Способ геоэлектроразведки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительмое к авт. саид-ву— (22) Заявлено 123.278 (21) 269б582/18-25 (S3)M. КЛ.

G N 3/08 с присоединением заявки Ио— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по деяам изобретений и открытий

Опубликовамо 07.1081. Бюллетень ЙЯ 37

Дата опубликования описания 0 l1081 (53) УДК 550.837 (088.8) (72) Автор: изобретения

С. Ю. Бала сан ян

Читинский политехнический институт (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

1

Изобретение относится к области геофизики, связанной с изучением- . естественного электрического поля (метод ЕП)электрохимической природы и может быть использовано для поиска 5 и разведки месторождений полезных ископаемых, геологического и инженерно-геологического картирования, решения гидрогеологических задач.

Известны способы регистрации есте- 10 ственных электрических полей, в которых измеряют потенциал и градиент потенциала (1).

Способ измерения градиента (менее точный и применяемый в исключитель-. f5 ных случаях) основан на измерении разности потенциалов между последовательно расположенными соседними точками по заранее намеченным профилям. 20

Способ измерения потенциала основан на измерении потенциала естественного поля относительно некоторой фиксированной точки, потенциал которой условно принимается за нуль. 25

Измеряемая величина зависит от ряда факторов, в частности от .изменения температуры. Поэтому наряду с неод нократным одновременным измерением потенциала измеряют температуру Зем- 30 ли в точках, расположенных в неглу" боких (до 80 см) скважинах. Так изучают меняющиеся во времени поля (2).

Недостатком существующего способа является то, что в нем не учтено влияние температуры.на потенциал нулевой (опорной) точки, в результате чего получаются три формы зависимости потенциала естественного поля от температуры вместо одной и измерения производятся в скважинах, что существенно усложняет производство работ этим способом (3).

Неверность представлений о трех формах зависимости потенциала ЕП от температуры, связанная с неправильным выбором (беэ учета влияния температуры) опорной нулевой точки, относительно которой производятся измерения потенциала, видна из следующего простого анализа.

Поскольку нулевой электрод эаземляется на поверхности наблюдения, т.е. в области интенсивного колебания суточной температуры, TO изменения потенциала (У) от температуры (5) зависят не от объективного закона, а от того, насколько повышение (понижение) температуры повлияет на потенциал в точке стояния

871036 нулевого электрода и на потенциал н точке стояния измерительного электрода °

Если температура почвы, предположим, увеличивается, то зависи.мость U от t будет прямая, если Ц, (в нулевой точке) увеличится на меньшую величину, чем U (в точке наблюдения), зависимость LI от 4 - обратная, если О„ увеличится на большую величину, чем 0„, и связи между U u не будет, Uq и и изменяется на однй наковую величину.

Однако точность измерения ЕП недостаточно высока и способ трудоемок.

Целью изобретения является повы" шение точности измерения естественных электрических полей.

Поставленная цель достигается тем, что по предложенному способу геоэлектроразведки, заключающемуся в проведении одновременных измерений потенциала естественного поля и температуры Земли по профилю относительно некоторой опорной точки, условно принятой эа точку с нулевым потенциалом, по которым судят о геологическом строении объекта, опорную точку размещают в области с минимальным колебанием температур, для чего используют скважину глубиной в 2-3 м.

Обработка информации производится обычным образом. В каждой точке на" блюдения по результатам проведенной серии измерений строят график зависимости потенциала от температуры и определяют потенциал естественного поля для температуры 20 С, принятой в качестве стандарта для всех работ, производимых методом естественного поля. Приведенные таким образом к

20 С значения потенциалов ЕП служат объективным материалом для анализа данных метода ЕП.

Как показывают лабораторные и на турные эксперименты, зависимость, потенциала естественного поля U от температуры поверхности Земли носит прямолинейный характер, так что приведение потенциалов естественного поля к стандартной температуре

20 С из графиков зависимости U от йе представляет никакого труда.:

На фиг. l показаны характерные графики изменения естественного поля вдоль одного из профилей наблюдения н течение суток.

Способ был опробован для решения инженерно-геологических задач.

