskih zadach.

3. Radiolokacionnyi metod (RLM), nazyvaemyi takzhe radiolokacionnym zondirovaniem (RLZ), impul'snym metodom radiolokacii (IMR), podpoverhnostnym zondirovaniem (PPZ) ili georadarom, osnovan na izluchenii korotkih impul'sov (<10 mks), zapolnennyh vysokoi chastotoi (radioimpul's) ili bez nee (videoimpul's). V rezul'tate RLM opredelyaetsya vremya prihoda signalov, otrazhennyh ot sloev s raznymi $\rho$ i $\epsilon$ .

Raboty v RLM mogut provodit'sya s pomosh'yu kak peredvizhnyh vruchnuyu, tak i ustanavlivaemyh na mashine ili samolete radiolokacionnyh ustanovok. Iz-za sil'nogo zatuhaniya impul'sov v perekryvayushem sloe metod mozhet primenyat'sya v usloviyah ochen' vysokih soprotivlenii verhnih sloev (merzlota ili led), gde glubinnost' mozhet sostavlyat' desyatki metrov ili pervye kilometry.

Prakticheskoe primenenie metod nashel pri merzlotno-glyaciologicheskih (s glubinnost'yu v desyatki metrov), a takzhe pri inzhenerno-geologicheskih i ekologicheskih issledovaniyah s glubinnost'yu do 10 m.

8.3. Elektromagnitnye profilirovaniya

8.3.1. Obshaya harakteristika elektromagnitnyh profilirovanii.

K elektromagnitnym profilirovaniyam (EMP) otnositsya bol'shaya gruppa uskorennyh metodov elektrorazvedki, v kotoryh metodika i tehnika nablyudenii napravleny na to, chtoby v kazhdoi tochke profilya poluchit' informaciyu ob elektromagnitnyh svoistvah sredy primerno na odinakovoi glubine. Dlya etogo vybirayutsya postoyannye ili malo menyayushiesya raznosy mezhdu pitayushimi ili priemnymi liniyami ( $r$ ), a takzhe izuchaemye chastoty ( $f$ ) ili vremena ( $t$ ) perehodnogo processa. Vybor glubinnosti, tochnee intervala glubin izucheniya geologicheskogo razreza, a znachit $r, f, t$ , zavisit ot reshaemyh zadach i geoelektricheskih uslovii. On obychno proizvoditsya opytnym putem po dannym EMZ ili EMP s raznymi glubinnostyami i dolzhen obespechit' poluchenie maksimal'nyh anomalii nablyudennyh ili raschetnyh (naprimer, kazhushihsya soprotivlenii) parametrov vdol' profilei ili na ploshadyah issledovanii. Esli zondirovaniya prednaznacheny dlya izucheniya gorizontal'no ili pologo zalegayushih sloev v vertikal'nom napravlenii, to profilirovaniya sluzhat dlya vyyavleniya neodnorodnostei v gorizontal'nom napravlenii. V rezul'tate EMP stroyatsya: grafiki (po gorizontali otkladyvayutsya pikety (ili tochki nablyudeniya), po vertikali - nablyudennye ili raschetnye parametry); karty grafikov (na karte vynosyatsya profili, perpendikulyarno kotorym vystraivayutsya grafiki); karty (na karte prostavlyayutsya tochki nablyudenii, okolo nih zapisyvayutsya znacheniya parametrov i provodyatsya izolinii).

Teoriya elektromagnitnyh profilirovanii postroena na matematicheskom i fizicheskom modelirovanii gorizontal'no-neodnorodnyh fiziko-geologicheskih modelei (dvuhmernyh i trehmernyh). V rezul'tate interpretacii materialov EMP vyyavlyayutsya anomal'nye po elektromagnitnym svoistvam uchastki.

