книги из ГПНТБ / Светов Б.С. Теория, методика и интерпретация материалов низкочастотной индуктивной электроразведки

намагниченности: результаты интерпретации обоих методов иден­

цаемости объекта. Наконец, графики рис. 50, в свидетельствуют о резком преобладании влияния вектора остаточной намагничен­ ности 1п по сравнению с вектором индукционной намагниченности h в магниторазведке и их противоположном направлении. Интер­ претация данных магниторазведки в этом случае практически не­ возможна.

Что касается наблюдений по методу НП, то они и в этом случае могут быть проинтерпретированы обычными для магниторазведки методами. Сопоставление результатов этой интерпретации с дан­ ными магниторазведки позволяет найти величину (а в общем слу­ чае и направление) вектора остаточной намагниченности 1п-

Количественная интерпретация графиков распределения поля в методе НП производится в предположении близости формы ано-^ мального объекта к одной из простых геометрических форм — шару, цилиндру или тонкой пластине.

Графики распределения поля на съемочном планшете позво­ ляют судить о степени вытянутости проводника. Если его форма близка к изометрической, то интерпретация полученной анома­ лии производится по профилю, проходящему через эпицентр про­

1 Интерпретация графиков распределения других элементов поля произво­ дится в соответствии с табл. 4.

200

может быть получен радиус шара (а). В (IX.5) берется соответст­

и подставляя в него ранее определенные значения р и а, можно найти электропроводность шара а. Таким образом, в рассматри­ ваемом случае обратная геофизическая задача решается до конца [91].

Интерпретация аномалии от вытянутого проводника произво­ дится по профилю, идущему вкрест аномалии, на основе отождеств­ ления проводящего объекта с круговым цилиндром или тонкой пла­ стиной. Предпочтительную форму модели в этом случае можно выбрать путем сопоставления формы графиков поля над такими объ­ ектами. Для тел в виде пластин аномалии по Нг и Нх характери-

201

зуются величинами, несимметрично переходящими с положитель­ ных значений на отрицательные, или наоборот (см. рис. 37 и 38); для цилиндрического проводника аномалия по Hz — простой мини­ мум поля, а по Нх — симметричный переход с положительных зна­ чений на отрицательные (рис. 54, б).

В случае близости аномального объекта к цилиндрическому проводнику интерпретация наблюденных значений поля произво­ дится на основе формул

следуют из рис. 54, б. Проекция оси цилиндра на дневную поверх­

Последующая интерпретация не отличается от уже рассмотрен­ ной применительно к сферическому проводнику.

Если форма аномалии указывает на близость аномального объ­ екта к тонкой пластине, вытянутой по падению, обратная геофизи­ ческая задача решается не полностью. В этом случае обычными

В некоторых случаях дополнительно удается найти глубину зале­

= 0), оценить глубину залегания верхней кромки (25—30 м) . Ввиду того, что графики абсолютных измерений Hz и Нх затушеваны

202

резкими изменениями первичного поля, угол падения может быть найден по методике скрещенных рамок. Проведя условное нормаль­ ное поле на рис. 51,с по соотношению между экстремумами ано-

hx6

малий на основе формулы 6 = 70 l g — - — получим оценку угла па-

дения (50 ч-60°).

Отметим попутно одно важное в практическом отношении об­ стоятельство, связанное с интерпретацией горизонтальной состав­ ляющей поля незаземленной петли. Ввиду того что эта компонента поля (или величины, эквивалентные ей) определяется с точностью до поворота фазы на 180°, форма наблюденных и палеточных гра­ фиков может различаться по знаку. Так обстоит дело и в данном случае: на графиках Л*, интерпретируемых в соответствии с рис. 38, необходимо изменить знак.

МЕТОД НЕЗАЗЕМЛЕННОЙ ПЕТЛИ С ИНТЕГРАЛЬНЫМИ ИЗМЕРЕНИЯМИ

Интегральные измерения позволяют улучшить соотношение ме­ жду величинами аномалий от поверхностных и глубинных локаль­ ных геоэлектрических неоднородностей. Как известно, именно это соотношение определяет глубинность геофизических исследований и именно на его улучшении базируется основное целевое назначе­ ние двухпетлевого метода •— глубинные поиски месторождений хо­ рошо проводящих руд. Общее уменьшение аномальных эффектов, которым может сопровождаться переход к интегральным измере­ ниям,— это уже техническая проблема, решение которой зависит от уровня измерительной техники.

Сделанная выше оговорка о локальности аномальных объектов не случайна, причем локальность понимается в смысле малости размеров объектов по сравнению с размерами генераторной и приемной петель. Проводящие среды, которые нельзя в этом смысле считать локальными (слой наносов, проводящее полупространство и т. д.), могут при таких измерениях увеличить свой относительный вклад в измеряемое поле. Следует заметить, что в тех случаях, когда эти среды на достаточно больших площадях сохраняют свои электрические параметры, их исключение не составляет большей сложности, чем исключение первичного поля, и основным препят­ ствием при увеличении глубинности поисков хорошо проводящих рудных тел является изменение этих параметров в пространстве. Только в этом смысле наносы и вмещающая среда могут рассмат­ риваться как геоэлектрические помехи в строгом понимании этого термина.

