SU1518819A1 - Способ электрозондировани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к прикладной геофизике, точнее к способам электроразведки с использованием трехэлектродного электрического зондировани . Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  и увеличени  точности способа. Цель достигаетс  за счет того, что вспомогательную линию, образованную дополнительным и вторым питающим электродами, располагают на пр мой, параллельной приемной линии, измен ют положение вспомогательной линии путем ее перемещени  или перемещени  дополнительного электрода, при этом возбуждают электрическое поле, запитыва  приемную линию током J, измер ют вспомогательной линией разность потенциалов ΔU, стро т график с ординатой ΔU/J и абсциссой - координатой второго питающего электрода относительно дополнительного, по которому определ ют точку нулевого вли ни  второго питающего электрода на приемную линию, помещают в эту точку второй питающий электрод, а первый питающий электрод располагают на максимальном разносе и провод т зондирование, затем смещают вспомогательную линию на другую пр мую, параллельную приемной линии, и повтор ют все перечисленные операции, затем сравнивают результаты зондирований

при соответствии этих результатов требовани м точности выполн ют электрические зондировани  на всех разност х, при несоответствии требовани м точности сравниваемых значений отыскивают на других пр мых точки нулевого вли ни  до получени  требуемой точности.

Description

Изобретение.относитс  к геофизике и может быть использовано при проведении поисковых, изыскательских и картировочных геологических и инженерно-геологических работ на поверхности земли в районах с горизонтальными ИЛИ наклонными геоэлектричес- кими границами, в том числе осложненными вертикальными и.пи крутопадающими

неоднородност ми типа жил, даек, контактов , сбросов ИЛИ надвиговJ а так- же при проведении работ в замкнутых объемах горных выработок, с использованием посто нного ИЛИ переменного тока и вызванной пол ризации.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  и увеличение точности способа.

Г.

Принципиальна  основа реализации данного способа заключена в том, что в любом, в том числе асимметричном, потенциальном электрическом поле, возбужденном дипольным источником искусственного происхождени  на поверхности земли, существует геометричес - кое место точек, в которых разность электрических потенциалов от равно- зар женного неподвижного дипол  равны нулю. По принципу взаимности, из- вестному в электроразведке, зар д, перемещенный в эти точки, ока ыва- ет равнопотенциальное электрическое воздействие на электроды этого неподвижного дипол . Критери ми, использование которых дает возможность установить наличие геометрического места точек нулевой разности электричес- ких потенциалов от электродов неподвижного дипол , вл ютс :

1. Наличие максимального и минимального значени  разности электрических потенциалов на кривой dU, полученной при перемещении дополнитель ного электрода вдоль линии, параллельной приемной линии;

. Наличие точки перегиба - точки максимального градиента разности , электрических потенциалов на кривой dU;

3.Наличие асиьттотической пр мой к которой приближаютс  лева  и права  ветви кривой ли, и ордината которой равна нулю, если неподвижный электрод вспомогательного дипол  установлен

в точку, расположенную на нулевой эквипотенциальной линии, и не равна нулю, если неподвижный электрод не лежит на нулевой эквипотенциальной линии;

4,Среднее значение разности электрических потенциалов, из максимального и минимального

4 и М ч КС +

2

ли,

значений находитс  в точке максимального градиента. При этом абсцисса среднего значени  ()  вл етс  абсциссой средней из абсцисс максимального и минимального значений раз , X ЛА01КС -X мм ч

ности потенциалов (Хс, J)

Дл  случаев горизонтально-слоистой среды с трем  сло ми, наклонно-слоистой среды и некоторых других, где применение математического,анализа

громоздко и затруднительно, изучение проведени  графика разности электрических потенциалов основано на данных физического моделировани .

На основании критериев разработаны следующие практические рекомендации по исследованию графика с целью нахождени  точки размещени  второго питающего электрода, в которой он не оказьшает электрического вли ни  на приемную линию:

провод тс  касательные параллельные оси X кточкам максимальной и минимальной измеренной разности потенциалов;

проводитс  касательна  С-С в точке максимального градиента dU;

вычисл етс  среднее значение разности потенциалов

ли,

и/иин ср

Q

0

5

0

5

пересечение касательной С-С с линией среднего значени  разности потенциалов однозначно дает точку максимального градиента, т.«, точку нулевого электрического вли ни  на неподвижный диполь, в которую помещают второй электрод подвижного дипол .

Помещение второго питающего электрода подвижного дипол  в точку максимального градиента с учетом критериев 1-4 аналогично удалению этого электрода на бесконечно большое рассто ние , на котором электрическое вли ние второго электрода на приемную линию менее ощутимо.

Така  точка размещени  второго питающего электрода может быть выбрана на любом удалении от приемной линии, В тех случа х, когда аномальные геологические или тектонические факторы искажают график разности электрических потенциалов и к нему не могут быть применены выбранные критерии оценки дл  выбора точки заземлени  |Бторого электрода, вспомогательную линию перенос т на другую.пр мую параллельную приемной линии, где это вли ние менее ощутимо и цикл работ по выбору точки нулевой разности электрических потенциалов повтор ют. Практическа  работа осуществл етс , например, следующим образом,

Дл  выбора точки размещени  второго питающего электрода, первоначаль

515

но, из него и дополнительного электрда образуют вспомогательную линию, кторую размещают на пр мой, параллельной с приемной линией таким об4)аэом, чтобы второй питающий электрод находилс  на пересечении этой линии и пепендикул ра , проход щего через центр приемной линии, а вспомогательный электрод можно было свободно перемещать влево и вправо от второго электрода .

После этого вспомогательную линию подключают к измерительному устройству , приемную линию подключают к ге нератору тока, включают ток и производ т измерение разности потенциалов при посто нном токе 1, которую записывают , последовательно перемеща  влево и вправо дополнительный электрод - производ т серию измерений разности потенциалов JU и стро т график ли/1. На этом графике точко записи  вл етс  координата дополнительного электрода. Серию измерений останавливают после получени  2-3 замеров после экстремальных значений разности электрических потенциалов . Шаг перемещени  дополнительного электрода выбираетс  с учетом особенностей геологического строени  .рельефа местности, факторов техногенного воздействи  на результаты измерений и др.

По завершении первого этапа работ и построени  графика dU/I с учетом выбранных критериев и рекомендаций наход т на графике точку макси- мально1 о градиента и одновременно среднего значени  разности потенциалов

ли

ср

, и мин

2

 вл ющуюс  единственной точкой этой линии нулевой разности электрических потенциалов и помещают в нее второй электрод питающей линии.

Дл  уменьщени  трудозатрат в качестве измерительной аппаратуры может быть использована многоканальна  аппаратура или автоматические многоканальные регистраторы, которые позвол ют регистрировать измер емый сигнал при непрерывном перемещении дополнительного электрода по линии размещени  вспомогательной линии и получать непрерывный график разности элек трических потенциалов (Зи,,при посто0

0

5

5

 нном по величине токе Т в приемной линци. Выбор размещени  второго питающего электрода по результатам непре- рь(вной регистрации разности электрических потенциалов производитс  по тому же правилу, что и при использовании графика, полученного по ре- эультатам точечной регистрации.

Далее в выбранную точку максимального градиента и одновременно точку средней разности потенциалов помещают второй питающий электрод, подсоедин ют первый и второй электроды к генератору, а электроды приемной линии - к измерительному устройству , включают ток и измер ют разность потенциалов на электродах приемной линии, по которым определ ют кажущеес  удельное электрическое сопротивление на максимальном разносе установки электрического трехэлектродного зондировани .

