Способ магнитотеллургического зондирования

 

Изобретение относится к геофизике ,, а именно к геоэлектроразведке, и предназначено для использования при определении проводш-юсти и толщины слоев исследуемой среды.- Цель иэобретенич - повышение точности. С этой целью осуществляют синхроннее измерение взаимно перпендикуляртат горизонтальных электрической и магнитной составляющих естественного электромагнитного поля Ей и Н на поверхности горизонтально-споистой среды. Производят выбор волновых полей иЭлучения грозовых разрядовJ спектральную обработку полей таких грозовых разрядов и определяют входной импеданс гориэонтально-сл(.)истой среды по отношеьшю корней мз спектральных плотностей составляющих горизонтальнйх компонент электрического и магнитного полей. При этом предварительно измеряют среднеквадратмческое значение G вертикальной электрической составляющей К естественного электромагнитного поля на интервале стационарности . -{змеря)от горизонтальную элекрическую составляющую F. , горизонтальную магнитную 11ц составляющую, компоненту Е и с мм ирную горизонтальную магнитную составляющую Н естественного электромагнитного поця на поверхности горизонтально-слоистой среды при превьпчении Е порогового уровня, равного 3 . Селектируют СН -всплески составляющей К с длите.пьностью К Г , где- К. .. ,2 , Гср 0,5. Определяют спектральные плот- EiocTH вертикальной электрической и суммарной горизонтальной магнитной составляющих поля. Определяют грпничную частоту волновой зоны СНЧ- всплеска по отношению скорости света к расстоянию R до СНЧ--псплеска. Выбирают из записей поле11 Ец и Н реализа щи, соответстпую11че по времени выбранному СНЧ-всплеску. Определяют спектральные плотности гори- .зонтальных взаимно перпендикулярных составляюй их электрического и магнитного полей для f f го и параметры горизонтально-слоистой среды. с (О ЯкеА ы СП ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С ЭЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН пщ 1и>

А1 (51)5 " О1 V 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (46) 23.03.92„ Бюл. (21) 4078766/25 (22) 05.05.86.: (7)) Институт радиотехники и электроники AH СССР (72) В.В,Акиндинов и Л.А.Потапова (53) 550.83(088,8) (56) Вольвовский Б.С. и др. Краткий справочник по полевой геофизике.

И.: Недра, 1977, с, 132, 194.

Крылов С.M. Использонание электромагнитных резонансов полости."Зсмляионосфера B магнитотеллургических зондированиях. В кн. "Естественное электромагнитное поле и исслед.звания внутреннего строения Земли", М,: Наука, 1971, с. 94-95. (5«) СПОСОБ ИАГНИТОТЕПЛУРГИЧЕСКОГО

ЗОНДИРОВЛНИЯ (57) Изобретение относится к геофизике,, а именно к геоэлектроразведке, и предназначено для использования при определении проводимости и толщины слоев исследуемой среды. Цель изобретения — повьппение точности, С этой целью осуществляют сипхроннсе измерение взаимно перпендикулярных горизонтальных электрической и магнитной составляющих естественного электро° магнитного поля F.ч и Н„ ча поверхности горизонтально-слоистой среды. Производят выбор волновых полей излучения грозовьж разрядов, спектральную обработку полей таких гроэоных разрядов и определяют входной импеданс горизонтально-слоистой среды по отношению корней из спектральных плотностей составляющих горизснтальпь х компонент электрического и магнитно-: го полей. При этом п1 едварительно измеряют среднеквадратическое значение

0 вертикальной электрической состаьляющей F. естественного электромаг z нитного поля на интервале стационарности, Измеряют горизонтальную элек-рическую составляю.пую Г „, горизонтальную магнитную 11 составляющую, компоненту Е и суммарную горизонтальную магнитную составляющую Н„ естественного электромагнитного поля на поверхности горизонтально-слоистой среды при превьппении Е порогового уровня, равного 3, Селектируют

CH 1-всплески составляющей F с дли- 2 (3 ) б тельностью К.,, где K=1 2,ñ ср=

=(1,5. Определяют спектральные плотности вертикальной электрической суммарной горизонтальной магнитной составляющих поля. Опре,еляют гр"ничнук частоту f волновой зоны СНЧгр всплеска по атнощению скорости света к расстоянию R до СН 1- всплеска.