Elektromagnitnye profilirovaniya primenyayutsya dlya resheniya raznoobraznyh geologicheskih zadach, svyazannyh s kartirovaniem krutozalegayushih (ugly padeniya bol'she 10 $^\circ$ - 20 $^\circ$ ) osadochnyh, izverzhennyh, metamorficheskih tolsh, poiskami i razvedkoi poleznyh iskopaemyh na glubinah do 500 m. Oni ispol'zuyutsya pri rekognoscirovochnyh inzhenerno-geologicheskih, merzlotno-glyaciologicheskih, gidrogeologicheskih, pochvenno-meliorativnyh i ekologicheskih issledovaniyah. Mnozhestvo variantov EMP opredelyaetsya raznoobraziem ispol'zuemyh polei, metodov (sm. 7.1) i razlichiem elektromagnitnyh svoistv gornyh porod i rud (sm. 7.2).

8.3.2. Metod estestvennogo elektricheskogo polya.

Metod estestvennogo elektricheskogo polya (EP, MEP) ili metod sobstvennyh potencialov (SP, PS) osnovan na izuchenii lokal'nyh elektricheskih postoyannyh polei, voznikayushih v gornyh porodah v silu razlichnyh fiziko-himicheskih processov (sm. 7.1.2). Nebol'shie sobstvennye potencialy diffuzionno-adsorbcionnoi i fil'tracionnoi prirody sushestvuyut prakticheski povsemestno. Intensivnye zhe polya okislitel'no-vosstanovitel'noi prirody nablyudayutsya, kak pravilo, tol'ko nad sul'fidnymi i grafitnymi zalezhami. Estestvennye elektricheskie polya mogut vozniknut' takzhe pri korrozii truboprovodov i drugih podzemnyh metallicheskih konstrukcii, pri uhudshenii ih gidroizolyacii i na uchastkah s nizkimi UES porod. Dlya izmereniya EP primenyayutsya millivol'tmetry postoyannogo toka i nepolyarizuyushiesya elektrody (sm. 8.1.2).

S'emka estestvennyh elektricheskih potencialov vypolnyaetsya libo po otdel'nym liniyam (profil'naya s'emka), libo po sistemam obychno parallel'nyh profilei, ravnomerno pokryvayushih izuchaemyi uchastok (ploshadnaya s'emka). Napravleniya profilei vybirayutsya vkrest predpolagaemogo prostiraniya proslezhivaemyh ob'ektov, a rasstoyaniya mezhdu nimi mogut menyat'sya ot 10 do 100 m i dolzhny byt' v neskol'ko raz men'she ozhidaemoi dliny rudnyh tel ili inyh razvedyvaemyh geologicheskih ob'ektov.

Na kazhdom profile ravnomerno razmechayutsya punkty izmereniya potencialov. Rasstoyaniya mezhdu tochkami nablyudenii (shag s'emki) menyayutsya ot 5 do 50 m v zavisimosti ot masshtaba s'emki, haraktera i intensivnosti elektricheskogo polya. Rasstoyanie mezhdu profilyami pri ploshadnoi s'emke mozhet byt' ravno ili v 2 - 3 raza prevyshat' shag nablyudenii.

S'emka estestvennyh potencialov mozhet vypolnyat'sya dvumya sposobami: sposobom potenciala ( $U$ ), pri kotorom proizvodyatsya izmereniya raznosti potencialov mezhdu odnoi nepodvizhnoi tochkoi i vsemi punktami nablyudenii izuchaemogo profilya ili ploshadi, i sposobom gradienta-potenciala ( $\Delta U$ ), pri kotorom izmeryaetsya raznost' potencialov mezhdu dvumya elektrodami, raspolozhennymi na postoyannom rasstoyanii drug ot druga i peremeshaemymi odnovremenno po profilyam. S'emka byvaet polevoi, akvatorial'noi, podzemnoi i skvazhinnoi. Dlya rabot ispol'zuyutsya nepolyarizuyushiesya elektrody raznyh konstrukcii, naprimer, mednyi elektrod, pomeshennyi v poristyi sosud s rastvorom mednogo kuporosa.

