Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА
КОЛЕДЖ ГЕОЛОГОРОЗВІДУВАЛЬНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Циклова комісія геофізичних методів
ЗАТВЕРДЖУЮ
Заступник директора
з навчальної роботи
Т.Ю.Заверталюк
_________________
«_____»_______2013
ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ
ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ГЕОФІЗИЧНИХ МЕТОДІВ
(РОЗДІЛИ ЕЛЕКТРОРОЗВІДКИ)
підготовки молодшого спеціаліста
зі спеціальності 5.04010302 Пошук та розвідка геофізичними методами
напряму підготовки 040103 Геологія
галузі знань 0401 Природничі науки
КИЇВ 2013
Програма навчальної дисципліни «Теоретичні основи геофізичних методів (розділи електророзвідки)» підготовки молодшого спеціаліста зі спеціальності 5.04010302 «Пошук та розвідка геофізичними методами», напряму підготовки 040103 «Геологія», галузі знань 0401 «Природничі науки». 2013. 15с.
Розробник: Коваленко О.В. заступник директора з навчально виробничої практики Коледжу геологорозвідувальних технологій, викладач.
Рецензент: Лебедь І.К. викладач Київського геологорозвідувального технікуму.
Чепурний В.С. провідний геофізик КП „Кіровгеологія”
Програма навчальної дисципліни «Теоретичні основи геофізичних методів (розділи електророзвідки)» розглянута й схвалена на засіданні циклової комісії геофізичних методів, протокол від ____________20___ року №____.
Голова циклової комісії ________________________ О.О.Зайцев
«_____»_________2013.
Схвалено методичною комісією навчально-методичної лабораторії Коледжу геологорозвідувальних технологій, протокол від ____________2013 №_____.
Голова методичної комісії ______________________ В.В.Мартиненко
«_____»_________2013.
©О.В.Коваленко , 2013 рік
ВСТУП
Програма вивчення нормативної навчальної дисципліни Теоретичні основи геофізичних методів (розділи електророзвідки). спеціальності 5.04010302 “Пошук та розвідка геофізичними методами” напряму підготовки 040103 «Геологія», галузі знань 0401 «Природничі науки». 2013.
Предметом вивченням навчальної дисципліни передбачається вивчення студентами фізичних та геологічних основ, теоретичних положень, на яких основані методи розшуків та розвідки корисних копалин за допомогою постійного та змінного електричного струму. Ця дисципліна є основною для вивчення наступних спеціальних дисциплін.
Міждисциплінарні звязки: «Теоретичні основи геофізичних методів» (розділ «Електророзвідка») є базовим розділом спеціального курсу, який складається із 5-ти самостійних розділів, тісно пов'язаних між собою:
Вивчення навчальної дисципліни «Теоретичні основи геофізичних методів» (розділ «Електророзвідка») базується на знаннях, здобутих при вивчені таких навчальних дисциплін: хімія, фізика, електротехніка, загальна геологія, радіоелектроніка, охорона праці в галузі, геологічного картування, основ геодезії та картографії, загального курсу геофізичних методів в обсязі, визначеному освітньо-професійною програмою.
Програма навчальної дисципліни складається з змістових модулів:
1. Фізичні та геологічні основи методів електророзвідки.
2. Теоретичні основи методів електророзвідки.
3. Ознайомлення з основами обробки польових матеріалів та звітністю про роботу.
1. МЕТА ТА ЗАВДАННЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ
1.1. Метою викладання навчальної дисципліни «Теоретичні основи геофізичних методів (розділи електророзвідка)» є засвоєння студентами теоретичних основ електророзвідки, мати чітке про характер геологічних задач, що можна виконати електророзвідувальними методами.
1.2.Основними завданнями вивчення дисципліни «Теоретичні основи геофізичних методів (розділ електророзвідка)» є:
1.3. Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти повинні:
знати:
вміти:
На вивчення навчальної дисципліни відводиться 81 години 2,25 кредитів ECTS (1,5 національних кредитів). Зокрема: лекції 40 год., практичні 2 год., лабораторні 14 год., самостійна робота 25 год.
2. ФОРМА ПІДСУМКОВОГО КОНТРОЛЮ УСПІШНОСТІ НАВЧАННЯ.
При перевірці знань та умінь під час іспиту (заліку) виставляється диференційована оцінка за чотирибальною шкалою:
«Відмінно»
«Добре»
«Задовільно»
«Незадовільно»
3. ЗАСОБИ ДІАГНОСТИКИ УСПІШНОСТІ НАВЧАННЯ.