Выбирают из записей полей F „ H H реализации, соответствующие по времени выбранному СНЧ-всплеску-. Определяют спектральные плотности горизонтальнык взаимно перпендикулярных составляющих электрического и магнитного полей для f о Г и параметры горизонтально-слоистой среды.

1ч 3152О1

Изобретение относится к геофизике, а итенно к геозлектрораэведке, и

ПРЕт?НЯ q,?ЯЧЕ <О ДЛЯ ИСПОЛЬЭОБЯНИЯ ПРИ

011РЕДЕЛЕHHИ ПтЗС11ОДИМОСТИ И ТОЛШИНЬ1 с

5 слоев исследуемой с?теда, ЦЕЛЬ ИЗОбрЕТЕНИя — ПОБЬ?тттЕИИЕ тО ности, Способ реализуют следующзм образом, fQ

Осуцест«зляют регистрацию Верти- . кальной злектричесь..ой и горизонталь-" ной суммарной магнитной составляющт?х естественного электромагнитного поля Е и Н„ Б точке наблюдения в ди- 35

ЯЛЯзоне iтастот 5--50 Гц. Измеряют среднеквядрятическое значение 5 Вертикальной электрической составляю?пей

Е естественного злектромагнитного по»ля HR интервале cтяпионятзности, 26 равном дпя диапазона частот J-5О Гц приблизительно 5 мин для земли, 1?ри превь?нте11ии Величиной К порогового уровня 310 Выполняют измерение суьетар"

4»

Ной т СР1 Э»ЗН т ЯЛЬНойт т»Я ГНИ БОИ» О Стэв

ЛНЮтт»Ей 11 и ГррнэтЗНТЯЛт,НЬ?Х БЗЯИМНО перпет-,т.,икупярньтx 1;oм?101-тент злектри" ЕГ """" H т 1 ГH117iforo П"зЛРй Н

Н -,:;.. = Jfeктируп сверх?тизкочастотны?з (СН -?) всплески по компо?1енте Е с ЗО харак тарной длительностью К 1. > Где у- 1 з «"- ф О

»»» " е -

I тз 1

И, — рядиус планеты.

i, со про тивдез.т1.?е

К(б1) ==К.,(ьз) /Н.. (Ia) »?е»«

Е,(м) и Нт 1,ы1 ется как.GVHGmeHHe

Е (1«1,1 З« ..„(Uf) /»Н («») идя определен??д экстоеттумов Волнового сопро ивдения дифференциpyy;g

Е(я) по я, приравниваю" результат

ДнффЕРЕНиДтЗОБЯ1птЯ ИУДЮ И ОПРЕДЕДЯЮТ

»

ЧаС-О Ы Х та ООБ Б Z(U) КЗтЕЕ т

МЯКСЖ4УМЬ? Pf»»II МИНИМУ, ibf

Щр (- В (,»1,"-, :рт

М»э1Цньте С11Ч Бсп::!вски обрЯзуют В ре" эонатope "Земля -- voносферя" стоячую у волну, определяются как отклик резо- . натора "планета - ионосфер=». на оди"

НОЧНЫЕ МОЩЬ??»1Е МОЛ??и<= БЬ?Р;:З»ЭЗ РЯШзте ПО амплитуде С И-Всплески могут превос=. ходить уровень фока B 10 ряз длд 3KB"-gg ттн. СтЗЕДНяя дттИТЕЛЬНОС ГЬ С?1??=ВСПЛЕСКя

Ог/РЕДЕЛЯЕТСЯ ЗЯТУХЯ1?ИЕМ ЗЛЕт»ТРОМЯГ-. ( нитных БОнн при прохожде IHN Hx Вокруг земно Го пи ря Н яп1зимер -„, ня тта стоте

8 Гц затухание электромагнитных волн при прохождении их В волноводе "Земля - ионосфера" составляет О„ t ДБ/TIIc. ки„при троекратном огибанни элекТРОМБ ГИИТНЬПАИ БОЛПЯ.?т1 ЗЕ1»1итОГО ЩЯРЯ затухание злектромагнитньь:.. Вол сос- О тавит (2 рН. Время, B течение которого электромагнитная Волна тржкды оги"бает земной шар„. составляет 2.B/Vx3= Gf,5 ср Где V -. фаэоБЯя скорость элекТРОМЯГНИТНОй ROПИЫ1» I? РЯДИУС ЗЕ?»»»Х»«на Я

Вероятность похв..тания СН 1-всплеска оценивают как 1 к ОООО грозовьи раз.-. рядов, что состя тляeт приблизительно

1 соб1«тттте за 20-б0 с.

