11. Круговые и крестовые наблюдения для изучения анизотропии геоэлектрического разреза. «Парадокс анизотропии».

РИС.

Анизотропными наз-ют такие среды, эффективные свойства кот. измен-ся в зависимости от направления. Однородно-анизотропная среда - удобная модель для изучения электр. аномалий, возн-их вследствие анизот-и.

Анизотропия мб вызвана переслаиванием слоев разной лит-и и сопр-я, налич-ем системы парал трещин или ориентации зерен (вытян).

В рез-те решения прямой задачи для наклонно-слоистой однор.-анизотр. толщи получено выражение для каж сопротивления: ρ_к =ρ_m[1+(λ²-1)sin²α sin²φ]^-1/2, где ρ_m= √ρ_nρ_l – среднее удельное сопротивление, ρn – вкрест, ρl – вдоль напластования слоистой толщи, λ =√ρ_n/ρ_l – коэф анизотропии, α – угол падения, φ – азимутальный угол, отсчитываемый от простирания. Выполним анализ поведения ρк в зависимости от азимута: 1) при φ = 0 (по простиранию) ρк^ll = ρm ; 2)при φ = π/2 (вкрест простирания) ρк^┴=ρm[1+(λ²-1)sin²α]^-1/2< ρm т.о. ρк^ll > ρк^┴, ρl < ρn – “парадокс анизотропии”. Объясняется тем, что по простиранию увелич-ся плотность тока, а ρk пропорционо плотн-ти тока. Т. о. “парадокс анизотропии” есть аномальн. эффект. Данный эффект связан с перерасп-м плотности тока в среде.

Поскольку больш. доля тока протекает вдоль напластования, то поле усилив-ся и ρk увелич-ся, по сравнению с полем вкрест простирания.

На основе “парадокса анизотропии” разработана теория круговых многоазимутальных наблюдений, кот. выполн-ся по веерным профилям (шаг 45, 30 или 15 градусов), проложенным в разных азимутах. В пределах полного периода или полупериода посчитать ρк, и отл-ть по азимутам =эллипс аниз-и - диаграммы ρk. Подобные диаграммы составл. по данным профилирования (одноразносные измерения) и зондирования (многоразносные измерения). Диаграммы использ. для изучения анизотропии. Сложные фигуры диаграмм связаны с наложением эффектов от границ раздела и влияния горизонт. неоднородностей. С глубиной трещиноватость г.п. возрастает.

Как обнаружить анизотр-ю? ρк=ρ_MN j_MN/j₀ пл-ть тока вдоль напл-я в разы больше поперечного. Анзитр-я проявл-ся слабою можно усилить, пр. выбрать соотв уст-ку (т.к. он проявл-ся вместе с неодн-тью и слоистостью). Увелич мощность слоев, т.к. ρк стремиться к ρ ист, перпад ρк увеличиться.

Отличить от влияния неоднородности? Исп-ть вращ уст-ку (несимметр медл вращение).

Спектр подход, нечетн гармоники –лок неод, четные –аниз-я.

Азимут кривые над чисто анизотр средой имеют централ симметрию.

ρист больше вкрест простирания, а ρк по напластованию!!!

ρк получ при ориентации уст-ки вдоль напл-я, превыш его зн-е при ориентации вкрест напл-я, прод сопр-е <поперечного.

Объяснение –ρист хар-ся св-ми среды, не зав-т ни от пар-в уст-ки, ни от величины эл поля. ρк хар-ет некое сопр-е однородной среды. Зависит от пар-ов уст-ки и от распр-я пл-ти тока в среде.

ФОРМУЛЫ!!!

11. Электропр-е над вертикальным и наклонным контактом: построение графиков комбинированного профилирования (кэп) и их истолкование.

Теор и эксперим-е графики эф-х пар-в, полученные над моделями различных сред, служат эталонами для сравнения при инт-и эл.магнитных аномалий. Форма и амплитуда аномалий зависят от многих факторов: строения геоэлект разреза, соотношения электр-х и магн-х св-в искомого объекта и вмещ-х пород, тип ист-ка и структуры первичного поля. При истолковании рез-ов электрического профилирования на постоянном или низкочастотном переменном токе (ЭП, ДЭП, КЭП и др.) гл внимание обращают на гальванические эффекты, обусловленные индуцированными зарядами, возникающими на поверхностях раздела. После выключения тока они исчезают практически мгновенно. Если ток пересекает границу по нормали, то в силу непрерывности тока на границе происходит скачок напряженности электрического поля, пропорц соотношению удельных сопр-й контактирующих сред. Т.к. ρк изменяется пропорционально напряженности поля, то на графиках ЭП этот скачок отражается в виде аномалии.

В реальных усл-х ρк увел-ся в сторону пород с высоким удельным сопротивлением и уменьшается в сторону пород с низким УЭС. Аномалии кажущейся поляризуемости имеют противоположный знак, т.е. аномалиям пониженных значений кажущегося сопротивления соответствуют аномалии высоких значений кажущейся поляризуемости и наоборот. «Противофазность» аномалий р_к и η_к (кажущ. поляризуемость) объясняется тем, что ρк пропорционально напр-ти первичного поляризующего поля, тогда как ήк обратно пропорциональна ему.

Э лектр ан-и около контакта и у поверхности земли лучше всего расшифровываются при анализе плотности тока. Ток конц-ся около проводящих границ (со стороны источника на них образуются отрицательные заряды) и особенно сильно - вблизи острых проводящих клиньев, кот подобны отр-но заряженным лин-м электродам. Над такими участками происх-т усиление поля и увеличение ρк. Около непроводящих или плохо проводящих стенок, положительно заряженных со стороны источника, токовые линии разрежаются, вследствие чего напряженность поля падает, и кажущееся сопротивление уменьшается. Ключом для расшифровки электрических аномалий может служить соотн-е м\ду каж-мися сопр-ем и плотностью тока j_mn на участке измер линии MN.

ρ_к=ρ₁*Е_mn/Е₁=ρ_1*ρ_MN*J_MN/ρ_1*J₁=ρ_MN*J_MN/J₁, где ρ_MN - эффективное удельное сопротивление на участке MN; J₁ — плотность тока в однородной среде.

А номалии естественного электрического поля (ЕП) возникают под влиянием природных факторов, и для их расшифровки необходимо хорошее знание геологической обстановки. Над электронопроводящими рудными телами наблюдаются минимумы потенциала естественного поля. Амплитуда аномалий зависит от многих факторов, в первую очередь, от глубины залегания верхней кромки рудного тела.

Наносы оказ фильтрующее влияние на рез-ты: графики сглаж-тся, ан-и умен-ся, площадка экран-я исчез.

КЭП –сп-б изм-я 2мя встречными трехэл-ми уст-ми AMN и MNB. Линия MN у них общая, С-пит эл-д, отнесенный на бесконечность (ОС>=10AO). На кажд точке 2 замер, поочередно подкл левое и правое крыло к С. Получ 2 зн-я ρ_AMN и ρ_MNВ. По трудоемкости КЭП уст-ет др модиф ЭП, но по разреш СП-ти превосходит.