СТАС

Вопрос №1 «Электроразведка. Сущность, предпосылки (общие геолого-геофизические основы) применения. Классификация методов (по используемым полям, по месту применения и по области применения)»

Электроразведка – это совокупность методов изучения строения земной коры и поисков ПИ основанных на изучение естественных и искусственно возбуждаемых электрических полей

Физической основой является зависимость электро-магнитных полей от той среды в которой распространяется это поле.

ГП и руды – отличаются по электрическим свойствам удельному электр. Сопротивлению, диэлектрической проницаемости, поляризуемости.

Зависит от литологического состава, их состояния и от геологических процессов, в которых они участвовали, поэтому любой геологический разрез можно представить как часть пространства занятыми средами с разными электрическими свойствами. Геоэлектричкий разрез – это разрез в котором литологические свойства заменены на электрические

Классификация

Вопрос№2 «Прямая и обратная задача электроразведки. Неоднозначность решения обратной задачи. Нормальные и аномальные поля»

Прямая задача – заключается в определение характера и структуры поля над известным заранее заданным геоэлектрическим разрезом. Решается либо теоретически, либо путем моделирования на плоских, объемных моделях либо на естественных объектах. Обратная задача – заключается в определение геологического тело по известному или конкретному электрическому полю. (неоднозначна). для уменьшения неоднозначности необходимо использовать дополнительную информацию как геофизическую, так и геологическую. Неоднородность объясняется принципом эквивалентности. Для этого созданы альбомы кривых (палетки), а также компьютерные программы. НЕТ НОРМАЛЬНЫХ И АНОМАЛЬНЫХ ПОЛЕЙ(((((

Вопрос №3 «Аппаратура и оборудование для электроразведки. Общая характеристика электроразведочного генераторно-измерительного канала. Источники питания, устройства для возбуждения поля в земле, измерители, общие требования к измерительным электроразведочным приборам. Переносная аппаратура. Электроразведочные станции. Аэроэлектроразведочные станции»

Вопрос №4 «Электрические (электромагнитные) свойства горных пород. Удельное электрическое сопротивление (УЭС). Определение, формула, единицы измерения»

К электрическим (электромагнитным) свойствам ГП относятся УЭС, электрохимическая активность, поляризуемость, магнитные и диэлектрические проницаемости… УЭС ГП- характеризует способность ГП оказывать электрическое сопротивление току и является наиболее универсальным электромагнитным свойством… l – длина проводника S-площадь проводника

R – сопротивление определенного проводника зависящей от S и L

Вопрос №5 «Удельное электрическое сопротивление горных пород (осадочных, метаморфических, изверженных) и руд. Факторы, влияющие на величину УЭС. Анизотропия свойств»

Сопротивление зависит от целого ряда факторов. Водонасыщение, степени минерализации вод, а так же от некоторых других факторов t, глубины залегания, степени метаморфизации и др.

Главнейший фактор сопротивления ГП является пористость и трещиноватость. в меньшей степени от минерализации. Структура и текстура пород влияет на УЭС за счет изменения коэф. Микроанизотропи

ВИТАЛЯ

Вопрос №6 «Метод сопротивлений. Физическая сущность методов сопротивлений»

Методы сопротивлений: электропрофилирование (ЭП), электрозондирование - вертикальное (ВЭЗ) и дипольное (ДЭЗ), подземные методы - метод заряженного тела (МЗТ) рудный вариант, метод погруженных питающих электродов, методы электрической корреляции и вертикального градиента, МЗТ гидрогеологический вариант.

В этих методах используются как постоянные, так и переменные низкочастотные поля с частотой менее 20 Гц.

Физическая сущность методов заключается в следующем. В земле с помощью питающих электродов и источника, создается искусственное поле.

