137

^{Білет №1}

Білет №3

1.Класифікація методів електророзвідки на постійному струмі.

Методи постійного струму, засновані на вивченні постійних, а також низькочастотних (до 20 Гц) змінних електричних (рідко магнітних) полів, для яких справедлива теорія постійних полів. До них відносяться різні модифікації електричного профілювання (ЕП) в залежності від виду використовуваних установок: симетричні (СЕП), дипольні (ДЕП), комбіновані (КЕП), серединного градієнту (ЕП-СГ), а також електричного зондування такі як вертикальні (ВЕЗ) та дипольні зондування (ДЗ). Модифікаціями дипольних зондувань з різними установками є: осьові (ДОЗ), екваторіальні (ДЕЗ), азимутальні (ДАЗ), радіальні (ДРЗ) та інші. Методи електричного профілювання та зондування на постійному струмі ще називають методами опорів.

Основними методами постійного струму є методи опорів, які діляться на електропрофілювання (ЕП) і електричне зондування (вертикальне – ВЕЗ і дипольне ДЗ). Окрім цього до даної групи відносяться також підземні, об’ємні чи шахтно-свердловинні методи – зарядженого тіла (заряду), занурених електродів, електричної кореляції та ін. В даній групі штучних методів електророзвідки використовуються не тільки постійні поля, але і змінні низькочастотні (f<20 Гц), для яких при малих розмірах установок справедлива теорія постійних полів.

Позірний опір. Сутність методів опорів (ЕП, ВЕЗ, ДЗ) зводиться до визначення позірних опорів шляхом виміру різниці потенціалів на приймальних електродах і сили струму в живильній лінії. Із розв’язку прямих задач для стаціонарних електричних полів різних джерел над однорідним провідним напівпростором випливають формули для визначення його питомого опору . В методах опору за цими ж формулами розраховується позірний опір _П, що характеризує аномальне поле, зумовлене неоднорідною будовою напівпростору.

Позірний опір _П неоднорідного середовища – це дійсний питомий опір такого фіктивного однорідного ізотропного середовища, в якому при заданій геометрії розташування живильних (А і В) і приймальних (M і N) електродів і силі струму I на приймальних електродах створюється різниця потенціалів U, рівна виміряній в неоднорідному середовищі. Позірний опір _П має розмірність омметр (Омм) і визначається за формулою

,

де I – величина струму, що пропускається в землю через живильні електроди А і В, U – різниця потенціалів, яка зареєстрована між вимірювальними електродами M і N в момент перебігу струму; K– коефіцієнт установки (геометричний коефіцієнт, який має розмірність у метрах).

В методах електричного зондування вивчається залежність позірного опору від розносу установки, яким регулюється глибинність дослідження. Таким чином, маючи дистанційну залежність позірного опору (криву зондування), можна отримати інформацію про зміну електричних властивостей геоелектричного розрізу з глибиною. Отже основною задачею електричних зондувань є вивчення залежності питомого опору порід з глибиною, і, на цій основі, розчленування геоелектричного розрізу на окремі горизонти, що різняться за питомими опорами. Для методів електричних зондувань найбільш сприятливим геоелектричним розрізом є горизонтально-шаровий, або близький до нього.

Основною задачею електричного профілювання є дослідження зміни електричних властивостей геоелектричного розрізу в горизонтальному напрямку (по латералі), причому на приблизно одному і тому ж глибинному рівні. Вирішення цієї задачі досягається вимірами позірного опору установками, які переміщуються по профілю без зміни їх геометрії, тобто розносу. Зрозуміло, що для електричного профілювання найбільш сприятливою моделлю розрізу є вертикально-шарова.

Інтерпретація результатів електричних зондувань. Розрізняють якісну і кількісну інтерпретацію даних електричних зондувань.

Якісна інтерпретація кривих ВЕЗ спрямована на визначення загальних закономірностей геологічної будови досліджуваного району та оцінки імовірних зон знаходження тих чи інших геологічних структур. Методи якісної інтерпретації засновані на зв’язку між особливостями будови геоелектричного розрізу і параметрами кривих електричних зондувань. Зазвичай на етапі якісної інтерпретації виконують побудову різних карт і графіків, а саме: а) карти типів кривих зондувань; б) карти ізоом; в) вертикальні розрізи ізоом; г) карти ізоліній сумарної поздовжньої провідності та ін.

Карти типів кривих зондувань представляють собою схематичні карти, що показують розподіл областей розповсюдження однотипових кривих ВЕЗ. Ці карти несуть інформацію про особливості загальної геологічної будови району досліджень.

Карти ізоом позірних опорів – карти ізоліній позірного опору, побудовані в горизонтальній площині за значеннями _п для фіксованого розносу установки. Така карта (чи набір карт для різних розносів) якісно відображає зміну електричних властивостей розрізу в горизонтальному напрямку на приблизно однаковому глибинному рівні.

