Метод естественного постоянного электрического поля (еп)
Метод ЕП основан на изучении окислительно-восстановительных, диффузионно-адсорбционных и фильтрационных процессов в земной коре. Они создают аномалии, которые могут быть зарегистрированы микровольтметром постоянного тока с высокоомным входом. Для производства работ используются специальные неполяризующиеся электроды, так как таковые металлические из-за окисления в грунте создают значительную (до 1 В) электродную разность потенциалов. Полевые наблюдения состоят в измерениях потенциала (UЕП) или разности потенциалов (ΔUЕП) между измерительными электродами M и N (рис 2.8).
Рис.2.8. Схема съемки потенциалов (А) и градиентов потенциала (Б) методом ЕП
Усовершенствование методики измерений ЕП заключается в помещении неполяризующихся электродов в тряпичные чехлы (мешочки), обильно смоченные водой, которая из пластиковых бутылок также заливается в лунки, заранее подготовленные на профиле. Таким простым и оригинальным способом («тряпичным фитилем») и осуществляется контакт неполяризующихся электродов с грунтом в период измерений, что существенно увеличивает производительность и повышает точность.
При длине профилей до 1 км целесообразно использовать способ измерения потенциала, а свыше 1 км – способ измерения градиента потенциала. Для выявления аномальных зон повышенной флюидопроницаемости вполне приемлем шаг измерений 10 м. При этом, работая по способу градиента (U), через каждые 200 м необходимо производить контрольные (повторные) измерения U для оценки накапливающейся погрешности и последующей ее ликвидации.
На рис. 2.9 показан типовой график ЕП над металлическим объектом (трубой водовода). Исследования методом ЕП также эффективны при изучении зон инфильтрации (отрицательные аномалии) и разгрузки (положительные аномалии) подземных вод.
Рис. 2.9. Форма графика ЕП
Над стальной трубой Методы электроразведки на основе искусственного постоянного электрического поля
Методы электропрофилирования и электрозондирования на основе искусственного постоянного электрического поля получили название методов сопротивлений (КС). Все процессы рассматриваются в рамках стационарной модели. В основе лежит теория распределения в геологической среде постоянного электрического поля, когда f→0 и основную роль играют токи проводимости. Название методов связано с понятием кажущегося сопротивления ρк, которое отличается от истинного ρп в силу того, что во всех случаях изучаемый объект является частью гетерогенной (неоднородной) геологической среды и поэтому регистрируемые параметры поля являются интегральными показателями, в которых учитывается доля каждого из присутствующих в этой среде других объектов.
Для производства работ в электроразведке используются установки с гальваническим способом возбуждения и приема. Параметр ρк рассчитывается по формуле:
ρк=k*(∆U/I) (2.4), где
k - коэффициент электроразведочной установки зависящий от геометрического расположения электродов, ∆U - разность потенциалов между электродами M и N, I - сила тока в цепи AB.
Сущность формулы (46) вытекает из закона Ома, согласно которому если в однородной среде, где ρ=const, возбуждается ток силой I и воздействует на элементарный объем, где dI - сила тока, dS - площадь грани, а dℓ - длина грани (рис. 2.10), то:
Рис. 2.10.Схема, поясняющая вывод