🗊Презентация Электроразведка

ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА

Электроразведка - физические методы исследования геосфер Земли, поисков и разведки полезных ископаемых, основанные на изучении электрических и электромагнитных полей, существующих в Земле либо в силу естественных причин, либо созданных искусственно. Электроразведка - физические методы исследования геосфер Земли, поисков и разведки полезных ископаемых, основанные на изучении электрических и электромагнитных полей, существующих в Земле либо в силу естественных причин, либо созданных искусственно.

Электромагнитные свойства пород служат основой для построения геоэлектрических разрезов. Электромагнитные свойства пород служат основой для построения геоэлектрических разрезов. Геоэлектрический разрез: над однородным пространством - нормальный, над неоднородным - аномальный. На выделении аномалий и основана электроразведка.

По технологии и месту проведения работ различают методы электроразведки: По технологии и месту проведения работ различают методы электроразведки: аэрокосмические; полевые (наземные); акваториальные (или аквальные, водные, морские, речные); подземные (шахтно-рудничные); скважинные (межскважинные).

Естественные переменные электромагнитные поля

Поля космической природы Происхождение магнитотеллурических полей объясняется воздействием на ионосферу Земли потока заряженных частиц, посылаемых космосом (в основном, корпускулярным излучением Солнца). Магнитотеллурические поля проникают в Землю до глубин в десятки и первые сотни километров.

Поля атмосферной природы Происхождение естественных переменных полей атмосферной природы связано с грозовой активностью. В целом под воздействием гроз в верхних частях Земли повсеместно и всегда существует слабое грозовое поле, которое называют шумовым. Средний уровень поля «атмосфериков» подвержен заметным суточным и сезонным вариациям.

Естественные постоянные электрические поля

Электрохимические постоянные естественные поля обусловлены: Электрохимические постоянные естественные поля обусловлены: окислительно-восстановительными реакциями, протекающими на границах проводников: электронного (рудные минералы - например, сульфиды, окислы) и ионного (окружающие породы подземные воды), разностью окислительно-восстановительного потенциала подземных вод вдоль проводящего слоя (например, графита, антрацита).

Электрокинетические постоянные естественные поля обусловлены Электрокинетические постоянные естественные поля обусловлены диффузионно-адсорбционными и фильтрационными процессами в горных породах, насыщенных подземными водами. Естественные потенциалы наблюдаются также при движении (фильтрации) подземных вод через пористые породы.

Искусственные постоянные электрические поля Искусственные постоянные электрические поля создаются с помощью батарей, аккумуляторов или генераторов постоянного тока, подключаемых с помощью изолированных проводов к стержневым электродам – заземлителям. Простейшая система состоит из двух заземлителей – электродов А и В, подключенных с помощью проводов к плюсу и минусу источника Через электрод А ток поступает в землю, а через электрод В уходит из нее.

Простейшей прямой задачей электроразведки методами сопротивлений является расчет разности потенциалов (ΔU) в двух точках (М и N) над однородным изотропным полупространством с постоянным УЭС (), в которое через точечный источник (А) вводится ток силой J. Простейшей прямой задачей электроразведки методами сопротивлений является расчет разности потенциалов (ΔU) в двух точках (М и N) над однородным изотропным полупространством с постоянным УЭС (), в которое через точечный источник (А) вводится ток силой J.

Вследствие шаровой симметрии решаемой задачи токовые линии радиально направлены от точечного источника (А), а эквипотенциальные поверхности имеют вид полусфер. Используя закон Ома Вследствие шаровой симметрии решаемой задачи токовые линии радиально направлены от точечного источника (А), а эквипотенциальные поверхности имеют вид полусфер. Используя закон Ома ΔU = RJ, где R =  l / s – сопротивление проводника между двумя полусферами со средним радиусом r и площадью s = 2r2, удаленными на расстояниe l = MN, можно записать ΔU ≈ J MN/2r2 Для градиент-установок, когда MN r, в последней формуле можно заменить r2 ≈ AM∙AN, поэтому выражениe для расчета УЭС однородного полупространства с помощью трехэлектродной установки АМN получит вид:

Под установкой в электроразведке понимают комбинацию питающих и приемных электродов. Коэффициент K, зависящий от расстояний между ними, называется коэффициентом установки. Над неоднородной средой рассчитанное по этой формуле удельное электрическое сопротивление называется кажущимся сопротивлением (КС): Под установкой в электроразведке понимают комбинацию питающих и приемных электродов. Коэффициент K, зависящий от расстояний между ними, называется коэффициентом установки. Над неоднородной средой рассчитанное по этой формуле удельное электрическое сопротивление называется кажущимся сопротивлением (КС):

Каков же физический смысл ρК? Каков же физический смысл ρК? Известно, что напряженность электрического поля равна где jМN – плотность тока, ρMN – удельное сопротивление вблизи приемных электродов. Обозначив j0 = J/2r2 и учитывая, что на постоянных разносах и при однородном верхнем слое ρMN /j0 = const, получим:

Искусственные импульсные (неустановившиеся) электромагнитные поля

Различают неустановившиеся поля вызванной поляризации (ВП) и переходных процессов (ПП) - становления поля. Различают неустановившиеся поля вызванной поляризации (ВП) и переходных процессов (ПП) - становления поля. ВП - измеряется разность потенциалов через 0,5-1 с после отключения постоянного тока, т.е. измеряется спад напряженности электрического поля, обусловленный разной вызванной поляризуемостью горных пород. ПП -изучается разность потенциалов на разных временах после окончания питающего постоянного сигнала, т.е. получают форму искаженного средой сигнала (зависящую от формы импульса и сопротивления среды).

Искусственные переменные гармонические электромагнитные поля

Искусственные переменные гармонические электромагнитные поля Создаются с помощью генераторов синусоидального напряжения звуковой и радиоволновой частоты. Измеряются соответственно электрические (E) или магнитные (H) составляющие напряженности поля. Они определяются прежде всего удельным электрическим сопротивлением вмещающей среды. Чем выше сопротивление, тем меньше скин-эффект и больше глубина проникновения поля. Чем ниже сопротивление, тем больше интенсивность вторичных вихревых электромагнитных полей, индуцированных в среде.

Аппаратура Генераторы, батареи, аккумуляторы постоянного тока. Измерители или регистраторы тока в питающих линиях. Измерители или регистраторы разностей потенциалов (ΔU). Электроды-заземлители. Незаземленные контуры. Вспомогательное оборудование (провода, катушки, кувалды и др.)

Методика работ

Зондирования

Методика ВЭЗ Вертикальное электрическое зондирование выполняется симметричной четырехэлектродной или трехэлектродной градиент-установками. Производится измерение ΔU и J и рассчитывается

При больших АВ приходится переходить на увеличенную длину MN, чтобы ΔU превышали уровень помех. На каждом разносе определяется ρк . С увеличением разноса увеличивается глубина исследований. При больших АВ приходится переходить на увеличенную длину MN, чтобы ΔU превышали уровень помех. На каждом разносе определяется ρк . С увеличением разноса увеличивается глубина исследований. Часто измеряют кажущуюся поляризуемость (ВЭЗ-ВП)

Метод частотного электромагнитного зондирования (ЧЗ) основан на изучении электрической или магнитной составляющих поля, созданного в Земле электрическим диполем АВ или петлей, питаемыми переменным током с постепенно меняющейся частотой. Метод частотного электромагнитного зондирования (ЧЗ) основан на изучении электрической или магнитной составляющих поля, созданного в Земле электрическим диполем АВ или петлей, питаемыми переменным током с постепенно меняющейся частотой. Магнитотеллурическое зондирование МТЗ - длительные (сутки) регистрации взаимно перпендикулярных электромагнитных компонент поля различных периодов, выделение сигналов с периодами, отличающимися менее, чем в два раза в интервале от 1 до 100 с, расчет амплитуд сигналов, а по ним - кажущихся сопротивлений.

Профилирования В основном применяются профилирование на переменном и постоянном токах, вызванной поляризации, естественного электрического поля, радиокомпарация.

Подземно-скважинные методы

Применение методов Естественных переменные поля солнечно-космического происхождения - разведка земных недр на глубинах до 500 км, изучение таких геосфер, как осадочная толща, кристаллические породы, земная кора, верхняя мантия. Электромагнитные зондирования используются при глубинных и структурных исследованиях, поисках нефти и газа. Электромагнитные профилирования применяются при картировочно-поисковых съемках, поисках рудных и нерудных полезных ископаемых. Малоглубинные электромагнитные зондирования и профилирования используются при инженерных и экологических исследованиях.