Определяют спектраттьнь1е плотттости вертикальной электрической н суттмя рной

1 О рИЗО НТ»?ЛЬНОй КЯГ11И т НОЙ СОС ТЯБЛЯ?т?11»ИХ т?оля Е и Н,.

ОпРеделяют Волновое сопвотивлеHffe

ПО ОТНОЩЕН«11Я КОРНЕЙ ИЗ СПЕК ТРЯЛЬтьтк пзтотт?остей полей coc T=iял111»зпзих Г и Н

От?БЕдЕ тяЮТ .-1яСТ»оrbJ т,:-. .1дн;." ; 1?ОБ 11

МЯКС?т.?УМОВ БОЛНОБ»Э ГО .CG»ij. о 11БЛЕНИЯ

ГДе и — номеР MIIHR1 Ума Бл;, 11акст4711Я., ОпреДеляют рас:Tоян .."- GT . U =II."1 ife =. бЗтЮГЕНИя ттО и ТОЧННКЯ СИЧ-Б -ГЗ ЕСКЯ

ПО фо РМУЛЕ

П«1«»Р»11» ". ",.- »»» sgii,»»

11 ii,;;-Ц:-, х.1ЯКС1»»1У1..; БGJ; iOBG1 О

СО1ГБОТ тБДЕНКЯ И T ЯК Б TIee

GT НИЭ ."ИХ Чат-. тО Г К БЬ?СОКИм? .«»ЯЗОБЯЯ СК1»1ЗО»"" -, "-:ЗтаттТтто т.?аrнт?Т1.1Ь?Х -BGJIH НЯ»1,"; —, отн

Зависимость частоть1 f,. БЯ к(з торой

«тт ?

БОЛНОBоe СG!1РОТ«?вт::..... - -И=. Hi Еe 1 МЯКСИ ь „»М ИЛИ Ь1.»»Д? ?»»»1М G т-тЗЕД,», т»",:, ЕТС.-.;, BPBМ»ЭН-

НОй ЗаДЕРжКОй фЯЗЬ1 М;= .— »:ДУ .З.тт:. .ТРОМЯГнитными т» ол1»Я1»и птзтт..оп»»1з»ти, ii к тта бтт»0

Дателю огибая планету B ротивопоJIogI»I1I-ri, тняп?зявлениях...,; я В;; еменняя задер,к.-. равна (21 6:--2В 1 Ii Вол?.-.)==oe

QIIpei, + IIri1 T .Гео?3ети :.ески : Бя сч:? TGN no.ттгтЕ Рнтта =„:.".ЛЬ1 -;, „:- т"ЯР?.:IGH -GI клтт

ВЕР 1»ГКЯП» НОГО Э Яат Т Рнч»«»-:-;;0I О ДИ».ОДЦ

ВОДНОВОЕ СОПроТИВЛЕНИ:. ОГ?радЕЛ?ягде 7 фазовая скс»ро1» "1:ь здек -.. тзомягНИТНт-«Х ВОЛН НЯ -.Яс ?-ОТЕ ", э и-": 1 л11 "fеРБОГО 1»111нит?Ума

I l) 315?0 с )3 муле

), .„-) П»»1 ) ð с — )«»вЂ” с r

) ) О 3т«с э х

;ЯС3 0 та

".-"-;ь»- -:- = плотнос.,.)»1«ь --:" От

Э r0" ": -- т, . = -Dr с«3ьива тт) ГII .т с»С), ei. ь т)» 1 .,ь ь .I"I Я))ЬН 13

ВЕН "J ÃQ . -:.1 =. .":, ..3 )Я - и - .;: ГС) ПОЛ и ЗЕМЛИ и- ). Ит)ха)ЗВ«3 г С т );:..-, -, Qt- Ги Q «1ИН В 40«

ДН "»3-: 0- ь -)ь):-.: ) -I —, I Г

Е.. И СЗЧяат)71Я;-; -О -:-."-:,:. . 1ЯЛЪ)1ЯЯ МЯГНИТная соснова- )Г-.-,ая 1««„=-))1,--: .; тест33ЕННОГО -)))eктот»;.«Яl") )::„т;--r: ГО ПО т1Я НЯ 4