Комплект білетів (індивідуальних завдань) для проведення іспиту (заліку):
Питання до іспиту
4. ІНФОРМАЦІЙНИЙ ОБСЯГ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ
Вступ. (1 год.)
Ознайомлення з метою і задачами дисципліни. Висвітлення сучасного стану електророзвідувальних методів. Відомості із історії розвитку електророзвідки.
Змістовий модуль 1. Фізичні та геологічні основи методів електророзвідки. 29 год.
Тема 1.1. Основні поняття і положення електрометричних методів. 6 год.
Фізичні та геологічні умови для застосування методів електророзвідки. Суть методів електророзвідки та задачі, які вона виконує.
Електричні та електромагнітні поля та аномалії в гірських породах. Виникнення штучних та природних електричних та електромагнітних полів в Землі. Поняття прямої та оберненої задач методів електророзвідки. Визначення поняття опорний горизонт. Представлення (зображення) результатів електрометричних робіт: графіки електричного поля по профілю, карт графіків поля, карта ізоліній, геолого-геофізичний розріз.
Правила побудови графіків електропрофілювання, карт графіків. Побудова карт рівних опорів (карти ізоом). Побудова розрізів позірних опорів. Приклад відображення результатів електрометричних робіт методом профілювання. Визначення правильного масштабу для побудови графіків позірного опору. Зображення профілю денної поверхні. Побудова графіків ρк площової зйомки. Побудова моделі геологічного розрізу вздовж профілю. Оформлення графічних побудов.
Тема 1.2. Електромагнітні властивості гірських порід та руд. 6 год.
Електропровідність, питомий електричний опір, електрохімічна активність, поляризуємість, наведена поляризація, .відносна діелектрична проникливість, пєзоефект. Одиниці вимірювань параметрів електромагнітних властивостей. Залежність електромагнітних властивості гірських порід і руд від фізико - геологічних умов. Дослідження звязку електропровідності гірських порід із фізичними і геологічними факторами. Електричні властивості середовища, представленого декількома верствами.. Анізотропія гірських порід. Питомий електричний опір різних генетичних груп гірських порід і мінералів. Класифікація гірських порід і руд по електропровідності.
Тема 1.3. Поняття про геоелектричний розріз (1 год)
Визначення моделі геоелектричного розрізу. Типові моделі геоелектричних розрізів: геологічні структури, локальний рудний поклад. Приклад рішення прямої задачі. Представлення результатів рішення оберненої задачі електророзвідувальних робіт.
Тема 1.4. Класифікація методів електророзвідки. 4 год.
Класифікація методів електророзвідки. Геологічні задачі, що вирішуються електророзвідкою. Групи методів і модифікацій електророзвідки. Вивчаємі електромагнітні поля. Комплекс методів рудної електророзвідки.
Приклади застосування результатів робіт електророзвідки для вирішення геологічної задачі.
Тема 1.5. Поля постійних точкових і дипольних джерел. 12 год.
Основні відомості з теорії постійних електричних полів. Основні закони і рівняння розподілу постійного електричного поля. Закон Кулона, закон Ома, перший закон Кірхгофа, другий закон Кірхгофа. Параметри електричного поля. Основи теорії заземлення. Нормальне поле одноточкового, двохточкового, дипольного джерел струму та його характеристика. Силове та енергетичне поле точкового і дипольного джерела, розташованих на поверхні горизонтально - верствуватого розрізу. Струмові та еквіпотенціальні лінії поля. Розподіл електричного поля на глибину. Залежність густини струму від відстані між електродами та глибиною дослідження. Поняття про аномальне електричне поле з наявністю вертикальних та горизонтальних електропровідних та не провідних геологічних тіл.
Графічне та аналітичне представлення електричного поля постійних джерел, струмових та еквіпотенціальних ліній. Розподіл електричного густини струму поля, густини струму в геологічному середовищі (в гірських породах). Аналіз визначених параметрів електричного поля точкового, двохточкового та дипольних джерел струму в однорідному, ізотропному електропровідному середовищі.
Змістовий модуль 2. Теоретичні основи методів електророзвідки. 45 год.
Тема 2.1. Теоретичні основи методів опору. 16 год.
Загальні відомості про методи опору. Сутність методу опору. Основна формула метода опору. Фізична сутність коефіцієнта електрометричної установки. Поняття про неоднорідне середовище. Позірний питомий опір. Установки для вимірювання позірного опору: прямолінійні, дипольні. Коефіцієнти установок. Зв'язок глибини дослідження із розмірами установок. Принцип взаємозамінності електродів. Модифікації методів.
