5 Курс электроразведка
Электромагнитные свойства горных пород. Удельное электрическое сопротивление, диэлектрическая проницаемость, магнитная проницаемость, поляризуемость. Классификация горных пород по проводимости.
Классификация методов электроразведки.
Переменные электромагнитные поля, применяемые в электроразведке.
Гармонически изменяющееся поле и приемы его возбуждения в Земле.
Принципы частотного зондирования (ЧЗ) и электромагнитного дипольного профилирования (ДЭМП). Условия применения и решаемые задачи.
Зондирования становлением поля(ЗС). Методика наблюдений и обработка результатов. Условия применения и решаемые задачи.
Магнитотеллурическое зондирование: методика наблюдений и обработка результатов. Построение кривых МТЗ и их истолкование. Условия применения и решаемые задачи.
Качественная интерпретация результатов электромагнитных зондирований (ЭЗ): построение разреза кажущихся сопротивлений и его истолкование.
Количественная интерпретация результатов ЭЗ: экспресс-методы и компьютерные программы. Построение геоэлектрического разреза и его истолкование.
Особенности технологии обработки и интерпретации данных ВЭЗ на ЭВМ.
Принципы устройства аппаратуры, применяемой в электроразведке.
Способы возбуждения и регистрации электромагнитных полей.
Региональные исследования и геологическое картирование с общими поисками.
Формационно-тектоническое районирование территории
Поиски нефтегазоносных структур при геофизических исследованиях
Гидрогеологическое картирование
Коренные месторождения алмазов.
Аллювиальные россыпи алмазов и золота в современных и древних отложениях (картирование и разведка древних долин, оценка мощности песков, глубины залегания "плотика", уклонов древних русел).
Месторождения калийных и магниевых солей.
Поиски и разведка месторождений пресных подземных вод (линзы, палеорусла, артезианские воды в карбонатных и терригенных породах, артезианские бассейны).
Геофизические исследования при изысканиях, строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений (плотины, дамбы, водохранилища, водозаборы и т.п.).
Изучение карста (картирование, изыскания под строительство, изучение условий обводнения шахт и рудников и др.).
Изучение многолетней мерзлоты, оползней.
Изыскания трасс железных и шоссейных дорог, мостовых переходов, газопроводов и др.
1. Электромагнитные свойства горных пород. Удельное электрическое сопротивление, диэлектрическая проницаемость, магнитная проницаемость, поляризуемость. Классификация горных пород по проводимости.
К электромагнитным свойствам горных пород относят удельное электрическое сопротивление ρ (или удельную электропроводность σ =1/ρ), магнитную μ и диэлектрическую ε проницаемости, а также поляризуемость η как особое свойство среды, характеризующее интенсивность ЭДС вызванной поляризации.
УЭС называют сопротивление 1 м3
породы постоянному току, протекающему
от одной грани куба к другой. Согласно
закону Ома, сопротивление линейного
проводника равно
,
где l, s – длина и поперечное
сечение проводника. Удельное электрическое
сопротивление горных пород изменяется
в широких пределах (10-6-1014
Ом*м) и зависит в основном от минерального
состава, пористости и трещиноватости,
формы поровых каналов, влажности,
минерализации подземных вод, температуры
и давления, структуры и текстуры, а также
от динамического состояния среды.
Удельной электропроводностью σ называют
величину, обратную ρ. Она измеряется в
сименсах на метр (См/м). Электропроводность
характеризует способность горных пород
концентрировать токовые линии при
заданной напряженности электрического
поля.
В изотропных средах вектор плотности
тока
совпадает по направлению с вектором Е
и между ними существует пропорциональная
зависимость
- закон Ома в дифференциальной форме.
Согласно закону Ома, плотность тока в
любой точке физического пространства
пропорциональна напряженности поля.
Коэффициентом пропорциональности
служит σ = 1/ρ.
Магнитной проницаемостью μ называют
свойство вещества концентрировать или
рассеивать поток магнитной индукции
вследствие явления поляризации, т. е.
упорядоченной ориентации магнитных
моментов вещества. Природа ее связана
с наличием в горных породах минералов,
обладающих способностью намагничиваться
под действием стороннего магнитного
поля.
Основной характеристикой
состояния поляризованного вещества
служит вектор намагниченности единицы
объема
.
Он равен произведению среднего магнитного
момента
т
каждой частицы на число поляризующихся
частиц п в единице объема вещества.
В изотропных средах вектор намагниченности
совпадает по направлению с вектором
напряженности магнитного поля H.
Между ними существует пропорциональная
зависимость
=
χнН Коэффициент χн называют
магнитной восприимчивостью, χн физическая
величина, характеризующая способность
вещества изменять свой магнитный момент
под действием внешнего поля.
Диэлектрической проницаемостью ε называют свойство вещества концентрировать или рассеивать поток электрической индукции вследствие явления электрической поляризации, т.е. упорядоченной ориентации связанных зарядов, на которые воздействует внешнее электрическое поле. В горных породах такие заряды имеются в свободной и связанной воде, а также в твердых частицах (электроны в атомах, ионы в кристаллической решетке и т. п.). Основной характеристикой электрического состояния поляризованного вещества служит электрический момент единицы объема Р, называемый вектором интенсивности поляризации.
Поляризуемостью называют свойство горных пород и руд, находящихся в ионной среде, поляризоваться (образовывать поверхностные и объемные заряды) под действием постоянного или низко частотного переменного тока. Поляризуемость η характеризует относительную интенсивность вторичного поля ВП в единице объема вещества. Она является безразмерной величиной и определяется отношением вторичного поля Евп к суммарному полю Е. Естественной поляризуемостью называют свойства горных пород и руд поляризоваться в естественных условиях под воздействием природных факторов.
Классификация ГП по проводимости:
1)электронная проводимость – самородные металлы (золото, платина), сульфиды, некоторые окислы.
2)ионная проводимость – все осадочные, метаморфические и изверженные породы, природные воды.