Геофизика_1 / 3

По данным зондирований строят структурные карты по кровле опорного горизонта и карты мощностей тех или иных слоев. Сопоставив их с геологическими данными, можно проводить построение или уточнение структурных геологических карт.

Метод заряда

Для выделения и оконтуривания рудных тел с высокой электропроводностью па поисково-оценочной и разведочной стадиях, а также для решения гидрогео­логических задач, связанных с определением направления и скорости двюкения подземных вод, применяют метод заряженного тела (или заряда). Один из пита­ющих электродов заземляют в изучаемый рудный объект или опускают его ниже уровня подземных вод, пересеченных одной скважиной. Второй питающий элек­трод относят в "бесконечность" (на расстояние в 20 раз большее предполагаемо­го размера тела), а измерения с помощью МЫ проводят на площади для опреде­ления положения Э1свипоте1щиальных линий, так как они будут отражать форму объекта, являющегося эквипотенциальным проводником (рис. 25).

\

\

В гидрогеологическом варианте в скважину, вскрывшую водоносный го­ризонт, опускают мешок с солью с привязанным питающим электродом, дру­гой электрод заземляют в бесконечности. Внутри подземного потока образу­ется солевой ореол, обладающий повышенной электропроводностью по сравнению с незаселенной частью подземного потока. Вначале ореол имеет форму шара, а затем начинает вытягиваться в сторону движения потока, по­этому по форме ореола и передвижению его фронта можно определить на­правление и скорость потока (рис. 26).

Рис. 25. Поле заряженного рудного тела 1 - рудное тело, 2 - изолинии {/_пе; В - батарея, АВ - питающая линия; ИП - измерительный прибор, ММ - приемная линия

82

Рас. 26. Определение направленияи скорости движе­ния подземного потока по одной скважине: АВ - питающая линия. МЫ - приемная линия, Б - ба­тарея, ИП - измерительный прибор; стрелкой пока­зано направление потока; Х_№ 1_р Х₂ - эквипотенциаль­ные линии, замеренные в разное время после засолки скважины

§ 4. Методы низкочастотного электромагнитного поля

К этой группе относят низкочастотные индуктивные методы, шектромагнитные зондирования и магнитотеллурические методы, где изучаются электромагнитные поля с частотой от единиц герц до первых (ссятков тысяч герц. Теория таких полей базируется на уравнениях Максвелла, которые устанавливают связь между напряженностями электрического Е и магнитного Н полей, электрической Ъ и магнитной В индукциями и плотностью,/ электрического тока. Методами низкочастотной электроразведки исследуют гармонически и ступенчато изменяющиеся поля. Гармонические поля меняются по синусоидальному или косинусоидалыюму закону.

Если две величины гармонически меняются с одинаковой угловой частотой, ю сдвиг фаз определяется разностью их начальных фаз; обычно начальную фазу тока в питающем устройстве принимают равной нулю, поэтому начальные фазы'других величин, характеризующих поле, соответствуют сдвигу фаз относительно тока в источнике поля.

Структура и характер электромагнитного поля зависят от волнового числа к, которое выражается через абсолютные диэлектрическую е и магнитную (1 проницаемости, электропроводность среды у и частоту поля со:

1с = ^о}²^

Величина к комплексная (/с = а +Ж), вещественной частью а определяется скорость распространения V = СО/о и длина волны X = 2%/а электромагнитных колебаний, мнимая часть Ъ называется коэффициентом поглощения и характеризует глубину проникновения этих колебаний в среду.

В средах с высокой электропроводностью к практически не зависит от в, а изучаемые особенности объясняются главным образом токами проводимости. В средах с низкой электропроводностью к не зависит от у среды, а изучаемые явления объясняются в основном токами смещения. При использовании частот, не превышающих 10 кГц, для большинства горных пород влиянием токов смещения пренебрегают. Зависимость компонент поля от .частоты называют частотной характеристикой компонент, которая позволяет извлекать информацию о физических параметрах сред.

В большинство выражений, определяющих компоненты электромагнитного поля, входит не само волновое число, а модуль произведения кг, где г -расстояние до источника поля. Этот модуль называют численным расстоянием

или параметром Р низкочастотного поля: Р = 2,81г^/ / р , где/-частота в

герцах, р - сопротивление в Ом*м, г - дано в километрах. Величина | кг \ определяет три зоны: ближнюю (| кг | < < 1), "дальнюю (| кг \ > > 1) и промежуточную. Компоненты электромагнитного поля ведут себя по-разному,

83