Ііі електророзвідка

§1 Основні поняття та класифікація методів електророзвідки

У поняття електророзвідка входить об’єднані в одну широку групу геофізичні методи, які базуються на вивченні електричних і магнітних, природних та штучно створених полів у землі.

Неоднорідності останньої суттєво впливають на характер розповсюдження та розподілення над ними електромагнітного поля, яке у зв’язку з цим може бути основою ефективних способів дослідження земних надр.

Природні електричні поля (ЕП) у землі можуть утворюватись під дією процесів, існують як у самих гірських породах (поля окислювально-відновні, дифузійно-адсорбційні, фільтраційні і т.п), так і у верхніх шарах атмосфери та космічного простору (магнітотелуричне поле). Штучні електромагнітні поля можуть створюватись у землі гальванічним, індуктивним або змінними способами. В двох перших випадках поле створюються за допомогою заземлених ліній або ж індукційних рамок (петель), відповідно, а останній передбачає одночасне їх застосування. За джерела живлення при цьому є сухі батареї, акумулятори або спеціальні генератори постійного або змінного струмів різної потужності (від одиниць ват до декількох десятків і сотень кіловат).

З точки зору часових характеристик природні штучні поля поділяють на постійні (f=0) та змінні, або електромагнітні. Останні, у свою чергу, ще поділяють на гармонічні низької частоти та високої частоти (до 10 кГц і більше відповідно) та несталені, які створюються комутаціями (увімкненням та вимкненням) струму у колі живлення.

Основними величинами, які реєструють, у постійних полях, є їхні електричні (Е) і рідне магнітні (h) складові напруженості, а у змінних, окрім цих, - фазові характеристики та різномагнітні співвідношення параметрів, які вимірюються.

Коли ж за спостереженими даними розв’язується основна задача електророзвідки – визначення електромагнітних параметрів та умов залягання електричних горизонтів або характеру та структури геоелектричного розрізу – необхідними стає вивчення нормальних (у однорідному напівпросторі) та аномальних у неоднорідних середовищах, полів джерел, які використовуються. Розрахунок нормальних і аномальних полів над відомим геоелектричним розрізом складає пряму, а визначення характеру та параметрів останньою за спостереженими даними – зворотню задачу електророзвідки.

Розв’язок зворотньої задачі, який виконується у процесі якісного та кількісного тлумачення (інтерпретації) матеріалів, як правило, не єдиний, але потребує для більшої визначеності залучення відомостей про електромагнітні властивості розрізу, які за звичаєм називають параметричними даними, прийняті, у декількох пунктах площі, яка вивчається.

Знання електромагнітних властивостей або параметрів гірських порід: питомого електричного опору (), діелектричної (Е) та магнітної () проникності, поляризованості () та електрохімічної активності () і також їх зв’язку з літологофаціальним складом порід, умовами їхнього залягання і т.п. – необхідним є також на кінцевому етапі інтерпретації – переходу від геоелектричного розрізу до геологічного.

Велике коло електромагнітних полів, які використовуються, а також дуже широкий набір властивостей порід такої ж назви та виміряних параметрів зумовили розвиток у електророзвідці, як ні у якому іншому методі геофізики, великої кількості (більш як 40) модифікацій. Існує також багато схем класифікацій останніх залежно від ознак, закладених у їхню основу.

Нами у якості основної ознаки прийняті часові (частотні) характеристики полів, що використовуються, і це дозволяє узагальнити окремим групам методів теоретичні та фізичні основи, зареєстровані параметри та апаратуру, яка застосовувалась, і геологічних задачах, які розв’язуються (табл. 1).