Токовые линии (сплошные), эквипотенциальные линии (пунктирные)

Так как г.п. обладают определенным сопротивлением, то в них на всех участках происходит падение напряжения, поэтому если на поверхности расположенно 2 электрода, то между ними будет разность потенциалов, которые связаны:

Где К – коэффициент установки

В методе сопротивлений основной простейшей прямой задачей является, задача о поле точечного источника на поверхности.

Вопрос 7 «Кажущееся удельное электрическое сопротивление»

В природе существуют анизотропные среды, изменяемые сопротивления являются отражением всех обьемов среды и называются кажущимися сопротивлениями. Кажущиеся сопротивления больше наименьшего сопротивления.

Кажущееся удельное электрическое сопротивление – удельное электрическое сопротивление (УЭС) в неоднородных геологических разрезах, представляющее собой некоторую расчетную величину, зависящую от различия по УЭС и занимаемым объемам неоднородностей, слагающих тот или иной разрез (слоев, включений и.т.д), и величин измеренных параметров при заданном пространственном размещении электроразведочной установки.

Физический смысл кажущегося сопротивления:

Напряженность электрического поля

Е =MN jMN = ΔU / MN

где jMN - плотность тока, MN - удельное сопротивление вблизи приемных электродов

Нормальная плотность тока в однородной среде: j0 = J / 2πr²

На постоянных разносах при однородном верхнем слое MN/i MN = const

В результате получаем

к = 2πr²/MN * ΔUMN / J0 = jMN * MN /iMN ≈ iMN,

т.е. к над неоднородным полупространством пропорционально плотности тока у приемных электродов

к – сложная функция геоэлектрического разреза и типа установки. Величина функции пропорциональна сопротивлению пород и плотности тока вблизи приемных электродов.

к - характеризует степень искажения токовых линий вблизи приемных электродов неоднородностями, расположенными на глубине.

Вопрос №8 «Теоретические основы метода сопротивлений. Основные законы теории поля постоянного тока в неполяризующихся средах. Закон Ома в обычной и дифференциальной формах. Закон Кирхгофа в дифференциальной форме. Уравнение Лапласа. Потенциал, напряженность, плотность тока электрического поля»

Основные законы теории поля постоянного тока

• Закон Ома в обычной форме:

R = ∆U/I, или ∆U= R*I

Учитывая, что R = ρ ∆ℓ/s и Е = dU/dℓ = ∆U/∆ℓ , запишем ∆U/ ∆ℓ = R *I/ ∆ℓ =(ρ ∆ℓ/s) *I/ ∆ℓ =ρ*I/s и , что I/s = j, где R – сопротивление, ∆U – разность потенциалов, ∆ℓ - длина проводника, s – площадь поверхности, через которую проходит ток, Е – напряженность поля, j – плотность тока.

• Закон Ома в дифференциальной форме:

j = E/ρ; - для изотропной среды

j_x = E_x/ρ_x, j_y = E_y/ρ_y, j_z = E_z/ρ_z –для анизотропной

• Закон Кирхгофа в дифференциальной форме:

div j = 0 ; div j = ∂E_x/ρ_x + ∂E_y/ρ_y + ∂E_z/ρ_z = 0,

Смысл закона в том, что в электрическом поле токовые линии должны быть параллельны.

Если div>0, то это источник, а когда div<0, то это сток.

• Уравнение Лапласа – основное дифференциальное уравнение поля постоянного тока:

∆U = ∂²U/ ∂x² + ∂²U/ ∂y² + ∂²U/ ∂z² = 0

Плотность тока в любой точке N удаленной от источника тока на R равна току деленному на площадь.

Плотность тока — векторная физическая величина, имеющая смысл силы тока, протекающего через единицу площади. Например, при равномерном распределении плотности тока и всюду ортогональности ее плоскости сечения, через которое вычисляется или измеряется ток, величина вектора плотности тока:

Напряжённость электрического поля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и численно равная отношению силы действующей на неподвижный пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда :

.

Вопрос №9 «Поле точечного, полусферического и стержневого заземлителей над однородным изотропным полупространством»