7.1.6. Сверхвысокочастотные поля.

Сверхвысокочастотные электромагнитные поля с длиной волны от микрометров до метров используются для пассивной и активной радиолокации земной поверхности. Методы, основанные на их измерении, находятся на стыке электроразведки и терморазведки. При пассивной радиолокации изучаются естественно-техногенные радиотепловые (РТ) или инфракрасные (ИК) излучения земной поверхности. В разных диапазонах микрометровых длин электромагнитных волн существуют "окна прозрачности", позволяющие получать РТ или ИК - изображения земных ландшафтов при любой погоде и облачности. Интенсивность излучений зависит от солнечного и внутриземного нагрева верхних частей поверхности Земли, а также от искусcтвенных источников тепла (города, промышленные предприятия и т.п.).

При активной радиолокации (аэрокосмической или полевой) земная поверхность облучается искусственными короткими радиолокационными импульсами, изучаются времена прихода и форма отраженных как от земной поверхности, так и от границ слоев с разными электромагнитными свойствами (в основном и ).

Вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) используют для расчленения пологозалегающих толщ, отличающихся по удельному электрическому сопротивлению. Методика используется при геологическом картировании, исследовании водоносных горизонтов, определении глубины залегания коренных пород при инженерно-геологических исследованиях.

ВЭЗ выполняют различными установками (Венера, Шлюмберже, дипольной, трехэлектродной), эффект зондирования достигается последовательным увеличением расстояния между приемными и токовыми элементами электроразведочной установки. В случае использования симметричной установки (например, установки Шлюмберже) в результате зондирования получают зависимость кажущегося удельного электрического сопротивления от половины расстояния между токовыми электродами (AB/2). Для изображения кривых ВЭЗ используют двойной логарифмический масштаб.

Типы кривых ВЭЗ определяют числом слоев, отличающихся по сопротивлению и соотношением сопротивления слоев.

Различают двухслойные, трехслойные и т.д. кривые ВЭЗ. Среди них выделяют два типа двухслойных кривых, четыре типа трехслойных кривых, восемь типов четырехслойных кривых и т.д. Трехслойные кривые имеют буквенные обозначения, указанные в таблице.

Соотношение удельного сопротивления слоев	ρ1> ρ2< ρ3	ρ1< ρ2> ρ3	ρ1< ρ2< ρ3	ρ1> ρ2> ρ3
Обозначение типа разреза и кривой ВЭЗ	H	K	A	Q

Для определения мощности и удельного сопротивления слоев используют соответствующие интерпретационные программы. Простейшие из них основаны на предположении о горизонтально-слоистой модели геологического разреза в каждой точке зондирования. В работе использована программа Zond, разработанная на кафедре геофизики СПбГУ. Программа основана на ручном или автоматизированном подборе наблюдаемых кривых ВЭЗ теоретическими, модельными кривыми.

Надежность интерпретации данных ВЭЗ зависит от наличия сведений об электрических свойствах пород разреза. Например, для трехслойного разреза при относительно малой мощности второго слоя для кривых типа H и A можно РHhнадежно определить его продольную проводимость , а для кривых типа K и Q - его поперечное сопротивления T₂=h₂ρ₂. Это явление связано с принципом эквивалентности, заключающимся в том, что разрезы типа H и A, характеризующиеся одинаковой продольной проводимостью, отражаются очень схожими кривыми ВЭЗ. Аналогична ситуация для разрезов типа K и Q при равных значениях поперечного сопротивления.

Пределы действия принципа эквивалентности могут быть установлены экспериментальным путем, используя программу интерпретации ВЭЗ. При этом фиксируют продольную проводимость (или поперечное сопротивление) второго слоя, изменяют его сопротивление и мощность и определяют, сколь сильно изменяется вычисленная кривая ВЭЗ, и хорошо ли она совпадает с наблюдаемой кривой ВЭЗ.

Порядок выполнения работы

1. По заданным значениям кажущегося сопротивления оценить тип кривых ВЭЗ.

2. Определить параметры разреза для каждой кривой ВЭЗ с помощью программы Zond и оценить пределы действия принципа эквивалентности.

3. Построить геоэлектрический разрез и дать его геологическое истолкование, пользуясь геологической информацией, содержащейся в задании.

Контрольные вопросы

1. От чего зависит глубина исследований?

2. Как классифицируют кривые ВЭЗ?

3. От чего зависит надежность интерпретации ВЭЗ?

4. Чем отличается псевдоразрез, геоэлектрический разрез и геологический разрез?

5. Какие установки используют для ВЭЗ?

6