12.  Принцип эквивалентности в электроразведке.

12.  Принцип эквивалентности в электроразведке.

Экв-тью в эл-ке наз-ют физическую равнозначность геоэлектр-х разрезов, над кот по­лучают практич одинаковые кривые ρ к, совпадающие в пределах погрешности измерений. На практике это явление приводит к тому, что по данным измере­ний над разными слоистыми средами мы не сможем в ряде случаев их различить и сделать однозначное закл-е о ко­л-ве слоев, их мощности и УЭС. Экв-ть обусловлена, с одной стороны, ин­тегральным хар-м измеряемых величин — каж со­противлений, а с др —закономерностями распр-я электр тока в слоистых средах.

Так, в разрезах типа Н и А, содержащих проводящие слои, электр ток растекается преимущественно по простира­нию, вдоль границ слоев, и экв-ть опр-ся по­стоянством продольной пров-ти промежуточного слоя S2 = h2/p2 = const. В этом случае небольшое и одинаковое увел-е или умен-е мощности промеж-го слоя и его уд сопр-я в одну сторону при сохранении по­стоянства проводимости не повлечет за собой сущ изм-я поля, а след-но и каж сопр-я. Это правило наз-т S2-эквивал-тью или экв-тью по S. Отсюда необходимым условием эквивалентности трехслойных разрезов типа Н и А является сохр-е пост-ва отн-я:

Правило эквив-ти для 3х слойной толщи имеет вид S= S1 + S2 =const. или S/S1= 1 + S2 / S1=const это необх-е условие эквивал-ти. Это правило назыв-т S-эквивалентностью или эквивалентностью по S. Пример: имеется 3х слойный разрез типа Н и соотв-е ему кривые МТЗ. Рис.

Эл. ток распр-ся преимущественно в 1ых 2 слоях, т. к. r3> > ρ 2

S/S1» S`/S`1 S=V/m

h1/ ρ 1= h1`/ ρ 1`}

h2/ ρ 2= h2`/ ρ 2`} Þ S1» S`1

По раз-м типа Н и А одн-но можно опр-ть только S вмещ-х гп, и S1= h1/ ρ 1, S2= h2/ ρ 2

но неодноз-но опред-ся h1, ρ 1, h2, ρ 2. Для надежной инт-и треб доп. инф-я. S экв-ть проявл-ся лишь в разрезах с относит. малой мощ-тью и малой провод-тью промеж сл, а именно при h2/ h1< 2 и S2/S1< 2. Есть огр-я: 0, 5-1 < h2/h1< 3-4 –если 2 слой в 4р превышает мощность, ф-я будет оч чувств-на к нему.

В разрезах типа К и Q Содер-х промеж-е слои отн-но высокого сопр-я формир-ние эл. токов будет зависеть от скоростей, изм-я магнитной инд-и или от частоты поля В пост поле эл. ток протекает преимущ-но по нормали к границам слоя высок. Сопр-я и экв-ть обусловлена постоянством его поперечного сопротивления Т2=h2r2=const это правило называют Т2 экв-тью или эквивал-ю по Т. Необх-м условием экв-ти 3х слойных разрезов типа К и Q явл-ся: Т2/ Т1=n2m2=const или Т2+Т1=Т=const В соотв-и с этим правилом по кривым ВЭЗ и ДЭЗ типа К и Q можно одн-но найти параметры Т2 и Т1, а h и r неодноз-но. опр-ся. Искл-е разрезы типа Q где h2/ h1> 3 В переменном поле вихр токи наводятся индуктивно, как в верхних, так и в нижних проводящих слоях Возн-е вторичные поля вихревых токов взаимод-т м/д собой, сила их взаим-я будет зависить от мощности непров-х слоев т. е. от расстояния м/д токами, но слабо будет зависеть от УэС промеж. слоев с плохой провдим-ю. В таком случае эл. суммарное поле б. зависеть гл. оброзом от силы взаимод-я полей или от расстоян. м/д токами. Рис.                            

h2» h2`, но ρ 2» ρ 2` стремит-ся к бескон-ти. М/д токами выше и ниже возникает магнит-е взаимод-е. Критерием экв-ти 2х разрезов явл-ся h2= h2`=const Данное правило назыв-ся Н-эквивал-ю или эквив-ю по Н след-но по кривым К и Q м. одноз-но опред-ть мощности слоёв однако УэС опред-ся неоднозначно.

4. ВЭЗ и ЭП: методика наблюдений и обработка результатов.

ВЭЗ - способ (эл) просвечивания слоистой толщи Земли, основ на изучении эл-го поля при последовательном увел-и глубины проник-я тока- послед увел-е разносов. С увел-м разноса возрастает объем г. п., пронизанных электр-м током. Установка ВЭЗ состоит из пит и измерит линии. Рассмотрим схему зондирования на рис. Согласно этому рис с увеличением разносов послед-но получают инф-ю о верхнем слое, о суммарной толще 1 и 2 слоя и о сумме толщи всех трех слоев. Прим симм 4х эл или 3х эл градиентную установки.