Електрометричне профілювання. Суть методу опору. Основна формула метода. Електрометрична установка. Фізична Суть коефіцієнта електрометричної установки. Позірний питомий опір. Зв'язок товщі дослідження із розмірами установки. Модифікації метода опору.
Принцип взаємозамінності електродів.
Електрометричні установки для електропрофілювання. Обчислення параметрів електричного профілювання. Графічні побудови обчислених параметрів профілювання.
Модифікації методів електропрофілювання. Профілювання установками: симетричною, дипольною, серединного градієнта, трьохелектродною, круговою.
Електричне зондування. Суть зондування. Фізичні та геологічні умови для застосування електрометричного зондування. Модифікації зондування. Вертикальне електричне зондування (ВЕЗ) симетричною установкою. Крива ВЕЗ, функціональна залежність кривої. Параметри геоелектричного розрізу зондування. Графічний спосіб побудови двохверствової кривої ВЕЗ за параметрами моделі геоелектричного розрізу (рішення прямої задачі).
Графічні побудови експериментальних кривих ВЕЗ за вихідними данними.
Типи кривих зондування (ВЕЗ) симетричною установкою. Опорний горизонт. Асимптоти кривих. Повздовжня електропровідність S, поперечний опір Т. Білогарифмічний бланк ВЕЗ.
Метод заряду. Сутність метода заряду. Електричне поле від заряджених електропровідних тіл різної форми. Електрометрична установка для роботи методом заряду. Графіки потенціалу, градієнта потенціалу над зарядженими об'єктами. Визначення еквіпотенціальний ліній над зарядженим обєктом. Виміри потенціалу та градієнта потенціалу. Поняття про методи електричної кореляції розрізу по свердловині. Геологічні та інженерно-геологічні задачі, які вирішуються методом заряду. Визначення направлення і швидкості руху підземних вод.
Поняття про методи електричної кореляції розрізу по свердловинах. Геологічні та інженерно-геологічні задачі, що вирішує метод МЗТ.
2.2. Теоретичні основи методів фізико-хімічної поляризації. 7 год.
Метод природнього електричного поля. Суть методу природнього електричного поля. Умови виникнення природнього електричного поля в земній корі. Електрохімічне поле. Фільтраційне поле. Дифузійно-адсорбційне поле. Характеристика поля природно поляризованих тіл простих геометричних форм: потенціал та напруженість. Графіки потенціалу та напруженості поля над геологічними тілами: поляризована сфера, горизонтальний циліндр, вертикальний пласт.
Геологічні та інженерно-геологічні задачі, які вирішуються методом природнього поля.
Умови виникнення природнього електричного поля. Електрохімічне поле. Фільтраційне поля. Дифузійно адсорбційні поля. Поля, які змінюються з часом. Характеристика полів. Графіки потенціалу та напруженості поля над геологічними тілами: поляризована сфера, горизонтальний циліндр, вертикальний пласт.
Метод наведеної поляризації. Суть методу наведеної поляризації /НП/. Поляризуємість гірських порід, її фізична сутність та одиниці вимірювання. Залежність поляризуємості від іонно та електронно провідних компонентів. Поле наведеної поляризації. Діаграми струму в лінії АВ та напруги в лінії МΝ. Режими спостережень НП. Ефекти наведеної поляризації змінним низькочастотним струмом. Геологічні задачі, які вирішує метод. Графіки НП над геологічними об'єктами різної форми.
Поле наведеної поляризації. Залежність поляризуємості гірських порід від іонно та електронно провідних компонентів. Ефекти НП змінним низькочастотними струмом.
Діаграми струму живильної лінії та напруг вимірювальних ліній. Геологічні задачі, що вирішує метод. Графіки поля НП над геологічними обєктами.
Прямі методи розшуку рудних мінералів. Загальні відомості про спосіб поляризаційних кривих та метод часткового вилучення металів /ЧВМ/.
Сутність метода ЧВМ. Задачі які вирішує метод. Поняття про міграцію та концентрацію рудних елементів. Електрометричні установки метода ЧВМ. Схематичні геоелектрохімічні годографи.
Тема 2.3. Теоретичні основи електророзвідки методами змінних електромагнітних полів. 19 год.
Основні відомості із теорії змінних електромагнітних полів. Гармонічно змінне електромагнітне поле, імпульсно-змінні поля.
Структура поля в дальній і ближній зонах. Фізична характеристика поля. Еліптична поляризація. Параметри поля. Електрометричні установки.
