Способ геоэлектроразведки Советский патент 1985 года по МПК G01V3/08 

/r.J

12S

о Изобретение относится к геоэлект разведке по методу вызванной поляри зации и гфедназначено для поиска ме торождений полезных ископаемых, залежи которых обладают повышенной поляризуемостью по сравнению с вмещающими породами. Цель изобретения - повышение достоверности выделения поляризующихся рудных тел. В предлагаемом способе обеспечивается изучение динамики вызванной поляризации горных пород, обусловленной перестройкой структуры пopo во-трещинноро пространства горных пород при изменении их напряженнодеформированного состояния за счет лунно-солнечных приливов в земной коре. Согласно способу геоэлектроразведки, заключающемуся в возбуждении в земной коре постоянного . электрического поля в течение не-ч скольких (3-5) минут, измеряют между приемными заземлениями, размещенными на дневной поверхности либо в скважинах,--разности потенциа лов при пропускании через питающие заземления электрического тока (в конце зарядки )и через 0,2-0,3 с после выключения тока, повторяют указанные операции с частотой опроса 1-1,5 ч в течение интервала врем ни, охватывающего противоположные фазы земных приливов, вычисляют для каждого наблюдения значения кажущейся поляризуемости, сопоставляют эти данные с теоретически рассчитанными значениями приращения силы тяжести при земных приливах и выявляют по уменьшению значений поляризуемости горных пород при сжатии s земной коры (отлив ) по сравнению с увеличением этого параметра при рас тяжении земной коры (прилив ) присутствие на исследуемом участке поляризующейся рудной залежи. На фиг.1 и 2 показаны результаты наблюдений на аномалии, вызванной распространением в горных породах рассеянной вкрапленности поляризующихся минералов; на.фиг.3 и 4 результаты наблюдений на аномалии, обусловленной богатыми прожилкововкрапленными рудами. Массивы горных пород, сложенных слабопроводящими минералами, обычн разбиты трещинами, заполненными минерализованной жидкостью (пороГОБОЙ влагой и газом. Поляризуемость такой ереды обусловлена физико-химическими процессами, возни кающими при протекании электрического тока по системе трещин. Перестройка структуры порово-трещинного пространства, например при деформации среды, приводит к изменению ее поляризуемости. При воздействии на ; земную кору объемных лунно-солнечных приливных сил циклически, в соответствии с фазами.земных приливов, меняется структура порово-трещинного пространства: при сжатии пород (отлив У уменьшается объем трещинных каналов, часть из них перекрывается и превращается в изолированные трещины, при растяжении пород (прилив) число и объем трещинных каналов увеличиваются. В результате при сжатии массива горных пород эффекты поляризации усиливаются и кажущаяся поляризуемость увеличи- . ваетёя, при растяжении горных пород поляризуемость их уменьшается. Точно также изменяется при земных приливах поляризуемость горных пород, содержащих рассеянную непррмьшшенную вкрапленность рудных поляризующихся минералов.Иная зависимость устанавливается для залежей, сложенных прожилково-вкрапленными или массивными рудами. Поляризация этих образований под действием тока обусловлена контактными эф.-г фектами на границе высокоэлектропроводной рудной массы с пороврй влагой.Рудная залежь рассечена системой трещин,заполненных минерализованной жидкостью.Под действием земных приливов структура порово-трещинного пространства в рудной залежи перестраивается: при сжатии земной коры (отлив )улучшаются контакты между отдельными участками залежи, при растяжении коры (прилив) возрастает поверхность рудных блоков, между которыми имеется жидкостная прокладка. В результате при сжатии земной коры поляризуемость, фиксируемая над рудной залежью, уменьшается, : а при расширении - увеличивается. Способ осуществляется следующим образом. На участке, где выполнены наблюдения по методу вызванной поляризации и выявлена аномалия кажущейся поляризуемости, размещаются прием3

ные и питающие заземления в тех же местах, в которых они находились при первичной съемке ( приемные зазеления - на пи сетах, между которыми установлены максимальные значения поляризуемости ). Используются стандартные оборудования и -стандартная методика наблюдений: пропускание электрического тока через питакщие заземления в течение 3 мин, регистр ция разности потенциалов между приемными заземлениями в конце времени пропускания тока и через 0,25 с после его выключения. По отношению раз ности потенциалов после выключения ток-а к значению их перед выключением тока вычисляется кажущаяся поляризуемость горньгх пород.