Техника: на пов-ти З. собирают установку состоящую из 2-х питающих эл-дов А и В и 2-х приемных M и N, расположенных симметрично отн-но центра. Через А и В от генератора в З. поступает ток I, а между M и N с помощью прибора измеряют разность потенциалов ∆ U. После первого замера разнос АВ увел-т примерно на 20% и опять измеряют I и ∆ U. На кажд. ПК делают 20-25 таких изм-й при постоянном увел-и разносов пит линии. Величину наибольшего разноса опр-т в зависимости от заданной глубины исследования, ее приближенно находят по ф-ле:

Zэф max, ≈ 0, 1АВmax (1/3, для многосл 1/10-1 АВ).

По рез-там измер-й на каждом разносе вычисл. ρ к

ρ к=К∆ U/I. , где К – коэф-т уст-ки. Его подбирают так, чтобы при измерении на пов-ти однородной среды вычисленное зн-е ρ к равнялось ист зн-ю УЭС. К=π *АМ*AN/MN.

Рез-ты изм-й и обраб-ки записывают в журнал и изобр-т графически в виде кривой ρ к в зав-ти от разноса R=АВ/2. График строят в логар. масштабе на спец. бланках.

Кривая ВЭЗ качественно отражает стр-ру разреза, послед-сть залегания слоев с различным электр сопр-ем. В большинстве случаев по типу и конфигурации ВЭЗ можно опр-ть кол-во слоев в разрезе и послед-ть их залегания. Кривые ВЭЗ интерпр-т с помощью компьют-х программ методом подбора моделей разреза- наблюденную кривую ВЭЗ сравнивают с теоритически расчитанной модельной кривой. В процессе инт-и перебирается неск-ко моделей. При профильных набл-х строят геоэлектрический разрез такого же типа что на рис. При площадных наблюдениях строят карты глубины залегания опорных гор-тов, также качественные карты и разрезы. Метод ВЭЗ применяют гл. о. для решения струк-х задач при изучении ВЧР, также при поисках и разведки всех п. и, инженерно-геолог-х и экол-х изысканиях.

ПРИМЕНЕНИЕ: опр-е мощ-ти и уэс отд гор-ов при гориз или слабо накл границах с углами не более 15-20°. Геол картирование, поиски и разведка рудных мест-й, нефт геофизика, поиски и разведка подз вод, инж и эколог изыскания и др.

 

ЭП – изучение геол. разреза вдоль профиля при фиксированной глубине проникн-я эл. т. Сущ-ть: в З. с помощью пит. эл-дов А и В возб-ют пост. или НЧ перем. поле и на пов-ти З. измеряют разность потенциалов м/у приемными эл-дами М и N. Выч-ют ρ к по ф-ле ρ к=К∆ U/I, где К – коэф-т установки. Затем всю установку смещают на один шаг и измер-я повторяют в той же последов-ти. Шаг профил-я = длине приемной линии MN, т. е. 10, 20 или 50м. расстояние м/у профилями задают исходя из масштаба съемки т. о., чтобы искомое тело пересекалось не менее чем двумя профилями. Рез-ты инте-т качественно, то есть выделяют аномальные участки, кот мб связаны с искомыми объектами.

ВП-ЭП – м-д ВП., комбинир способ измерений, ∆ U измеряют дважды: во время пропускания тока (∆ U) и после его выключения (∆ U_ВП). Вычисл η к=∆ UВП/∆ U.

Виды ЭП: СЭП, по схеме СГ, КЭП – комбинир-ое, ДЭП – дипольное, дивергентное и др. Название опр-тся типом установки.

СЭП: установки АМNB или AA´ MNB´ B. АВ=глубине объекта, A´ B´ выделение особенностей ВЧР. АВ=(5-10)Z_ЭФ, где Z_ЭФ-эффективная глубина исслед-я.

По рез-там измерений вычисляют ρ к и ρ ´ к, η к и η ´ к, строят совмещенные графики ЭП в арифм. масштабе. Точку записи относят к середине уст-ки. Совместное рассмотрение графиков позволяет отличить глубинные ан-и от поверх-х и сделать однозначное закл-е. Схемы установок для ЭП

а — симметричная с двумя разносами; б — по схеме срединного градиента; в — дипольная осевая; г — комбинированного профилирования с изм-м двух составляющих д — дивергентная. Г — генератор; П — приемник; пунктиром показано продолжение профилей

КЭП: измерения с 2-мя встречными установками AMN и MNB. MN – общая, имеется питающий эл-д С, отнесенный в “бескон-ть” (ОС≥ 10АО). Фактически уст-ка состоит из АО и ОВ, и ОС, соединяющий центр уст-ки с удаленным заземлителем. На каждой точке делают два изм-я разности потенциалов и тока, подключая поочередно то левое, то правое крыло к удаленному электроду С. Наряду с суммарным полем ∆ U измеряют поле ВП- ∆ UВП. По рез-м измерений выч-ют 2 зн-я ρ КAMN и ρ КMNB и 2 знач-я η К. На графиках ρ К и η К КЭП хорошо выд-ся контакты, жилы, изомерные объекты.

ПРИМЕНЕНИЕ: получ-е инф-и об эл-магн св-х среды на одинаковой глубине. Выявление неоднородности в гориз напр-и. Широко прим при геол, инж-геол, мерзлотно- гляциологическом, эклог картировании, поиске тв п. и.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: