СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ Советский патент 1972 года по МПК G01V3/02 

Изобретение относится к области геоэлехтроразведки с применением искусственных электромагнитных полей, а именно к геоэлектрическим исследованиям по методу вызванной поляризации.

Известны способы изучения проводимости геоэлектрических разрезов путем измерения большой и малой полуосей эллипса поляризации магнитного поля.

Однако при этих измерениях совершенно не учитывается влияние поляризуемости пород, которое на частотах до нескольких тысяч герц может сушественно искажать результаты измерения проводимости.

Кроме того, при работах ло методике эллиптически-поляризованного поля с нзмерением проводимости среды невозможно проводнть поиски вкрапленных рудных тел. В этих случаях производится комплексирование методов электроразведки, в частности, ири.меняется метод вызванной поляризации (ВП). При возбуждении электромагнитного ноля с помошыо вертикального магнитного диполя можно изучать поляризуемость среды по измерениям горизонтальной компоненты магнитного поля, однако эти измерения сопряжены с большими методическими погрешностями, связанными с неточной ориентировкой приемных рамок, поскольку эта комнонента в области малых параметров поля много меньше вертикальной комноненты магннтного поля.

Цель изобретения - повышение производительности и точности измерений.

Для этого определяют отношенне нриращений большой и малой полуосей эллипса поляризации, по которому судят о поляризуемости среды.

Сушность способа заключается в следуютем.

Пусть электромагнитное поле в земле возбуждается токами трех частот и измерения проводятся в области малого параметра поля. На двух частотах - нижней, равной, нанример, 78 гц, и ;верхпей, равой 2500 гц, проводятся измерения проводимости среды и выявляются хорошо проводяшие неоднородности геоэлектрическнх разрезов. Б этих случаях для верхней рабочей частоты над хорошо проводяшимн неодиородностя.ми обычно не соблюдается условие работы в области малого параметра поля. Поэтому, в отличие от области малых параметров, где величины проводимости будут одинаковыми на обеих частотах,

над хорошо проводящими объектами проводимость будет возрастать при снижении частоты. Так выделяются хорошо проводящие объекты при эле1;троразведке по методике с измерением полуосей эллипса поляризации

Если же IB дополнение к этим двум частотам возбуждать электромагнитное поле третьей частотой, такой, чтобы для нее вынолнялось условие малого параметра и для проводящих объектов, то по измерениям на нижней и этой рабочей частоте можно получить параметр поляризуемости среды.

Действительно, если источником поля является вертикальный магнитный диполь то в области малого параметра поля выражение для его компонент и полуосей эллинса ноляризации имеют вид (1):

Г

2/2

1 +

4rtr3 15

рг Т

)J.

2/2

(1) (2) 15

i

47СГЗ

16

где М - момент диполя; г - разнос;

р- (и/-);

k - волновое число.

Если (Пренебречь членами порядка р и выше, то выражения для большой и малой полуосей эллипса -поляризации имеют вид:

Н - /-А-- (3)

- 4.ГЗ 4.Г 4

Если среда поляризуется, то заменяя проводимость среды на величину комплексную, зависящую от частоты (2) получаем:

.-То(1-)

t,

1 - iwa J

где Г1 - коэффициент поляризуемости;

а - постоянная времени поляризуе со -частота.

Получаем следующие выражения для осей эллипса поляризации: Л4jMuJYdjj.

«У)

rj

/7 , -

lervr 1 +

AfwYo.u. 1 + -

:-1 + и;2а2

16пг

где (i - магнитная проницаемость среды.

Пусть измерения проводятся па частотах (01 и 0)2 (a)(0i) таких, что во всех точках исследований для них выполняется условие маЛОГО параметра поля. Рассмогрим приращение

величин Я, и Н,. на этих частотах:

M-fpa

167tr

1 +

1 + 1)0 а

(7)

j Mloii

)

X )

(8)

сли , то можно предположить, что iai (02062. В этом случае

M-jpU. ш

-((Uj -ш,).

(9)

Ur.r 1 -I

1 -I- о)2дг .,

н:

-1

(«),, - Ш) (10)

16-.Г 1 +

АН:

jjaT

(11)

tg

дя:

вп1 - ш2а2л

Таким образом, измерив отношение приращений большой и малой полуосей эллипса поляризации магнитного поля, можно получить параметр поляризации - фазовый угол ВП. Отношение этих приращений не зависит от

проводимости среды и определяется только поляризуемостью среды.

Реализация предложенного способа может быть осуществлена с помощью аппаратуры ЭПП, в которую дополнительно включены вычитающие схемы для полуосей Яа и Н на двух частотах и логометр для измерения их отношений.

Предмет Изобретения

Способ геоэлектроразведки по методу вызванной поляризации путем возбуждения электромагнитного ноля токами трех частот и измерения в области малого параметра поля элементов эллилса .поляризации, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности измерений, определяют отношение .приращений большой и малой полуосей эллипса .поляризации, по которому судят о поляризуемости среды.