Время наблюдений выбирается в зависимости от изменения приращения силы тяжести Л(.при земных приливах (фиг.1 и 2 J. Графики й F(i , . где 4- время, рассчитьшаются заранее (значения могут быть вычис лены для любой точки Земли для любого интервала времени ). Измерения проводятся в те периоды, когда полусуточная волна на графиках 4 - К|Н) четко выражена 13-14 сут. в течение месяца ).

Наблюдения начинают за 3 ч до наступления одной из фаз земных приливов, затем повторяют их с частотой опроса 1-1,5 ч в течение интервала времени, охватывающего две противоположные фазы земных приливов, и завершают измерения через 3 ч после прохождения фазы земных приливов, противоположной той, перед которой были начаты наблюдения. Так как интервал времени между противоположными фазами приливов составляет 6.ч, то измерения проводятся 7-10 раз в течение цикла наблюдений.

Изменения кажущейся поляризуемости пород во времени ( сопоставляются с соответствующей зависимостью .йц, F (tl- Если корреляция между вариациями и л ц. прямая, т.е. максимальным знача нием й( соответствуют максимальные величины и наоборот, то делается заключение о связи аномалии

903294

кажущейся поляризуемости с наличием в горных породах рассеянной, непромышленной вкрапленности поляризующихся минералов. При получе5 НИН обратной корреляции меяоду зависимостями 1к (t}, т.е. при соответствии максимальных значений i уменьшениям величины Д(|, судят об обусловленности излучаемой аномалии f| прожилково-вкрапленными или массивными поляризующимися рудами.

На чертежах приняты следующие обозначения: график 1 - изменение

t5 во времени кажущейся поляризуемости горных пород; график 2 - измене кие во времени приращенной силы тяжести. Стрелками, направленными к оси времени, показана фаза сжатия,

20 а стрелками, направленными вверх от оси времени, показана фаза растяжения земной коры при земных приливах. . Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить эффективность

25 геоэлектроразведки при поиске место-, рождений полезных ископаемых, залежи которых сложены поляризующимися минералами. Значение способа усиливается тем, что в связи с задачей

30 поиска в развитых горнопромьшшенных районах месторождений полезных ископаемых, залегающих на больших глубинах, существенно повьш1ается роль геофизических методов разведки

, при оценке металлогенической перспективности излучаемых площадей.

Преимущейтвами предлагаемого способа по сравнению с известными ч являются более высокая геологичес-

0 кая эффективность оценки перспективности аномалий вызванной поляриза-. ции за счет повьш1ения точности измерений и использования эффекта различия .реакции вмещающих горных

5 пород и рудных залежей на изменение их напряженно-деформированного состояния и снижение стоимости работ при оценке перспективности аномалии вызванной поляризации в связи с

0 уменьшением времени работы генераторной станции (общее время работы на одной аномалии по предлагаемому способу 35-40 мин, а с использованием известного - более 3 ч).

&,отн.ед

0

О t. vffc

фиг. 2

СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ,, заключающийся в возбуждении в горных породах постоянного злектрического поля и измерении разности потенг циалов при пропускании и после выключения электрического поля и, определении кажущейся поляризуемости горных пород, отличающийс я тем, что, с целью повышения достоверности выделения поляризующихся рудных тел, выполняют на выявленной аномалии кажущейся поляризуемости горных пород измерения в течение интервала времени, охватывающего противоположные фазы земных приливов, и по уменьшению сажущейся поляризуемости горных пород при сжатии земной коры по сравнению со . значением кажущейся поляризуемости горных пород при растяжении земной коры судят о наличии в изучаемом разрезе рудной залежи, сложенной прожнпково-вкрапленными или массивными рудами.