Индуктивная электроразведка ( 8 семестр бакалавриат лекции 2015 по лекциям и.В. Притыки)
Общие сведения
Под индуктивными методами электроразведки понимаются методы, в которых используются переменные электромагнитные поля, индуцирующие в Земле вторичное электромагнитное поле, различные составляющие которого измеряются.
В качестве источников первичного поля могут применяться
электрические или магнитные диполи, незаземленные петли, заземленные кабели.
Электрический диполь - это заземленный на концах
провод, питаемый переменным током. При этом осуществляется гальваническая связь с Землей.
Магнитный диполь – это либо катушка, либо петля,
питаемые переменным током и расположенные на поверхности или либо вблизи поверхности Земли. Таким осуществляется индуктивная связь с Землей.
Для электрических и магнитных диполей характерно то, что измерения поля проводятся на достаточно большом расстоянии от источника поля по сравнению с размерами самого источника.
Виды индуктивных методов электроразведки различаются характером возбуждаемых переменных полей и измеряемыми составляющими.
В число индуктивных методов электроразведки не включаются модификации электропрофилирования с низкочастотной аппаратурой, метод заряженного тела на низкой частоте, методы, в основе которых лежит использование неустановившихся полей (методы ВП и становления поля).
Основные виды индуктивных методов рудной электроразведки:
Метод незаземленной петли (НП).
Методы длинного кабеля (ДК) и бесконечно длинного кабеля (БДК).
Методы дипольного индуктивного профилирования (ДИП) и дипольного электромагнитного профилирования (ДЭМП).
Аэроэлектроразведочные методы.
Метод переходных процессов с совмещенными источником и приемником поля (МППО).
Методы радиокип.
В методе МППО исследуются неустановившиеся поля в Земле, т.е. переходные процессы. Однако в нем, в отличие от метода вызванной поляризации, изучаются индукционные эффекты этих полей.
Индуктивные методы электроразведки в зависимости от ϰиспользуемых частот электромагнитных полей подразделяются на следующие виды:
Низкочастотные индуктивные методы электроразведки – используются низкочастотные переменные электромагнитные поля (10 – 10000 гц) (НП, ДК, ДИП, ДЭМП)
Методы индукции – используются переменные электромагнитные поля средних частот (10 – 75 кГц) (аэрометоды).
Метод радиокип – используются высокочастотные электромагнитные поля (0.1 – 20 Мгц).
В индуктивных методах электроразведки исследуется характер поведения искусственно создаваемого электромагнитного поля. Для полного задания магнитного поля требуется знать шесть независимых функций поля. К ним относятся:
- декартовые координаты компонент поля Нх, Ну, Нz и их фазы φх, φу, φz, отсчитываемые от некоторого опорного сигнала, чаще всего связанного с фазой тока в питающей цепи;
- полуоси эллипса поляризации магнитного поля «а» и «b» вместе с фазой одной из них и значения трех геометрических углов, описывающих положение эллипса поляризации в пространстве.
Как правило, при полевых измерениях ограничиваются измерениями лишь каких-либо 2, в крайнем случае - 3 элементов поля. Различают методы абсолютных и относительных измерений элементов поля.
При абсолютных измерениях регистрируются одноименные компоненты напряженности магнитного поля или элементы эллипса поляризации в различных точках пространства.
При относительных измерениях регистрируются отношения одноименных компонент напряженности магнитного поля в разных точках пространства, либо разноименных компонент магнитного поля в одной и той же точке.
Измеряемые в переменном электромагнитном поле величины имеют комплексный характер.
Объектом
абсолютных измерений могут быть амплитуда
и фаза напряженности поля |
|,
φ или ее действительная и мнимая части,
т.е.
.
(1)
И
змеренные
действительная и мнимая части напряженности
магнитного поля изображаются на
комплексной плоскости в декартовых
координатах:
При
измерении амплитуды и фазы напряженности
магнитного поля, т.е.
,
(2)
их изображают в полярных координатах:
Результат относительных измерений напряженности магнитного поля в двух точках представляют в виде:
.
(3)