Затем помещают второй электрод питающей линии на другую линию, параллельную приемной линии, и цикл работ по выбору точки размещени  второго электрода повтор ют, в указанном вы- ще пор дке наход т новое значение кажущегос  удельного электрического сопротивлени  о

Когда график разности электрических потенциалов, полученный при использовании приемной линии в качестве питающей и вспомогательной в качестве измерительной линии, искажен какими-либо аномальными отклонени ми геологической, инженерной,,топографической или иней другой природы таким образом, что совместное использование выбранных критериев не позвол ет точно установить точку равнопотенциаль- ного электрического воздействи  на приемную линию дополнительного элек- 5 трода, т.е, определить точку размещени  второго питающего электрода невозможно , вспомогательный электрод перенос т на другие пр мые, параллельный приемной линии диполю, и первый Q этап работ повтор ют до тех пор, пока не будет получено два значени  кажущихс  удельных электрических сопротивлений на максимальном разносе, удовлетвор ющих требовани м точности. При равенстве обоих значений кажущихс  удельных электрических сопротивлений или при расхождении их на величину разности электрических потенциалов меньшую, чем полева  погреш0

5

0

5

ность метода, провод т первый этап по выбору точки размещени  второго питающего электрода, в которой он не оказывает электрического вли ни  на измеренную разность потенциалов на электродах приемной линии.

После выбора точки размещени  второго питающего электрода, где его вли ние на измер емую разность по- тенциалов равно нулю, производ т се- рню измерений самого электрозондировани . Размеры и число разносов электрозондировани  определ ютс  заданно глубинностью и детальностью 1)асчле- нени  геологической структуры разреза .

Серию измерений электрозондирова- ни  осуществл ют при- ра.зме1цении вто- оого питающего электрода в выбранную точку. На всех разносах питающей линии устраивают заземлени  и подсоедин ют их к электроразведочной аппаратуре все одновременно при использовании многоканальной электроразведоч- ной аппаратуры или при использовани одноканальной аппаратуры производ т последовательно присоединение питающих линий к аппаратуре в процессе электрозондировани , чем достигают изменение рассто нй между точками измерений от максимальных значений до минимальных или наоборот.

При использовании в качестве регистратора многоканальной измерительной аппаратуры можно использовать взаимную установку вышеуказанной.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ электрозондировани  трех- электродной установкой с расположением второго питающего электрода в окрестности приемной линии с использованием дополнительного электрода и изменением положени  вспомогательной линии, образованной дополнительным и вторым питаюпщм электродами при поисках точки нулевого вли ни  на при

   5 O

   0

   5

   0

   5

   рмную линию, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  и повышени  точности способа , вспомогательную линию располагают на пр мой, параллельной приемной линии, измен ют положение вспомогательной линии путем ее перемещени  или перемещени  дополнительного электрода , при этом возбуж,дают электрическое поле, запитыв   приемную.линию током посто нной величины I, измер ют разность потенциалов JU вспомогательной линией и по результатам измерений стро т график с ординатой diU/I и абсциссой - координатой второго питающего электрода относительно дополнительного и определ ют точку нулевого вли ни  второго питающего электрода на приемную линию как точку, ордлната которой.равна полусумме экстремумов графика, или как точку максимального градиента графика , помещают в эту точку второй питающий электрод, а первый питающий электрод располагают на максимальном разносе, возбуждают электрическое поле с помощью питающеЛ линии, в которой измер ют силу тока и одновременно разность потенциалов на электродах приемной линии, затем смещают вспомогательную линию на другую пр мую, параллельную приемной линии, повтор ют все перечисленные операции и сравнивают измеренные разности потенциалов нормированные по току; .при соответствии этих значений требовани м точности выполн ют электрическое зондирование на всех разносах , при несоответствии требовани м точности сравниваемых значений отыскивают на других параллельных пр мых точки нулевого вли ни , поиск продо.пжают до получени  сравниваемых значений, удовлетвор ющих требовани м , точности, а при наличии нескольких приемных линий цикл работ повтор ют дЛ  каждой приемной линии.