Способ определения магнитных свойств рыхлых горных пород Советский патент 1975 года по МПК G01V3/00 

1

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано при изучении магнитных свойств рыхлых поверхностных отложений при магнитных съемках с целью поисков полезных ископаемых, палеомагнитных исследованиях, в археологических исследованиях с применением магнитного метода и т. д.

Известны лабораторные способы измерения магнитной восприимчивости рыхлых пород, предусматривающие отбор пробы, наполнение ею немагнитного контейнера и последующее определение магнитности на астатическом магнитометре, рок-генераторе или каком-либо другом приборе.

Также известно определение магнитной восприимчивости в естественном залегании с помощью индукционных каппамеров типа ИМВ-2 на ровных поверхностях обнаженных пород.

Известные способы лабораторных измерений имеют следующие недостатки.

В связи с обычно большой дисперсией магнитных свойств частиц породы и малым объемом проб, которые могут быть измерены на лабораторных установках (от 1 см до 200- 300 см), для получения достоверных осредненных характеристик требуется отбирать многие десятки и сотни проб.

Отбор ненарушенных проб из рыхлых отложений затруднителен, а иногда просто невозможен. Вместе с тем для определения постоянной составляющей суммарного намагничивания требуется выемка и сохранение монолита породы.

Ввиду малой величины магнитных моментов образцов, отбираемых для лабораторных из: 1ерений (вследствие малого их объема),

относительная погрешность определения магнитных параметров слабомагнитных пород составляет десятки процентов.

Измерение магнитной восприимчивости пород (х) в естественном залегании с помощью ИМВ-2 имеет недостаток, что этим способом может быть определена магнитная восприимчивость, если ее величина не ниже п-10 СГС. Суммарная намагниченность пород индукционным способом не определяется.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков: повыщеиие точности единичного измерения магнитного момента известного объема породы, повышение представительности единичного измерения и отсюда сокращение числа необходимых определений, определение суммарной (остаточной и индуктивной) и остаточ3

ной намагниченности рыхлых пород, для которых такие измерения ранее были практически невозможны и нетехнологичны.

Цель достигается тем, что над намеченным местом, в котором должны быть определены магнитные параметры породы, на высоте в несколько дециметров производится один или серия замеров высокоточным градиентометром или магннтометром. Затем магниточувствительный датчик убирается и производится выемка породы в объеме, имеющем правильную геометрическую форму (в виде канавы, неглубокого шурфа), размеры которого фиксируются. Датчик возвращается в первоначальное положение, в котором производятся повторные замеры. Разность измеренных значений поля до и после выемки породы характеризует аномальное поле, создаваемое данным объемом.

Магнитное поле от объема нравнльной формы рассчитывается но формулам, в которые намагниченность входит в виде постоянного коэффттцнента.

Наибольший эффект метод может дать для изучения слабомагнитных пород.

Прн нзмерении магнитности сильномагнитных образований решение прямой задачи должно выполняться с учетом коэффициентов размагничивания.

4

Сравнение измеренного поля с теоретическим ноззоляет определить вектор суммарной памгм-ниченностн удаленного объема породы.

Наиболее пригодными для измерений магнитности пород являются квантовые высокоточные градиеитомет)ы (например, разработанный в ВНРГ рубидиевый градиентометр или гелиевый градиентометр ФМИ АН УССР) и квантовые магнитометры ввиду некритичности их датчиков к ориеитировке. В случае исиользоваиия магнитометра требуется одновременная регистрация вариаций.

Нри чувствительиости имеющихся квантовых нриборов 0,05 гаммы способ обеспечивает онределение намагничения рыхлых пород с точностью не менее 1 10 СГС при объеме выработки порядка 0,25-0,5 м.

Предмет изобретения

Способ онределения магнитных свойств рыхлых горных пород, основанный на измерении магннтного поля на поверхности порона

ды, отличающийся тел1, что

с целью поБышения точности определения. носле измерения магннтного ноля на новерхности удаляют заданный объем нороды, повторно измеряют магиитное ноле над тем же местом и по разности измеренных значеш-ш поля до н после выемки породы определяют магнитные свойства нороды.