Вертикальний розріз ізоом – це карта ізоом, яка будується у вертикальній площині, що проходить вздовж профілю дослідження. Для її побудови на вертикальних осях кожної точки ВЕЗ, розташованої на профілі, виписують значення позірних опорів, що відповідають фіксованим глибинам, кількісно рівним АВ/2 (як правило ці глибини відкладають в логарифмічному масштабі). Потім проводять ізолінії рівних значень _п. Отриманий вертикальний розріз якісно відображає особливості реального геоелектричного розрізу. Для більшої виразності він може бути розфарбованим з різною кольоровою тональністю у відповідності зі значеннями _п. По такому розрізу встановлюються зони розповсюдження високоомних і провідних горизонтів, напрямок падіння верств розрізу, за наявністю вузьких високоградієнтних областей визначається присутність розломів і т. ін.

Карти ізоліній сумарної поздовжньої провідності S. Ці карти будуються при площових дослідженнях методом ВЕЗ за результатами визначення сумарної поздовжньої провідності по асимптотичним гілкам кривих зондувань (методика визначення розглянута вище). Карти S відображають зміну сумарної потужності Н надопорної провідної частини геоелектричного розрізу, тобто глибини до поверхні непровідної (_n) основи. При постійному (чи малозмінному) значенні середнього поздовжнього опору _l на площі досліджень карти S можуть бути трансформовані в карти глибин по алгоритму H=S_l. Значення _l визначають за результатами параметричних ВЕЗ на свердловинах: _l=H₀/S₀, де H₀ – потужність надопорної частини розрізу, яка відома за даними буріння; S₀ – сумарна поздовжня провідність розрізу, визначена по параметричній кривій ВЕЗ.

На етапі якісної інтерпретації можуть виконуватися і інші побудови, наприклад карти ізоліній ординат і абсцис екстремальних точок кривих ВЕЗ ( _, , (AB/2)_min, (AB/2)_max), які дають якісну уяву про зміну потужності проміжного горизонту.

Кількісна інтерпретація кривих ВЕЗ. Задачею кількісної інтерпретації кривих ВЕЗ є визначення потужностей і питомих опорів геоелектричних горизонтів. Варті уваги два основних способи кількісної інтерпретації – палетковий та автоматизованого підбору (або машинний чи комп’ютерний).

Основним результатом робіт методом ВЕЗ є, як правило, геоелектричні розрізи, побудовані на основі кількісної інтерпретації кривих зондувань. Для побудови таких розрізів в кожній точці ВЕЗ, розташованій на профілі, вздовж глибинної вісі відкладають глибини до поверхонь горизонтів, виділених у процесі інтерпретації, із зазначенням питомих опорів цих горизонтів. Потім плавно з’єднують глибинні відмітки ідентифікованих горизонтів і отримують вертикальний геоелектричний розріз (приклад наведений на рис. 3.17,а). При площових дослідженнях можлива побудова структурних карт поверхонь опорних горизонтів (рис.3. 17,б).

4

Рисунок 3.17 Геоелектричний розріз (а) і структурна карта (б), побудовані за результатами інтерпретації ВЕЗ

1 – рельєф і точки спостережень; 2 – геоелектричні границі з питомим опором (Омм); 3 – свердловина; 4 – ізогіпси покрівлі опорного горизонту

В процесі інтерпретації результатів електричного профілювання на основі даних польових робіт роблять висновок про геоелектричну і відповідно геологічну будову досліджуваної площі. Основними матеріалами, що використовуються для інтерпретації, є графіки позірного опору, карти ізоом і карти графіків _п, які будуються за результатами електропрофілювання, та дані про електричні властивості порід і руд, а також геологічні дані, що є по ділянці робіт та суміжних ділянках.

Початковим етапом процесу інтерпретації є виділення на графіках і картах _п особливостей, пов’язаних з об’єктами, що являють геологічний інтерес – пластами, рудними тілами, розломами, областями розповсюдження масивів геологічних утворень і т. ін. Цей процес утруднюється впливом на графіки _п аномалій-завад як геологічного характеру – неоднорідностей покривних відкладів (якщо вони не є об’єктом дослідження), вміщуючих порід, рельєфу денної поверхні, так і похибок спостережень. Якщо амплітуда корисних аномалій значно більша завад, то аномалії виділяють і корелюють візуально з урахуванням характерних особливостей графіків_п. При високому рівні аномалій-завад застосовують статистичні методи виділення корисних аномалій та методи їх міжпрофільної кореляції.

Після того, як аномальні зони виділені на графіках і картах _п і дано їм геологічне тлумачення, бажано за характером аномалій уточнити положення цих об’єктів і оцінити, по можливості, елементи їх залягання, розміри і т. д., тобто виконати кількісну інтерпретацію. Цей етап інтерпретації є досить складним і далеко не завжди можна його реалізувати. Все ж таки для простих геологічних моделей, використовуючи палеткові методи співставлення та методи мінімізації, удається уточнити положення контактів, пластів, жил, рудних об’єктів ізометричної і витягнутої форм, визначити напрямок падіння пластів і оцінити їх кут падіння.