Способ геоэлектроразведки

 

Способ геоэлектроразведки относится к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых, а именно к геоэлектроразведке методом блуждающих токов. Целью изобретения является повьшение разрешающей способности измерений электрического поля блуждающих токов. Указанная цель достигается тем, что измерения электрического поля блуждающих токов производятся в двух базисных и одном полевом, передвигаемом между ними, пунктах, состоящих из двух взаимно перпендикулярных приемных линий, ориентированных по профилю наблюдений . Использование предлагаемого способа позволит получить более достоверную информацию о характера блуждающих токов и вьщелить с высокой точностью и достоверностью неоднородности геологических образований по проводимости, зоны интенсивной трещиноватости, что особенно важно на стадии детальных геофизических исследований . i (Л со ел О 9 i о N)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 V 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1193619 (21) 3925071/3 1-25 (22) 04.07.85 (46) 07.11.87. Бюл. N 41 (71) Институт геофизики и инженерной сейсмологии AH АрмССР (72) А.К.Матевосян (53) 550.838(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1193619, кл. G 01 Ч 3/02, 1983. (54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ (57) Способ геоэлектроразведки относится к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых, а именно к геоэлектроразведке методом блуждающих токов. Целью изобретения является повышение разрешающей способности измерений электрического по„„SU„„1350640 А 2 ля блуждающих токов. Укаэанная цель достигается тем, что измерения электрического поля блуждающих токов производятся в двух базисных и одном полевом, передвигаемом между ними, пунктах, состоящих из двух взаимно перпендикулярных приемных линий, ориентированных по профилю наблюдений. Использование предлагаемого способа позволит получить более достоверную информацию о характере блуждающих токов и выделить с высокой точностью и достоверностью неоднородности геологических образований по проводимости, зоны интенсивной трещиноватости что особенно важно на ста- а

У

Я дии детальных геофизических исследований.

13506 (3) «1

)мо<кс 2

) х„- М,х); (10) Изобретение относится к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых, а именно к геоэлектроразнедке методом блуждаюпГих токЬв (БТ), и является усовершенствованием изобретения по авт. св.

)(1193619.

Цель изобретения — повышение точности и информативности способа. 1Î

Измерения БТ (промьппленных электрических помех) производятся взаимно перпендикулярными приемными линиями, размещенными в двух базисных и полевом пунктах наблюдений. Определяют абсолютные величины приращений напряженности (или разностей потенциалон при одинаковых размерах приемных линий) поля БТ за два промежутка времени на всех шести каналах измеритель- )0 ной аппаратуры по два канала на пункт наблюдения. Вычисляются нормированные величины поля БТ в полевом пункте (П) по результатам наблюдений н базисных пунктах (Б и Б ) по формулам (s)

Е),ох (L 1+") Е Б х (1) (<)

Е =(» — -1+1) Е () -1 () (2;) шоу L 62У ЗО (2) х -1 (2) (2)

Е =(— — 1+1) Е

»ох 6 x

Е =(-" — -1+1) E (2l ()-1 (2) (4) шоу 62V 35 где Е „, — нормированные величины хили у-составляющих приращения напряженности поля БТ в полевом пункте по результатам измерений х- или у-составляющих того же поля на базисных 40 о пунктах;

E«I (7) (2) (,! 6.х < ) ), (2) g,x

Ч Г» Ф Я 3 Ч

Х () Ч (1 х (21

Еп х ЕБ Ч

Е

E

Б»Ч (5)

E (2)

62У где 1 — расстояние между полевым и

/ вторым базисным пунктами;

L †.расстояние между базисными БО пунктами;

Š— х- или у-составляющие прира61 щения напряженности электрического поля БТ, измеренные на первом базисном пункте;

Е

Б — х- или у-составляющие приращения напряженности электрического поля БТ, измеренные на втором базисном пункте;

40 2 х, у — х- и у-составляющие поля БТ; (1) и (2) — величины, полученные в первый и но второй промежутки времени, Формулы (1)-(4) получены при допущении, что изменение напряженности нормального поля БТ между базисными пунктами происходит линейно. В зави-симости от детальных полевых наблюдений это условие можно соблюдать путем подоора расстояния между базисными пунктами.

Интерпретация полевого материала проводится двумя способами, н зависимости от характера поля БТ.

В случае, когда поле помех не стационарно, т.е. величины <)„ и ц „ для первой и второй серий импульсов различны, поле БТ на поверхности проводящего полупространства можно представить двухмерным тензором второго ранга, полностью характеризующим рассматриваемую геоэлектрическую среду по проводимости в полевом пункте наблюдений. Поскольку

Г ))хх ) ° )ух )УЧ по формулам (i) (21 (y) (1) .»х поу их»оу (6)

" Хх < ) (21 <21

Е»о; E»оу Е»охЕ оо)

F. < " E (" Е < ) E ") х х»ох пх »ох

М

Ху (q) (2) (n)

Е»ох Е поу Е пох E иоч (1) (2) () <)

F. иуЕ»оч E hó E„o„

I )

УХ (<) (2) (2) < 1

Е»ох Е»оу Е по Е шоу (2) «) () (Z) ч) (9)

ЧУ < 1 <21,„ (2)

E»ох E»оу лох Е у где Е > — х- или у-составляющие при-. ращения напряженности электрического поля БТ, измеренные на полевом пункте.