Нулевой электрод, потенциал которого дблжен быть весьма устойчив, заземляли в область с.минимальным колебанием температур, для чего использовалась скважина глубиной в 3 м.

В каждой точке наблюдения производили серию одновременных измерений потенциала и температуры понерхност,ного слоя среды с интервалом между замерами 6 ч.

Обработку результатов производили путем построения н каждой точке наблюдения графика зависимости V от, из которого брали значение 0 для температуры 20 С, которая принимается в качестве стандарта для всех работ, выполняемых по предлагаемой методике.

Имея значения потенциалов, приведенные к 20 С, строили искомый график ЕП вдоль профиля наблюдений.

Из фиг. 1 нетрудно заметить, что конфигурация графика 1 вдоль профиля по пикетам (ПК), полученного утром, при температуре почвы в точках наблюдения 18-21ОС, существенно отличается от графика 2, полученного в полдень при температуре почвы 2435 С ° Причем в ряде точек 1,2,3 ° . °,10 потенциал естественного поля изменил свой знак с отрицательного на поло2Q жительный .

При анализе графика 2, можно прийти к выводу о том, что подобное распределение потенциалов ЕП вдоль профиля наблюдения связано с фильтра2 цией грунтовых нод, так как известно, что в направлении фильтрации естественное поле возрастает. Если же рассмотреть график 1, полученный вдоль того же профиля, но при другой температуре поверхности Земли, становится очевидным, что он не имеет характерных признаков, связанных с процессом горизонтальной фильтрации.

Исключив влияние меняющейся температуры поверхности Земли с помощью заявляемого способа измерения естественных полей, построили график 3, потенциалы в каждой точке которого приведены к температуре 20 С. График 3 можно охарактеризовать как график ЕП, 40 связанный с развитой, интенсивной трещиноватостью горных пород, что хорошо согласуется с геологическими данными по району работ.

Если бы оба графика на фиг. 2 не

4 были бы получены с помощью заявляемого способа измерения естественных полей,.то ответить на вопрос о причине изменения их формы н точках 3559 было бы невозможно, так как подобное расхождение результатов измере,ния объяснялось бы или изменением инженерно-гидрогеологических условий района, или влиянием меняющейся температуры поверхности Земли. В данном случае, исключин влияние меняющейся температуры поверхности Земли, можно с уверенностью отнести изменение реэультатон измерения естественных полей эа счет изменения инженерно-гидрогеологических условий данного ополэненого участка. И действительно, спустя шесть месяцев на участке исследований в пяти оконтуренных зонах, по признаку изменившейся инженерно-гидрогеологической ситуации произошел обвал.

871036

Предложенный способ измерения естественных полей позволяет существенно повысить точность измерения естественных полей за счет с учетом искажающего влияния меняющейся температуры поверхности Земли и повысить объективность и качество получаемой информации по методу ЕП.

Формула изобретения

Способ геозлектррраэведки, заключающийся в проведении серии одновременных измерений потенциала естественного поля и температуры Земли по профилю относительно некоторой опорной точки условно принятой за точку )

1 ° 5 с условным. нулевым потенциалом, по которым судят о геологическом строении объекта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения, опорную, точку размещают в области с минималь-20 ным колебанием температур, для чего используют скважину глубиной 2-3 м и по результатам измерений в каждой точке наблюдения строят график зависимости потенциала от температуры, определяют потенциал естественного поля для температуры 20 С, по которому судят о геологической природе объекта.

Источники информации, принятые во внимание при эксаертиэе

l. Семенов A.Ñ. Электрораэведка методом естественного электрического поля. Л., Недра, 1974, с. 172-179.

2. Семенов А.С..Электроразведка методом естественного электрического поля. Л., Недра, 1974,с.342348:(прототип).

3. Баласанян С.Ю., Ванцян Г.N, Исследование температурной зависимости потенциалов естественного поля с помощью моделирования. "Ученые записки ЕГУ. Естественные науки, 1973, У 2, с. 138 (прототип).

87103б

pg = 20 (/Ю) -70

-0 = 2Р

Составитель Л Воскобойников

Техред М.Надь Корректор F. Огар

Редактор Л. Утехина

Заказ 8425/15

Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород,. Ул. Проектная, 4