Po rezul'tatam s'emki EP stroyatsya grafiki, karty grafikov i karty $U$ ili $\Delta U$ .

Metod estestvennogo polya primenyaetsya dlya poiskov i razvedki sul'fidnyh, grafitnyh i ugol'nyh mestorozhdenii, pri litologicheskom i gidrogeologicheskom kartirovanii, vyyavlenii uchastkov korrozii truboprovodov i reshenii drugih zadach. Glubinnost' metoda EP ne prevyshaet 500 m, a pri reshenii ryada zadach sostavlyaet desyatki metrov.

8.3.3. Elektroprofilirovanie metodom soprotivlenii.

Elektricheskoe profilirovanie ili elektroprofilirovanie (EP) - eto takaya modifikaciya metoda soprotivlenii, pri kotoroi vdol' zadannyh profilei izmeryaetsya kazhusheesya soprotivlenie s pomosh'yu ustanovok postoyannogo razmera, a znachit i postoyannoi glubinnosti. Ona mozhet menyat'sya v raznyh geoelektricheskih usloviyah ot 1/3 do 1/10 velichiny AV.

Pri elektroprofilirovanii ispol'zuyutsya perenosnaya elektrorazvedochnaya apparatura (sm. 8.1.2) i razlichnye ustanovki (sm. ris. 3.2). Prosteishei ustanovkoi dlya EP yavlyaetsya simmetrichnaya ( AMNV), kogda vse elektrody AMNV s soedinyayushimi ih provodami posledovatel'no peremeshayutsya vdol' linii nablyudenii s postoyannym shagom s'emki. Kak i v VEZ, izmeryayutsya $\Delta U$ i $J$ , po kotorym rasschityvaetsya KS. Vzaimnye rasstoyaniya mezhdu elektrodami vo vseh punktah izmereniya ostayutsya postoyannymi. Primenyayutsya i drugie ustanovki elektroprofilirovaniya:

trehelektrodnye s dvumya vstrechnymi ustanovkami AMN, S v $\infty$ i MNV, S v $\infty$ , gde S - obshii pitayushii elektrod, udalennyi v beskonechnost', t.e. na rasstoyaniya v 5 - 10 raz bol'she AV (takoe EP nazyvaetsya kombinirovannym);
sredinnogo gradienta, kogda priemnaya liniya peremeshaetsya v srednei treti AV;
dipol'nye i dr. (sm. 7.3.2).

Inogda EP vypolnyaetsya na dvuh-treh raznosah AV, otlichayushihsya primerno v 3 raza po dline.

Pri elektroprofilirovanii lyuboi ustanovkoi profili prokladyvayutsya vkrest predpolagaemogo prostiraniya struktur ili iskomyh ob'ektov. Shag ustanovki beretsya obychno ravnym MN i neskol'ko men'shim ozhidaemoi shiriny razvedyvaemyh geologicheskih ob'ektov.

V rezul'tate elektroprofilirovaniya stroyatsya grafiki, karty grafikov, a takzhe karty KS dlya kazhdogo raznosa pitayushih elektrodov. Glubinnost' EP ne prevyshayut 500 m. Metod EP shiroko primenyaetsya pri geologicheskom, inzhenerno-geologicheskom, merzlotno-glyaciologicheskom, ekologicheskom kartirovanii, poiskah tverdyh poleznyh iskopaemyh.

Nazad| Vpered

Publikacii s klyuchevymi slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Sm. takzhe: Zamerzshie puzyri metana v ozere Baikal Zemlya iz mezhplanetnogo prostranstva Zahod Zemli s "Oriona" Protivosumerechnye luchi i festival' planet Voshod Zemli: video Udarnyi krater Manikuagan: vid iz kosmosa Zemlya i Luna: vid s drugoi storony 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