Имея тензор <1), вычисляют его главные значения:

1350640

Е

Eho (14) Е =Ег +Eã л hx пМ полное приращение напряженности, наб- 50 людаемое на полевом пункте; нормированная величина полного приращения напряженности 55 в полевом пункте по результатам наблюдений в базисных пунктах.

= E»».Е»

ho nox nOJ

5 где ч> О с — максимальное значение макС параметра. г; — минимальное значение

Направления главных значений тензора g определяются по формулам 10

1 ху ух

ХУ Ух (./ =-(are tg — — — -+are tg — — — — ); макс — М У

" (17) мин макс- 2е (13) где Че „ — угол между максимальным значением и направлением профиля;

Ц „„ — угол между минимальным значением ц и направле- 20 нием профиля.

Затем определяются величины макс ) . и ††вЂ, где ч — средмакс не геометрическое значение <ф, характе- 25 ризующее проводимость в данной точке

) åàõñ наблюдений; — — — — отношение главмин ных значений тензора, характеризующее анизотропность по проводимости в данной точке наблюдений.

В случае, когда источник помех один и неподвижен, так как поле БТ стационарно, тогда q u q для разх ,личных серий импульсов — величины постоянные (или изменяются в пределах погрешности измерений), т.е.

=ц(г) и q " =q(1. При этом определяется величина отношения полных прира40 щений напряженностей на полевом пункте к величине полных приращений напряженностей для полевого пункта, нормированных по наблюдениям в базисных пунктах:

Пример. На профиле наблюдений размещаются приемные электроды в двух базисных и полевом пунктах в виде двух взаимно перпендикулярных измерительных линий, одна из которых ориентирована вдоль профиля и дает х-составляющие, а другая — перпендикулярна ей — дает у-составляющие поля

БТ. При этом в каждом пункте можно исгользовать три измерительных неполяризующихся электрода, один из которых является общим для обеих составляющих поля, или четыре электрода.

В первом случае результаты измерений относятся к общему электроду, во втоpoM — к общему центру обеих пар электродов. Производится регистрация параметров поля блуждающих токов на шссти каналах измерительной аппаратуры в течение определенного интервала времени. Интерпретация результатов измерений производится с использованием регистрируемых сигналов за два различных промежутка времени. С учетом коэффициентов q (формулы 5) по выражениям (1) — (4) определяют нормированные х- и у-составляющие поля

БТ в полевом пункте. В зависимости от характера поля блуждающих токов обработка полевого материала производится путем определения компонент тензора ll по формулам (6)-(9) либо по отношению полных приращений напряженностей с использованием выражения (14). В первом случае вдоль исследуемого профиля строят графики па й„.„ Еп раметров и — — —, во втором — — —. ч мин Ehq

Рассмотрим пример конкретного выполнения данного способа и сопоставим его с известным способом.

В таблице представлены значения х- и у-составляющих приращений напряженности электрического поля БТ (в условных единицах) на базисных и полевом пунктах за первый и второй !

1 промежутки времени при — = 0 5 По формулам (5) определены значения коэффициентов q — величин отношения соответствующих приращений напряженности на первом базисном пункте к тем же величинам, наблюдаемым на втором базисном пункте. Затем по выражениям (1)-(4) вычислены нормированные величины х- и у-составляющих приФор мула изобретения

Е х г

E аох равен для первого промежутка времени

1,76, а для второго 2,25. ОчеСоставПромеБ, жутки вреляющие поля мени

31,7 25,2 502 1,28 285 1,76

258 151 351 158 195

28529005440225 х (2) i9,9 18,1 21,3 1, 10 19,0

Составитель Е. Поляков

Техред Л.Олийнык

Корректор О.Кравцова, Редактор И.Николайчук

Заказ 5283/47 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„ д. 4/5

Подпис top.

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

5 135 ращений напряженности полн БТ в полевом пункте (Е„„). Поскольку значения и q для первого и второго промех жутков времени различны, т.е. поле помех не стационарно, то по формулам (6)-(9) определяются компоненты тензора 4 1,68 V„„=0 12 u„„=0,54 „ =1,01, .с использованием которых по выражениям (10)-(12) вычисляются главные значения тензора:,„„„, =1,83; „„„=0,89 и величина угла q „=17,8 .

Варьирование величины от 0,89 до

1 83 свидетельствует о проявлении анизотропии пород по удельному электрическому сопротивлению. При этом наибольшая проводимость наблюдается в направлении, составляющем с направлением профиля угол 17,8 о, и соответствует „„„ =1,83, а наименьшая

v„„„ =0,89 в перпендикулярном к направлению наибольшей проводимости направлении.

При известном способе, поскольку измеряют только х-составляющие поля блуждающих токов, то параметр ц =

6 видно, при обработке результатов измерений берется их среднее значение

q =2,0. Наличие анизотропии пород по

5 удельному электрическому сопротивлению в области полевого пункта наблюдений, сказывается на результатах интерпретации, что влечет за собой понижение точности и информативности измерений.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет изучать анизотропию геоэлектрической среды, что значительно расширяет круг решаемых задач методом БТ, Способ геоэлектрораэведки, по авт, св. ¹ 1193619, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности и информативности .измерений, дополнительно и одновременно производят измерения электрических парамет25 ров поля блуждающих токов тремя приемными линиями, расположенными в тех же точках наблюдений и ориентироваными перпендикулярно профилю измерений, при этом все измерения производят дважды.

ЗО