СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ Советский патент 1971 года по МПК G01V3/02 

Изобретение относится к области геоэлектроразведки, изучающей явления нелинейной поляризации электроннопроводящих тел.

Известны способы геоэлектроразведки, основанные на возбуждении в земле электромагнитного поля разнополярными импульсами постоянного тока и измерении напряженно стей возбуждающего поля и поля вызванной поляризации. Недостатком известных способов является возможность возникновения измеряемых сигналов не за счет поляризующихся объектов, а за счет нелинейных процессов на питающих электродах, играющих больщую роль при значительных плотностях тока на заземлениях. Кроме того, при известных способах величина сигналов, обусловленных нелинейными эффектами, значительно меньще сигналов, обусловленных линейными процессами в земле.

При использовании предлагаемого способа сравнительно просто ослабляется влияние помех со стороны питающих заземлений и повышается относительная величина нелинейных эффектов, тем самым создается возможность получить информацию о вещественном составе поляризующихся объектов и повысить точность измерений. Для этого разность потенциалов поля нелинейной поляризации, возникающего при прямом и обратном направлениях питающего тока, измеряют по эквипотенциальной линии поля вызванной поляризации, соответствующей одному из направлений тока, так как напрял енность поля нелинейной поляризации максимальна по направлению, совпадающему с линией равных потенциалов линейной вызванной поляризации.

Описываемый способ заключается в следующем. При пропускании электрического тока через границу проводников I и II рода возникают нелинейные составляющие тока, обусловленные нелинейными процессами, происходяи ими на этой границе. Одним из таких процессов является изменение скачка потенциала. Во время протекания через границу

тока одного направления скачок потенциала возрастает по величине, достигая некоторого максимального значения. После выключения тока величина скачка также постепенно уменьшается. Скачки потенциала возникают

как на анодной, так и на катодной сторонах тела, однако величина их при одной и той же плотности тока на поверхности тела различна. Поляризация электронного проводника обусловливает наличие вторичного поля в

окружающем пространстве. За счет различия поляризации на анодной и катодной границах тела структура вторичного поля различна при прямом и обратном направлениях возбуждающего тока. При этом вторичное поле можнелинейной частей вызванной поляризации. Наибольшая напряженность поля нелинейной поляризации под поляризующимся объектом соответствует направлению, совпадающему с изолиниями поля линейной вызванной поляризации.

Разместив приемные электроды на линии равных потенциалов вызванной поляризации при одном направлении возбуждающего тока и изменив направление тока, можно повысить относительную величину наблюдаемых эффектов нелинейности вызванной поляризации.

Эти эффекты можно наблюдать как во время протекания возбуждающего тока, так и после его выключения.

Потенциал поля нелинейной поляризации может быть измерен, если один приемный электрод установить над поляризующимся объектом, а второй электрод - на эквипотенциальной линии; но на достаточном удалении от тела. Для нахождения точки, потенциал которой равен потенциалу электрода, над поляризующимся объектом, целесообразно установить два приемных электрода по обе стороны от предполагаемого положения эквипотенциальной линии и соединить их с неподвижными конгактами потенциометра. Между электродом над поляризующимся объектом и подвижным контактом потенциометра включается измерительный прибор. Перемещая подвижный контакт потенциометра, определяют минимальное значение сигнала вторичного поля. При этом положении контакта измеряется сигнал поля нелинейной поляризации.

Знак поля нелинейной поляризации различен у сильфидных руд и графита. Сульфидам свойственно преобладание катодной, а графиту - анодной поляризации.

Одним из примеров, характеризующих свойства поляризующегося тела, может служить отношение потенциала поля нелинейной поляризации Uuu над телом к напрял енности поля, вызванной поляризации вдоль возбуждающего поля в той же точке вп. Для тела

сферической формы и высокой электропроводности это отношение равно

а - к . а Д-1 . впХа + к + г 6

где а - радиус тела;

D - отношение э. д. с. вызванной поляризации на анодной и катодной сторонах тела;

Аа и Лк - коэффициенты анодной и катодпой поляризации соответственно.

Как следует из приведенной формулы, величина Y зависит от размеров электроннопроводящих частиц и дает возможность их оценки, поскольку пределы изменений величины а

. D -1 гораздо больше, чем величины .

Применение описанного способа позволяет получить информацию о вещественном составе поляризующихся объектов, повысить точность и помехозащищенность геоэлектроразведочных исследований.

Предмет изобретения

Способ геоэлектроразведки методом нелинейных процессов, основанный на возбуждении в земле электромагнитного поля разнополярными импульсами постоянного тока и

измерении напряженностей возбуждающего поля и поля вызванной поляризации, отличающийся тем, что, с целью получения информации о вещественном составе поляризующихся объектов, повышения точности измереНИИ и уменьшения влияния помех, создаваемых процессами на питающих электродах, измеряют при прямом и обратном направлениях питающего тока разность потенциалов поля нелинейной поляризации по эквипотенциальной липни поля вызванной поляризации, соответствующей одному из направлений тока, и по знаку разности потенциалов нелинейной поляризации и ее отношению к напряженности поля вызванной поляризации судят о вещественном составе этих объектов.