- •Принципы устройства и назначение аппаратуры для электроразведки
- •Электромагнитные зондирования
- •Электрическое зондирование.
- •1 . Методика вертикальных электрических зондирований (вэз).
- •2. Методика дипольных электрических зондирований.
- •Электромагнитные профилирования
- •Метод естественного электрического поля.
Принципы устройства и назначение аппаратуры для электроразведки
Из-за наличия множества методов электроразведки используются разнообразные комплекты аппаратуры и оборудования. Создаваемые и выпускаемые малосерийные приборы быстро устаревают и непрерывно совершенствуются в направлении увеличения числа одновременно регистрирующих каналов, компьютеризации измерений и обработки информации.
Для изучения небольших глубин (до 200 м) используются переносные приборы и оборудование. Разведка больших глубин (свыше 0,5 км) осуществляется с помощью электроразведочных станций (ЭРС).
В комплект аппаратуры и оборудования обычно входят следующие блоки:
Машинные генераторы, батареи, аккумуляторы постоянного тока - для питания заземлений постоянным током или для получения переменного тока разной частоты и формы, питающего заземления или незаземленные контуры. Машинные генераторы работают от двигателя автомобиля или бензоэлектрических агрегатов. Для работ могут использоваться наборы анодных батарей напряжением до 100 В или аккумуляторов.
Измерители тока (J) в питающих линиях (от 0,01 до 100 А).
Измерители разностей потенциалов (ΔU), предназначенные для определения амплитуд, а на переменном токе и фаз сигналов в приемных линиях. Они бывают аналоговыми (стрелочные приборы, фотобумага). Сейчас чаще применяются цифровые приборы, в которых сигналы кодируются в двоичном цифровом коде, а затем их цифровые значения высвечиваются на шкале прибора или записываются в память компьютера.
Электроды-заземлители для гальванического создания поля в Земле и измерения разностей потенциалов, пропорциональных напряженности электрического поля. В качестве электродов для питающих линий АВ используются стальные, а для приемных линий МN - медные или латунные электроды длиной 0,3 - 1 м и диаметром 1 - 3 см. В поляризациионных методах применяются неполяризующиеся электроды, которые состоят из заземляемого пористого (керамического или брезентового) сосуда с раствором медного купороса и медного стержня в нем.
Незаземленные контуры: петли диаметром до 4 км и рамки диаметром до 1 м, предназначенные для индуктивного возбуждения поля или измерения напряженности магнитного поля.
Вспомогательное оборудование, включающее провода невысокого сопротивления, большой механической прочности и с хорошей изоляцией, катушки, кувалды и др.
Электромагнитные зондирования
Методы электромагнитных зондирований (ЭМЗ) направлены на то, чтобы получить информацию об изменении электромагнитных свойств (чаще это УЭС) с глубиной. С этой целью на каждой точке зондирования постепенно увеличивают глубинность разведки:
В зондированиях, проводимых на постоянном или на переменном токе низкой частоты (до 10 кгц) постепенно увеличивается расстояние между питающими и приемными линиями (разнос - r).
В зондированиях с использованием переменного тока высокой частоты (до нескольких мегагерц), разнос установки остается постоянным, а изменение глубинности исследования достигается изменением частоты переменного тока. Чем ниже частота, тем больше глубинность исследования. При высоких частотах наблюдается скин-эффект – весь ток распространяется по поверхности. Таким образом, фактор, определяющий глубинность исследования, это период колебания (Т).
Используются и оба эти способа изменения глубинности (комбинирование этих методик).
Определяемые в результате зондирований амплитуды и фазы электрических ( Е ) или магнитных ( Н ) компонент поля или кажущиеся сопротивления (КС) для разных параметров глубинности характеризуют изменение геоэлектрического разреза с глубиной. За параметры глубинности принимаются r или Т0.5. В результате ЭМЗ строятся кривые зондирований, т.е. графики зависимостей кажущихся сопротивлений от параметров глубинности.
Теория и методика электромагнитных зондирований хорошо разработаны для горизонтально слоистых моделей сред. Поэтому зондирования чаще всего проводятся при изучении горизонтально и полого залегающих (углы падения меньше 10o - 15o) разрезов. В результате количественной интерпретации кривых ЭМЗ получаются послойные или обобщенные геометрические и электрические свойства слоев или толщ. По совокупности профильных или площадных зондирований строятся геоэлектрические разрезы (по вертикали откладываются мощности слоев или пачек слоев, а в их центрах проставляяются электрические свойства слоев) или карты тех или иных параметров этих разрезов.
Электромагнитные зондирования применяются для глубинных, структурных исследований, поисков и разведки полезных ископаемых, детальных инженерно-геологических, мерзлотно-гляциологических, гидрогеологических, почвенно-мелиоративных и экологических исследований.