ПG= ЯВУ--:rI ""И ) "-l Ч "l П) ". Пт) =ВЫ)3Е="РИ СО С

"«-)ВЛ -,) «стан Й.;. П)1 "» 3 0)0) ) PPr)H3)R . P813HO

3(3 НЯ«тнт-,ая С:"01.,е33 т"=, НрЕМЕНИ п.=? )3,33я перноl-0 мяксимума и так дале

Фяэоняя ско))ос" ь элс (Tpol3al нит нь(х нттлн Б диана но те -1)1cтQT 5 "50 Гц

33энec1 на.

О)тт)ед- т,т;,3, "р;,н1т)1}1у)3 часто гу

« .ОЛ1-10НОй ЭО :i (.") l "BC1)-."lee Ка ПО ОТНОс -,р ;.-Г .: с .: -, ).» --." СН«»та ьт,:т„а 1 .-)Я)- х»х-,,-.)С: .,-", . " !! По))Е ИЭЛ-)ЧЕГV>Ð1)Н".) ё ;:):1Я СТО ... 1) " ".=-)Ë3ЕЛЯЮТ ПО Э) - СТН -чс .. "01" i)) ., --l i"Lj»1 ЧГ ОЧИ;.""30 .,;- —::.:: -.)- - .= "0)- l-:..:-i На)"".,)3ЮЦЕCтНу:i) ",- .Е: —: 0 =..:1- :.=«; 33ьт.::.2)«НОМ-Х 0,1Ч» то-ПЕРПЕНднХI1.3т3."»)Л. ..» . )).3«),т-,» -ЛЕК3 с)иттЕСКОГО

) ) ); (т- ч p)тя

Ра : 0;:,:) -".*". 1 -::; -.-х .- —. -; «) -;.:;,: r ЕК тр ЯЛ1,—

« ". . И :: О Н ) Я. 1Ь Н 0 и Э Л Е и Т

«с )ЭТ!1ск) СПЕКТ р-- )":ЬН:--" 11)с ";""; :::. . ООЬ):,,Н1ЯЬНОй МЯ1" :.ь.;. 11:,: -;.Ян:=.11 дчя ОП13ецеле(.:тт. "К* ЧОО. -" = ) 1«)тт-с с--т- Cll Х)О тсОМ»

110!1ЕИТR,Û,:., )1П/TЕП 0!, -: —,») Ä i 1)ЯЧИ3

ХГ!3Я ° - &тн10СТИ ь "! д р! я,ь -,-2„с, - ЕК«

РЯ 1 Ь»ся)т) П13:, ) . . 3(i Г l i„Н)3 ПР ь ННО СТИ

«)Зу ).-)я)1)нто).. :а «);, . Отт-! =„):Ьт-; )",; мя «",п«3сиой

« ) 5 . * то,? В Н))бт) ртт)т НЯ ц13ТХ рНЯЛ) Е Нрн«ЗЕ)ЗИ

С ПОЛ - ЧЕИ Cfl)? r . T li С рс«Э р eti)) l))lr". 3 ПО частоте 1 Гп дл" -«;:ñтот 1-6)3 Гн.

Опрг-де- тялаг.ь волновое 0.3)1))0-.-, нлеНИЕ ПО ОтНО1))Е))ИЮ СПЕКТР-Н -. . „

1т« 3МЕ«3яли(Ь «1Я«ГТОТМ) Ь313131;с" с033 И

),акси3«умов н)3лнонОГ): Г 313Т.Г: ткнл "-ння ., =-/ Г)1, .;, =13 Гтт„ (3предслн тост. расстр).-ll«. p т«,.-;т 01111ВГ плеск» «то т, )3к«т ст,;;б;1)ь-т",— -;;-",я )10 )х!)00f

13) Р ., +" .7 1.Ц;3 1 =) /)

P ) * х х

Пт)«1 ) =. ) 1 3 Г= Я=В

А.

Определялясь гранит-.ня я

=3 ) Гц.

