9. МТЗ: методика набл-й и обработка результатов Понятие импеданса и кажущегося сопротивления. Построение кривых МТЗ и их истолкование.

Магнитотеллурическое зондирование (МТЗ) одна из модификаций частотного зондирования, основан­ на изучении вариаций естеств электромагнитного поля З в широком диапазоне периодов. Сущность заключается в одновременной регистрации компонент Е_х, Е_у„ Н_х, Н_у и H_z магнитотеллур поля на поверхности земли и последующем спектральном анализе результатов измерений.

Данная модиф-я отн к типу индукционных зон­д-й, основ-х на исп-и скин-эффекта. Глу­бина прон0я электр тока зависит от периодов, вариаций. Компоненты поля, выделенные в диапазоне малых периодов (при отн-но высокой частоте поля), несут ин­формацию о верхней части разреза, а компоненты поля, най­денные по длиннопериодным вариациям, — о глубоких горизон­тах. Анализируя поведение гармонич составляющих маг­нитотел-го поля в широком диапазоне периодов, можно' составить представление об изменении электропр-ти г. п. по вертикали, выделить в разрезе толщи пород, об­ладающих низким или высоким УЭС, и опр-ть глубину залегания опорных горизонтов.

Отличит особенность- отсутствие генераторного устрой­ства. Поле возбуждается в Земле под действием, природных факторов, и гл задача заключается в организа­ции синхронных набл-й компонент поля на поверхности земли.

Измерит установка располагается на поверхности З. Она состоит из двух взаимно перпенд-х датчиков электрического поля — приемных линий M₁N₁ и M₂N₂ и трех статических магнитометров Н_х, Н_у, H_z (или индукционных дат­чиков). Длина приемных линий составляет 200—500 м. В качестве заземлителей используют неполяризующиеся электроды. Электроды уста­навливают вдали от объектов, искажающих электр поле (крутые склоны, железобетонные фундаменты, высокие дере­вья и др. ). Магнитометры и индукционные датчики устан-ют в специально подгот ямы. Соединит кабели обычно прикапывают землей, во избежание ветровых помех.

Направление приемных линий и расположение магнитомет­ров выбирают в соответствии с основными элементами залегания г. п. и тектоникой района. Одну из линий MN вытягивают вдоль простир-я пород, другую — вкрест прост-я. Направление, близкое к меридиональному, условно обозначают у, перпендикулярное к нему — х. Соотв-но размещают и магнитные датчики. Выбранное направ­ление измер-х линий обычно сохраняют на всем участке или в пределах изучаемого региона.

Набл-я выполняют либо в отд-х пунктах по си­стеме профилей, либо в неск-х пунктах одновременно. Для синхр-и набл-й в комплекте аппаратуры предус­мотрены радиостанция и телевключатели. Короткопериодные вариации регистрируют в течение одних, а иногда и нескольких суток. Набл-я выполняют в утренние часы и во второй половине дня. Длиннопериодные вариации записывают круглосуточно.

По рез-м обработки вариаций МТ поля строят амплитудные и фазовые кривые зондирования. Фазовые применяют редко, рассмотрим амплитудные. Исходная формула r_т = 0, 127Т |Z_xy|²

По вычисленным значениям r_т строят графики зависимости r_т от f или периода Т. r_т = f(Т)

В зависимости от количества слоев кривые МТЗ – двухслойные, трехслойные и многослойные

Типы трехслойных кривых МТЗ аналогичны кривым ВЭЗ

Исходя из решения прямой задачи для горизонтально-слоистой среды выясняем, что при сопротивлении подстилающего слоя, стремящегося к бесконечности правая асимптота кривой МТЗ идет под углом 63⁰ 26’.

Эта прямая линия S. А точка, из которой выходит линия при r=1 опр-т по формуле

Для кривых типа Н и А при построении и инт-и исп-ся линия S. Для этих кривых действует принцип экв-ти по S. Если подстилающим является горизонт, сопротивление которого стремится к 0, то правая асимптота идет вниз под углом 63⁰ 26’ по прямой – это линия Н.

Для трехслойных разрезов суммарная продольная проводимость S_1-2 = S₁ + S₂

При инт-и данных МТЗ на первом этапе используют качественную интерпретацию в виде анализа качественных разрезов r_т , S_т (кажущаяся проводимость)_. Второй этап: по результатам послойной интерпретации каждой кривой МТЗ строят геоэлектрический разрез. При построении качественных разрезов для каждого пикета наносят значения r_т, соответствующее своему периоду, а затем проводят изолинии равных сопротивлений.

 Колич инт-ю кривых МТЗ в рамках модели ГСС вып-т с помощью следующих способов: 1) асимптотических; 2) алгебр-х или дифференц-х трансформаций; 3) палеточных; 4) по координатам экстремальных точек; 5) м-м подбора на ЭВМ.

Инф-ю о строении разреза несут гориз компоненты электрического и магнитного полей, измеряемые на поверхности Земли. По их отношению вычисляется входной импеданс среды

Зав-ть импеданса от Т изображают в виде ампл-х и фаз-х кривых МТЗ, явл-ся частотными хар-ми изучаемого разреза. В случае горизонтально-слоистой среды (ГСС) входной импеданс связан с параметрами среды следующим образом где h_i - мощность i-слоя,  _i - его сопротивление, а k_i - волновое число.

Импеданс –комплексное сопротивление, аналог электрич. сопротивления для гармонич. процессов. При пост токе =сопр-ю. При перемен активное+реактивное сопр-е.