13. Какие геологические задачи решаются с помощью вертикального электрического зондирования?

Зондирования применяют для решения широкого круга задач, связанных с расчленением пологослоистых геологических разрезов с изменяющимися по глубине и от точки к точке электромагнитными свойствами. Основными из них являются:

а) определение мощности и состава покровных и коренных отложений, глубины залегания фундамента, расчленение осадочных толщ, что очень важно для структурно-геологического объемного картирования;

б) оценка геометрических параметров и физического состояния массива горных пород, представляющая большой интерес для инженерно-геологического, мерзлотно-гляциологического и гидрогеологического картирования;

в) поиски пластовых, как правило, нерудных полезных ископаемых;

г) изучение геосфер Земли и глубинной электропроводности.

д) очень важной новой возможностью ВЭЗ является оценка петрофизических параметров разреза (глинистости, пористости, ионо-обменной емкости и коэффициента фильтрации грунтов).

14. В чем суть методики вэз?

ВЭЗ выполняют чаще всего симметричной четырехэлектродной установкой Шлюмберже с MN<AB/3. В избранной для зондирования точке (центре зондирования) устанавливают электроразведочный прибор, батарею, дву катушки с проводом для разноса питающих электродов и на небольшом расстоянии (1-2 м) друг от друга заземляют два приемных электрода MN. Направление, по которому должны разноситься питающие и приемные линии, выбирают исходя из геологических и топографических соображений. Вдоль линии MN заземляют питающие электроды АВ на расстоянии 1,5-3 м от центра и измеряют ток в питающей линии и напряжения на приемных электродах. Далее рассчитывают КС. Потом разносы питающих электродов последовательно увеличивают (в геометрической прогрессии) и дли каждого разноса находят КС.

После окончания зондирования и построения кривой ВЭЗ аппаратуру и оборудование переносят на новую точку. Обычно точки зондирований располагают вдоль разведочных линий. Расстояния между соседними точками ВЭЗ изменяются от нескольких десятков до нескольких сотен метров и должны быть сравнимы с проектируемыми глубинами разведки. Максимальный разнос АВ/2 выбирают в 3-10 раз больше этих глубин.

15. Как проводится зондирование методом вызванной поляризации?

ВП – ведущий метод рудной геофизики для поисков скоплений руд с электронопроводящими минералами. Поляризуемость ионопроводящих пород равна 0,5-2%. 1% означает, что сигнал ВП составляет 0,1 от сигнала пропускания. Чтобы суметь измерить такой слабый сигнал, надо подать в землю ток в 100 раз больше, чем для метода сопротивлений. Для ВП дают ток от 1 до 20 А.

Основан на изучении вторичных полей, возникающих в земле при пропускании в них электрического тока. Рис 7.8. Если ток резко выключить, то у нас будет остаточный ток в породе. 7.4. Пора становиться очень узкой и заряды не могут пройти через нее, с одной стороны скапливаются положительные заряды, с другой отрицательные. При выключении электрического тока, эти заряды будут пытаться разойтись обратно в исходное положение. Это уже напоминает трансформатор. Земля как бы обладает ёмкостными свойствами. Способность заряда скапливаться связана с наличием пор, их величиной. Это так называемый ионный способ объяснения.

Второй способ появления остаточного тока в земле – электронный. Когда движущимися частицами являются электроны. Для них стенка не является препятствием. В электронном варианте эффекты поляризации намного выше, чем в ионном. Рис 7.10. Имеется рудное тело, в котором есть свободные заряды. Под действием внешнего электрического поля в рудном теле произойдет перераспреление зарядов. Сопротивление в случае вызванной поляризации становиться больше, чем удельное сопротивление пород. 7.5. Сопротивление поляризующихся пород уменьшается с повышением частоты. Через конденсатор будет проходить переменный ток, а постоянный нет. Коэффициент поляризации можно рассчитать по формуле 7.6. Эффект вызванной поляризации проявляется при частоте до 1 Гц. Можно временную зависимость пересчитать в частотную зависимость с помощью преобразований Фурье. Также в электроразведке используют аппаратуру, которая использует фазу. Рис 7.11. Внешне методика не отличается от метода сопротивлений (ВЭЗ, ЭП), рис 7.12. Также на практике применяют методику ВЭЗ-ВП. Есть одно НО: измеренный сигнал после выключения тока, очень маленький, такой, что аппаратура иногда не может его зарегистрировать, поэтому надо подавать заведомо большой ток, например обычно используют ток 1 – 200 мА, а в ВП ток нужен 1 – 10 А. Также надо учитывать, что использовать следует не поляризующиеся электроды. При этом один электрод не способен пропустить такой большой ток, поэтому необходимо делать группирование электродов.