C0OTBeTC )3B;:3«33i333e ПО 13i.)e lЕНИ НЬ) )ОЯ1тно;Г

).2{Ч BC31)P CKV c

Оппедепялись спект1»альсъте 1: *QTHOС

Tl- 1« и 1))))),напря3);Явностей гооиэон » х )) )1

ТЯЛЬНМХ ВЭ ЯИМНО ПЕР1)ЕНДИКУЛЯРНИХ ЭЙЕК трической Е„и магниткой ст)станлят

П;Ей Н, Фурт,Е-ПраобрЯЭаваНИЕМ ПО 121 нь)борочным эначениям 33а 1-cerló3löèoì

1ШтЕрнаЛЕ ВрЕМх»Ш3, Определялся вход ой июеданс cpeQbi по Отнопению корней из спектряль ных плотностей=1 „ -/!fl),, ëÿ I N 35 Гц. Дт1я f > 35 Гц иэмеряемое пале является плоской электромагнитной волной.

Е""=.-- чина скин-слоя и«3И гпуб))п3Я исс "IедОн яния для чя стОт нынче 35 "тд ñQñтан:Зла при б э «)) средь1 =10 Ом;и Ве — личин: ме-lee .3 км.

)таРЯ»)3!»Т33Ь3 ТРЕХСЛОйиойi СРЕДЦ СООТ» нет=твенно для первого слся«

1 )00 Ом/-1 h 6 1» 3л 33ТО." слоя pg =- 1 70 Ом/ Y., /

=-/)О м и для третьего слоя 3.)-,. =.000 03*1,и, )и т = )»Q

) Тсч11ость определения неличинь1 Р

3 составляет 0,5 1 0 км е

Формула иэобретения

С)1особ магнитотеллургчческсго эон-. диронания, при котором осущес;вляют синхр«)нные иэмерения вэаимно перпеиДхГ)КУЛЯ Рных Го РИЭОНТаль НЬС1 ЭЛ er ТРИ

»

ЧЕСКОй И МЯГНИТИОй СОСТЯН11ЯР)«1ИХ с К

И естественного электромагнитного

«с

ПОЛЯ НЯ ПОВЕРХНОСТИ ГОРИЭОН 1 с«ЛЬКО слоистой средЬ1. Проиэнодят нь)бор нолНОВ1)Х,ПОЛЕЙ ИЭЛУ -ЕНИЯ ГРОЭОНЬ1Х РанCOcTBBHTGJI5 В .Попадько

Редактор С.Ракова Техред Л.Олийнык

Корректор М.Пожо

Заказ 1316

Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11М35, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5, E

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

5 14315 рядов, спектральную обрабетку полей грозовых разрядов и оггределение вход ного импеданса горизонтально-слоистой среды по отношению корней из спектральных пло-ностей составляющих горизонтапьных компонент электричес:гого и магнитного полей, .о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения вход- 1р ного импеданса горизонтально-слоистой среды, предварительно измеряют среднеквадратйческое значение б вертикальной электрической составляющей Е> естественного электромагнитного йоля 1б на интервале стационарности, измеряют горизонтальную электрическую составляющую Е», горизонтальную магнит-. ную составляющую Нч, компоненту Е и сумггарную горизонтальную магнитную gp составляющую Н естественного электромагнитного поля на поверхности го" ризонтально-слоистой среды при превы- . шении Е величины порогового уровня

ЗС, селектируют СНЧ-всплески состав- 25 ляющей Е длительностью Кг.,, где К=

=I-2,7 =0,5 с, определяют спектральные г: отности вертикальной электрической и суммарной горизонтальной магнитной составлялгШгх роля, определяют 30 волновое сопротивление по отношению корней из спектральных плотностей полей Е и Нг, определяют частоты Г„ минимумов и максимумов волнового сопрот гвления, где n - номер минимума или максимума, определяют расстояние до СНЧ-всплеска по формуле

V4n{n+1)

fï где n=1 -, первый минимум, n=2 - первый максимум волнового сопротивления и так далее от низких частот к высоким;

V — фазовая скорость электромагнитных волн на, частоте

f,, Я вЂ” рад ус планеты.

Опред гра чну частоту f,ð волновой эоны СНЧ-всплеска по отно« шению скорости света к расстоянию R, выбирают Е „ и Нгг — реализации, cooT-, ветствующие по времени выбранному СНЧвсплеску, после чего определяют спектральные плотности горизонтальных взаимно перпендикулярных составляющих электрического и магнитного полей для f Г„,и параметры слоев горизонтально-слоистой среды.