СПОСОБ ИНДУКТИВНОЙ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ Советский патент 1972 года по МПК G01V3/10 G01V3/11 

Изобретение относится к электрическим способам разведки полезных ископаемых, а также поиска скрытых проводящих масс с заданием и приемом переменного электромагнитного поля.

Известны низкочастотные спосО:бы электроразведки, при которых местоположение объектов, создающих аномалии переменного магнитного поля, определяют по графикам распределения поля по профилю или планшету наблюдений.

(Недостатками этих способов являются:

низкая производительность, связанная с необходимостью проводить измерения в большом количестве точек;

низкая точность в случае редкой сети наблюдений и большого .фона геологических ломех;

невозможность определения направления на аномальный объект по измерениям в одной точке.

Принципиально важен третий из указанных недостатков, так как нередко при работе на местности с сильно пересеченным рельефом, в подземных выработках, забое скважины, колодцах, нишах строительных сооружений и т. п. невозможно изучить пространственное распределение поля.

ты которых направлены по одной прямой. Эти рамки поворачивают совместно, сохраняя их взаимное расположение, а по положению рамок, .при котором достигается максимальное значение разности наводимых в них э. д. с., определяют направление на аномальный объект.

Теоретическое -обоснование предложенного способа состоит в следующем.

Градиент магнитного поля представляет собой афинный ортогональный тензор второго ранга, который обозначается как dradH:

а/Л дНг дНз dxi dxi dHj

(1)

(ЭгadЯ

dxz dHi дхз

Здесь Hi, HZ и Яз - составляющие магнитного поля по трем ортогональным координатам Xi, Xz и Хз. При условии пренебрежимой малости в воздухе токов проводимости и токов смещения следует, что тензор (1) симметричен, а его инвариант

.S+S+S ° тензора и направлением на источник поля, и между главными значениями и инвариантами тензора и интенсивностью источника. Так, для источника вторичного поля в виде магнитного ди-поля, составляющие момента которого по координатным осям обозначены m-i, mz и тз, 3jCj/Ki . г5 бХгШг SjCjWs дгаАН Злсг/Пз SjCjOTj где г-расстояние от источника до точки измерения. Формула (3) справедлива, если точка измерения расположена на оси Xz. Эллипсоид тензора (3) в каноническом виде записывается следующим образом: ,,+Х,,(4) где Кг - главные значения тензора. Радиус-вектор р тензорного эллипсоида равен

1/Г5

Еслилзвестны главные направления Tejaoра йь из и аз, то, поворачивая вектор ai в 0 плоскости, содержащей Oi и а, на угол ф

COSf

определяют направление на источник поля. Формула (6) справедлива и в том случае, когда источником вторичного поля служит линейный бесконечно длинный кабель.

Главные направления и главные значения тензора (I), а далее и налравлениена источник поля и его ориентировка и интенсивность могут быть найдены с помощью, например, аналоговой ЭВМ, если известны производные ортогональных составляющих напряженности магнитного поля.

€ помощью предложенного способа указанная техническая задача решается проще, на

Предмет изобретения

il. Способ индуктивной геоэлектроразведки путем измерения переменного магнитного поля двумя рамками, моменты которых направлены по одной прямой, отличающийся тем, что, с целью определения направления на источник аномалии магнитного поля, рамки по(6) 35 ворачивают совместно, сохраняя их взаимное расположение, определяют экстремальные в пространстве значения э. д. с. и соответствующие этим значениям направления моментов рамок и по данным измерений в каждой точке судят о направлении на источник аномалии.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью осуществления измерений в гармонически изменяющихся полях, из разности э.д. с. в рамках выделяют реактивную часть поля.

3.Способ ПО п. 1, отличающийся тем, что, с (Целью осуществления измерений в нестационарных полях, разность э. д. с. в рамках определяют в фиксированный момент времени от начала переходного процесса. основе онределения экстремальных значений производных напряженности магнитного лоля в пространстве. Из формул (4) и (5) следует, что главные полуоси тензорной поверхности являются экстремальными значениями производном -- , которые, в свою очередь, ох равны главным значениям тензора (1). Таким образом, поворачивая систему двух рамок, моменты которых направлены по одной прямой, а рамки разнесены .по той же прямой, и измеряя разность э. д. с., наводимых в рамках, определяют главные значения тензора, равные экстремальным значениям указанной разности, и главные направления, совпадающие с направлениями моментов рамок, при которых достигаются экстремальные значения. По найденным величинам определяют направление на источник поля и его ориентировку и интенсивность. Для того чтобы первичное магнитное поле не оказывало влияния на результаты измерения, измеряют разность реактивных составляющих суммарного поля.