Електромагнітне поле, таке що не установилось. Природне та штучне електромагнітне поле в земній корі. Хвильове число. Імпеданс та його зв'язок із геологічним розрізом. Нормальні та аномальні змінні електромагнітні поля.
Методи магнітотелуричного поля. Магнітотелуричне поле. Магнітометрична установка. Магнітотелуричні параметри та їх зв'язок із геологічним розрізом.
Індуктивні методи електророзвідки. Загальні відомості про індуктивні методи. Основні модифікації низькочастотних індуктивних методів. Електричні установки індуктивних методів ДК, ДІП, ДЕМП. Вимірюємі параметри електромагнітного поля. Геологічні задачі що вирішує метод.
Метод перехідних процесів. Основні модифікації МПП. Фізична сутність перехідного процесу в гірських породах та залежність його від електропровідності геологічних тіл та вміщуючого середовища.
Джерела збудження перехідного процесу в гірських породах. Розмір петлі та глибинність дослідження. Сутність метода перехідних процесів.
Різновиди МПП. Геологічні задачі, які вирішують МПП.
Електромагнітні зондування. Основні принципи електромагнітних зондувань. Способи створення гармонійно змінних та імпульсних полів в земній корі. Скін - ефект. Залежність глибини зондування із зміною частоти поля. Схеми установок для електромагнітних зондувань.
Дистанційні електромагнітні зондування. Частотні електромагнітні зондування (ЧЗ). Зондування становленням поля (ЗС), зондування становленням поля в дальній зоні (ЗС), зондування становленням поля в ближній зоні (ЗСБ). Криві ЗС та ЧЗ. Геологічні задачі, які вирішуються методами ЧЗ та ЗС.
Частотне зондування (ЧЗ). Електрометричні схеми частотного зондування. Коефіцієнти установки. Дистанційне зондування..
Зондування становленням поля. Метод становлення поля. Зондування становленням поля в дальній зоні (ЗС). Електрометричні установки. Зондування становленням поля в ближній зоні (ЗСБ). Криві зондування. Геологічні задачі, що вирішуються методом. Приклади виробничих організацій використання методу.
Схеми установок для електромагнітних зондувань. Схеми дистанційного електромагнітного зондування. Схема зондування становленням поля в дальній зоні та ближній зон.
Поняття про аероелектророзвідку та морську електророзвідку. Загальні відомості про методи. Різновиди методів та їх суть. Вимірювальні параметри поля. Геологічні задачі.
Інші області застосування електророзвідувальних методів. Рішення гірничоексплуатаційних задач. Дослідження корозій підземних металевих конструкцій (трубопроводів та інших комунікацій). Електророзвідка при археологічних роботах.
Змістовий модуль 3. Ознайомлення з основами обробки польових матеріалів та звітністю про роботу. 6 год.
Тема 3.1. Основи обробки польових матеріалів. 6 год.
Перевірка оформлення польових журналів. Контроль електронних матеріалів. Оцінка точності вимірювань. Візуалізація результатів робіт. Передача результатів польових матеріалів для камеральної обробки.
Правила побудови графічної інформації (відповідно галузевих інструкцій про результати польових робіт). Побудова та аналіз карти типів кривих ВЕЗ, побудова геоелектричних розрізів (рк ƞк та інше). Карта фактичного матеріалу.
ЛІТЕРАТУРА
Основна |
|
1. |
В.К. Хмелевской «Электроразведка» Москва «МГУ» 1984 р. |
2. |
Ю.В. Якубовский, Л.Л. Ляхов «Электроразведка» Москва «Недра» 1987 г. |
3. |
Ю.В. Якубовский, И.В. Ренард «Электроразведка» Москва «Недра» 1991 г. |
4. |
Б.К. Матвеев «Электроразведка» Москва «Недра» 1990 г. |
5. |
В.П. Корниенко «Руководство к практическим занятиям по электроразведке» Москва "Недра" 1987 г. |
6. |
М.І. Толстой, А.П. Гожик та ін. «Основи геофізики (методи розвідувальної геофізики)». Київський університет 2006 р. |
Допоміжна |
|
1. |
В.Д.Дмітрієва Фізика, Київ «Вища школа» 1992 р. |
2. |
Электроразведка (Справочник геофизика в двух книгах) Москва «Недра» 1989 г |
3. |
ДСТУ 4048-2001 «Електророзвідка». Терміни та визначення основних понять. |
4. |
Инструкция по електроразведке. Ленинград «Недра» 1984 г. |