 |
Метод заряда. Определение направление и скорости движения подземных вод методом заряда.. Методы полей физико-химического происхождения.
|
|
|
|
Метод заряда
При разведке полезных ископаемых часто ставится задача прослеживание и оконтуривания геологических объектов вскрытых горными выработками, скважинами либо естественной эрозией поверхности. Если эти объекты сложены породами или рудами, электрическое сопротивление которых много меньше сопротивление вмещающих пород, то задача по оконтуриванию геологических объектов легко решается с помощью метода заряда, который иногда носит название метода заряженного тела.
Сущность метода заключается в исследовании полей создаваемых заряженным телом. Для этого один из полюсов источника электрического тока заземляют непосредственно в заряживаемом теле, а второй- за пределами исследуемой площади на расстоянии достаточной чтобы влиянием его поля можно было пренебречь. По характеру распределение электрического поля над объектом судят о его размерах. На рис. Показано положение эквипотенциальных линий вокруг зараженного тела. Если оно обладает значительно большей проводимостью чем окружающая среда, то эквипотенциальные поверхности над телом будут повторять его форму, причем тем точнее, чем больше различных между сопротивлениям тела и вмещающих пород.
По мере удаления от заряженного тела эквипотенциальные поверхности теряют сходство по форме с заряженным телом. В однородной и изотропной среде эквипотенциальные поверхности на большом расстоянии от тела приближаются к сфере.
 |  | |  | |  | |||||||||||
 | | |||||||||||||||
 | ||||||||||||||||
0
|
|
|
Для этого чтобы определить какая из потенциальных линий ближе всего к проекции заряженного тела, измерения проводятся способом градиента потенциала, по профилям, пресекающим заряженное тела. Максимальный градиент соответствует границе проекции.
В случае если заряженное тело имеет сильно вытянутую форму, эквипотенциальные линии уже не будут повторять форму тела, а будут повторять, лишь сильно вытянуты вдоль объекта.
Применительно к таким телам метод заряда позволяет лишь приблизительно получать проекцию изучаемого объекта на дневную поверхность.
Характерной особенностью графиков градиента потенциала является наличие экстремумов по обе стороны от заряженного тела. Расстояние между точками экстремумов зависит от глубины верхней кромки заряженного тела. По этому расстоянию может быть ориентировочно найдена глубина дол верхней кромки тела.
Определение направление и скорости движения подземных вод методом заряда.
Метод заряда может быть применен при гидрогеологических исследованиях для его определение направление и скорости движение подземных вод.
Как известно обычные способы решения указанной задачи требует наличие нескольких скважин, из которых одна служит для запуска индикатора, а остальные для него улавливание.
Методом заряда скорость и направление потока можно определить по одной скважине.
Методы полей физико-химического происхождения.
1. метод естественного поля
Метод естественного электрического поля (ЕП) основан на измерении полей создаваемых электродвижущимися силами
-электрохимического
-фильтрационного
-диффузионного происхождение
|
|
|
Электрохимические поля наблюдается в тех случаях когда среди пород обладающих ионной проводимостью залегают скопление хорошо проводящих минералов с электронной проводимостью - пирита, халькопирита, магнетита и т. д.
На границе двух фаз с разной проводимостью возникает двойной электрический слой. Он образуется за счет перехода катионов мателла из кристаллической решетки в раствор. Таким образом электронный проводник по отношению к окружающей среде приобретает потенциал, который принято называть электродным. Если бы величина и знак скачка потенциала двойного электрического слоя на всей поверхности проводника оставалась постоянной, то это была бы замкнутая система равномерно поляризованная не создающая электрического поля. Необходимым условием появления поля во внешней среде является различие величины или знака скачка потенциала на разных участках поляризованной поверхности.
Замечено что в природных условиях величина скачка потенциала двойного электрического слоя возрастает с глубиной. Таким образом, рудная залежь образует гальванический элемент, у которого катод располагается в верхней части залежи, а анод в нижней.
 |
0
 |
Зона окисления
уровень
грунт. вод
Зона восстановления
 | |||||||||||||
| | |||||||||||||
 |  | ||||||||||||
 | |||||||||||||
 | |||||||||||||
 | |||||||||||||
Внутренней цепью элемента, является само рудное тело, а внешней толща вмещающих пород. Электрическое поле вокруг залежи будет тем больше, чем больше величина, скача потенциала в самой залежи и чем меньше ее внутренней сопротивление.
Естественные электрические поля электрохимического происхождения интенсивностью до сотен милливольт возникают над сульфидными залежами, а также над пластами антрацита, графита, углистых сланцев и т. д.
|
|
|
В этих случаях над геологическими объектами наблюдается отрицательные аномалии.
|
|
|
