Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1)Предмет электроразведки
Электроразведка - это раздел разведочной геофизики, Представляющий собой совокупность методов изучения строения земной коры и поисков и разведки полезных ископаемых путем изучения электромагнитных полей, возникающих в земле в результате естественных процессов или, создаваемых искусственно.
Электроразведка основана на том, что различные горные породы и полезные ископаемые отличаются по своим электромагнитным свойствам. От распределения этих свойств в пространстве зависит поведение Электромагнитного поля. Поэтому по результатам изучения •электромагнитного поля можно установить наличие и положение геологических тел, обладающих различными свойствами.
На распределение электромагнитного поля оказывают влияние удельное сопротивление горных пород ρ, поляризуемость η, магнитная проницаемость μ и диэлектрическая проницаемость ε. ρ горных пород изменяется в очень широких пределах - от 0,001 Ом- м до 100 000 Ом- м. η характеризует способность горных пород под действием проходящего через них электрического тока создавать дополнительное поле. Она представляет собой отношение напряженности этого дополнительного поля к напряженности вызвавшего его первичного поля, η является безразмерной величиной и измеряется в долях единицы или в процентах. Ее величина может меняться от 0,1% – 1% до 10%.
Удельное сопротивление и поляризуемость оказывают влияние на распределение как постоянного, так и переменного электромагнитных полей. В отличие от них магнитная проницаемость и диэлектрическая проницаемость имеют значение только в случае переменных электромагнитных полей Существенное влияние ε наблюдается только в высокочастотных полях. μ оказывает влияние на поведение переменных полей любой частоты, но это влияние заметно лишь при высоких значениях μ.
Надо заметить, что в уравнения, описывающие поведение электромагнитного поля, обычно входят не относительные, а абсолютные значения μ = μотн μ0 и ε = εотн ε0. значения этих параметров μ0=4π*10-7 Гн/м, ε0=10-9/36π Ф/м.
2)Геоэлектрический разрез
Поведение наблюдаемого электромагнитного поля определяется распределением в пространстве горных пород, обладающих различными электромагнитными свойствами, т. е. геоэлектрическим разрезом изучаемого участка. В геоэлектрическом разрезе слагающие его геологические тела характеризуются присущими им электромагнитными параметрами.
Если задан геоэлектрический разрез, для него можно рассчитать электромагнитное поле, т. е. решить прямую задачу. Прямая задача решается однозначно. По полученной в результате наблюдений картине распределения электромагнитного поля может быть решена обратная задача.
Обратная задача в общем случае решается неоднозначно. Следующим, заключительным этапом является геологическая интерпретация, т. е. построить интерпретационный геологический разрез. Этот переход в общем случае также неоднозначен
3)Способы изучения электромагнитных полей. Профилирование и зондирование
При проведении электроразведочных работ необходимо возбудить в земле электромагнитное поле и измерить его в нужных точках. При гальваническом (кондуктивном) способе введение электрического тока в землю и измерение разности потенциалов в точке наблюдения производятся с помощью заземлений. Электрический ток I вводится в землю через питающие заземления А и B. Между приемными
Электрический ток вводится в землю через питающие заземления А и B. Между приемными заземлениями М и N измеряется разность потенциалов (напряжение) ΔU, пропорциональная плотности тока и удельному сопротивлению среды на этом участке. Если среда однородна, плотность тока на участке MN зависит только от геометрических параметров установки. В случаенеоднородной среды электрический ток натекает в более электропроводные области и обтекает геологические тела, обладающие более высоким сопротивлением. Это приводит к появлению аномалии. Гальванический способ измерений можно осуществить как на постоянном, так и на переменном токе.
Индуктивный способ возбуждения и измерения поля можно осуществить только на переменном токе. В этом способе переменный ток пропускается по замкнутому незаземленному генераторному контуру из изолированного провода. В другом, приемном контуре, также незаземленном, измеряется наведенная в нем э. д. с. индукции.
Магнитное поле тока в генераторном контуре (первичное поле) индуцирует в земле вихревые токи. Эти вихревые токи создают свое поле, называемое вторичным. В измерительном контуре э. д. с. наводится суммой первичного и вторичного полей, Так как в хорошо проводящих геологических телах возникают более интенсивные вихревые токи, на таких участках наблюдаются и более интенсивные вторичные поля, что приводит к появлению аномалий.
Возможны смешанные варианты изучения электромагнитных полей, когда возбуждение и измерение поля производятся разными способами.
В некоторых случаях, когда трудно осуществить заземления, вместо гальванического применяют емкостной способ возбуждения и измерения поля. В этом случае питающая линия делается в виде двух кусков изолированного провода. Дальние концы проводов должны быть надежно изолированы. Концы, находящиеся в центре установки, подключаются к генератору (используются частоты от сотен до первых тысяч герц). Через емкость между проводом и землей протекает ток смещения, который и возбуждает поле в земле. Таким же образом устраивается приемная линия, в которой измеряется разность потенциалов.
Существуют два основных варианта методики электроразведочных наблюдений: зондирование и профилирование. При зондировании в точке наблюдений изучается изменение параметров среды, например, удельного сопротивления с глубиной. Для этого необходимо выполнить измерения при различной глубине проникновения поля в землю. Изменение глубины исследования можно получить, изменяя расстояние между точкой наблюдений и источником поля. Чем больше это расстояние, тем на большую глубину проникает поле в районе точки наблюдений и о тем более глубоких горизонтах несут информацию результаты наблюдений. Можно изменять частоту тока.
При профилировании изучается изменение параметров среды в горизонтальном направлении по линии профиля наблюдений. Поэтому профилирование выполняется путем перемещения по профилю установки, имеющей постоянный размер. При работе на переменном токе частота также должна быть постоянной.
4) Классификация методов электроразведки
К группе методов сопротивлений относятся методы, в которых используются постоянные или инфранизкой частоты поля, а по результатам измерений рассчитывается эффективное сопротивление среды, по которому и производится интерпретация.
В методах, входящих в группу потенциальных, также используются постоянные или низкочастотные поля, но интерпретация производится непосредственно по наблюдаемому распределению потенциала или градиента потенциала.
В поляризационных методах изучаются электрические поля поляризованных тел.
В индуктивных методах электромагнитное поле низкой частоты возбуждается и измеряется индуктивным способом.
Объектом исследования в магнитотеллурических методах является естественное переменное электромагнитное поле, вызванное изменениями солнечной активности и процессами в атмосфере Земли.
В электромагнитных зондированиях электромагнитное поле возбуждается с помощью искусственных источников.
В методах, основанных на изучении неустановившихся полей, изучаются переходные процессы, происходящие в земле при включении или выключении тока в питающей линии.
В радиоволновых методах используются электромагнитные поля высокой частоты.