 |
5. Электрическое поле вызванной поляризации в ионно- и электронопроводящих горных породах. Методы зонд-я (ВЭЗ-ВП) и электропрофилирования (ЭП-ВП).
|
|
|
|
Осн на изучении вторичных эл. полей, вызванных первичным пост-м или низкочастотным эл. полем. ВП может возникать только в многокомпонентной среде, состоящей из твердого вещества и жидкости-электролита.
ВП – явление электризации г. п. и руд при пропускании ч/з них пост или перемен тока. Одновременно происходит намагнич г. п. – магнит поляризация. Это обр-е в земных слоях и в проводящих рудных телах вторичного реактивного поля. Причины появления ВП многообразны, одной из основных является инерционность электрических зарядов, кот при пропускании эл. тока накапливаются в порах и трещинах г. п., а после выкл. эл. тока возвращаются на своё место. Под действием эл. поля Е ионы диф. части приходят в движение и перемещаются из области большего потенциала в область меньшего. При движении ионы накапливаются в узких частях капилляра и создают зоны высокой концентрации в-ва. При этом, в рез-те перерасп-я в-ва возникает осмотическое давление и диффузия ионов в обратном напр-и - ток ВП. Процесс последействия, восстановление нарушенного электродинамического равновесия – релаксация. Время релаксации в разных г. п. различно.
ВП несет большую инф-ю о стр-ре г. п., об их кач-м и колич-м составе. При изучении ВП измерения выполняются 2ды: во время пропускания тока -DU и после выключения импульса тока-DUвп. ВП исп-т при изучении осад-х г. п. и рудных мест-й.
Рассмотрим схему возн-я ВП в ионо- и электропроводящих породах. Сделаем два рисунка, на которых изобразим отдельный капилляр и частицы
Схема образования ЭДС ВП в ионопр-х (а) и электронопр-х (б) породах: 1-направление поляризующего тока; 2-направление ЭДС ВП.
|
|
|
Ионопровод породы-состоят из минералов-непровдников и окружающего их электролита, вп связ преим с диффуз потенциалом. Под действием эл тока в г. п. активиз-ся дв-е ионов. Подв-ть ионов разного знака изм-ся за счет стр-ры пор каналов. В узк капиллярах соизм с толщиной 2го эл слоя анионы исп противод-е со стороны обкладки 2го слоя à возр-ет подв-ть катионов. Изм-е числа переноса ионов приводит к локал возрастанию конц-и электролита в месте выхода тока из капилляра и возн-е диф-и ионов в обр напр-и. Процессы накопл-я катионов и их утечка в обр напр-и со временем уравновеш-ся. Полсе выкл тока конц-и выравн-ся и ЭДС диффузии пост падает до 0. !!! Процесс наратания диф потенциала до уровня насыщения во времени проп-я тока и убывания ЭДС после выкл-я тока проявл-ся в виде потенциалов ВП и сопр-ся изм-ем магн поля. При наличии глин адс-я анионов усил –усилив ЭДС. При увеличении размера зерен г. п. скорость спада ЭДС ВП уменьшается.
Электронопроводящие породы (электролит пол-я)- породы, содержащие в своем составе включения природных электронных проводников (сульфидов, графитов и др). При пропускании тока ч/з такую породу часть тока будет проходить по порам и трещинам, а другая- непосредственно по тв минеральной оболочке. Будет набл неск процессов: 1) перемещение ионов в капилляре и накопление их в узких местах- образ диффузионных ЭДС; 2) Электролитическая поляризация при пересечении током стенок капилляров; 3) При пересеч током отдел провод частиц возникает + заряд на аноде и – на катоде; 4) при выходе тока из частицы будут возн хим реакции; 5) перемещ ионов по оболочке и возник дополнит диффуз ЭДС. В рез-те общая ЭДС ВП будет во много раз превышать ЭДС ВП в ионопровод породах.
Т. о. ВП можно исп для изуч осадоч пород, разделения песков, глин, известняков и т. п., а также для поисков и разведки электроннопровод пород и руд (над рудами ЭДС ВП на порядок выше, чем над осадоч породами).
|
|
|
Ионопроводящие ГП –пески, глинистые породы. Чем больше глинистость тем выше эффект ВП.
ВП используется при ЭП и ЭЗ. Для этой цели используют спец аппаратуру, в составе которой есть коммутатор, который позволяет быстро переключать приемные и питающие электроды для измерения DU и DUвп.
Методика измерений сходна с методикой ВЭЗ и ЭП, но измерения делаются дважды. Эти измерения используют в ВЭЗ для построения кривых ВЭЗ-ВП, rк, hк.
При ЭП поля, rк hк изображают отдельно. Составляют различные карты, позволяющие сделать заключения о геологическом строении района. В ВЭЗ-ВП используют симметричную установку AMNB. В ЭП-ВП несколько установок.
Сущ-т вар-ты ВЭЗ-ВП на перем токе (изм КС на част-х < =5 и > =20Гц). ВЭЗ-ВП исп для дет разведки рудных мест-й, поисков подз вод, расчл-я осад г. п. до глубин 500м.
ЭП-ВП проводят с теми же установками, что и ЭП. По рез-м строят графики, карты графиков и карты ή к, на кот выявл объекты с аном поляр-тью на глубинах до 500м. ВП прим для поиска и раз-ки вкрапл сульф руд, графита, графитизир-х сланцев, антрацита.
Из тетради:
Вкл ток - ∆ U=const, В t0 включаюи пит линию → по экспоненте уменьшается.
Коэффициент поляризации: 
|
|
|