Поясним высказанные соображения некоторыми расчетами. Рас­ смотрим для простоты сферический проводник радиуса а, располо­ женный на общей оси концентрических генераторной и приемной петель радиусов Ri и Rz-

203

тать однородным. Графики функций стоящих в фигурных скобках формул (IX.10) — (IX.10') и выражающих зависимость вторичного поля от глубины залегания шара, приведены на рис. 55. Из них видно, что в двухпетлевом варианте метода вторичные поля от

должны быть сравнимы с глубиной залегания искомых изометри­ ческих объектов. Именно при этом условии улучшается отношение аномалий от искомых объектов к аномалиям от поверхностных неоднородностей. Что касается абсолютной величины аномальных

тоде:

204

Рис. 55. Графики зависимости вели­ чины аномалии от hjR0 в методе НП с точечными и интегральными измере­ ниями:

В области малых парамет­ ров для рассматриваемого слу­ чая интеграл (IX . 11) может быть выражен в элементарных функциях:

Выпишем для сравнения вторичное магнитное поле в центре петли в тех же условиях. На основе формул (111.95") и (111.65) будем соответственно иметь:

(IX. 13)

Выясним соотношение между вторичными полями от локаль­ ного проводника и от двухслойной проводящей среды в методе незаземленной петли с точечными и интегральными измерениями.

На основе выражений (IX.7) — ( I X . 1 0 ) , (IX.12), (IX.13) полу­ чим:

Из сравнения этих формул следует, что если изометрический проводник залегает на глубине, оптимальной для двухпетлевого

205

0,6

_ ч, Й|

метода (h~Ro), то с учетом того, что радиус петель в этом методе примерно в 5—10 раз меньше, чем в обычном методе незаземлен­ ной петли, отношения Н1/Н0 и &7&0 оказываются приблизительно одинаковыми. Наибольшей величины эти отношения достигают на предельно низких частотах, где они стремятся к некоторой посто­ янной величине.

Проанализируем поле от горизонтально-слоистой среды, не огра­ ничивая рассмотрение областью малых параметров. Результаты

зует составляющую э. д. с. вторичного поля, сдвинутую по фазе на 90° относительно э. д. с. первичного поля и измеряемую в двухпетлевом варианте метода НП. Из рисунка следует, что величина ReS1 и характер ее частотной зависимости слабо зависят от значения

206

по вертикали на эту палетку и по совмещенной палеточной кривой найти индекс р\ а на оси абсцисс — значение параметра р 2 . Затем можно определить отдельно S = Oihi и ог. При построениях и вы­ числениях можно, по-видимому, полагать Яо = У RiR2, где Ri и Rz — радиусы окружностей, вписанной и описанной относительно приме­ няемой квадратной петли. Однако ввиду плохой разрешающей спо­

ординат. Естественно, что при этом точность интерпретации не­ сколько снижается.

Методика полевых работ двухпетлевым методом несложна и в принципе не отличается от методики работ в МППО. Генератор­ ная и приемная петли обычно раскладываются вплотную одна к другой. Однако с целью уменьшения э. д. с. первичного поля или э. д. с. от вмещающей среды и покровных отложений возможно их расположение с перекрытием или рядом друг с другом. Обычно петли делаются квадратной формы, а их размеры выбираются рав­ ными желаемой глубине исследования. При каждом расположе­

мерений на всех частотах закончен, петли перекладываются на другое место, как правило, рядом с местом их предыдущего рас­

более сильного подавления геологических помех от объектов с не­ высокой проводимостью производится их двухчастотная обработка

207

E E ] / I—\ff I—\ш eft)/j ЕЕЗ/ EEhEELrEEhe-

у искомых рудных тел в несколько раз превышает параметр вме­ щающей среды и покровных отложений р2 ,, присутствие хорошо

кровных отложений велико, то производится интерпретация на­ блюденных частотных характеристик по палеткам рис. 56.

С целью более точного определения параметра слоистого раз­ реза целесообразно использовать палетку рис. 56, б, на которой

МЛ А

осей, частотную характеристику — = — , где AfA отнесена к средней

208

Рис. 57. Сопоставление результатов измерений двухпетлевым методом и МП ПО на медноколчеданном месторождении Южного Урала

/ — пески (а), глины (б); 2— диабазы; 3 — туфы порфиритов; 4 — порфириты; 5 — гранодиориты; 6 — интрузии гранитов; 7 — медноколчеданные руды

частоте, а / 2 = 4fi, и по найденным значениям р2 и р определить S

и а2 . Присутствие проводящих рудных тел может привести к уве­ личению значений о2. Палетка на рис. 56, б обладает более высо­ кой разрешающей способностью в отношении (3 по сравнению с па­ леткой на рис. 56, а. Анализ кривых этой палетки позволяет сде­ лать вывод, что двухчастотная обработка результатов измерений над горизонтально-слоистой средой уменьшает влияние верхнего слоя разреза (наносов) в области низких частот и подчеркивает поле, обусловленное подстилающей средой (коренными породами). Этот эффект проявляется и при дипольных индукционных исследо­ ваниях.

Однако из сопоставления рис. 56, б и 46 следует, что при сниже­ нии частоты величина Д/Л в случае горизонтально-слоистого раз­ реза убывает медленнее, чем для локальных проводников (как