Способ измерения вызванной поля-РизАции пРи гЕОэлЕКТРОРАзВЕдКЕ Советский патент 1981 года по МПК G01V3/02 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ ПРИ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКЕ

1

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в геоэлектроразведке методом вызванной поляризации при поисках месторождений цветных и редких металлов, графита, а также при решении задач геологического картирования.

Известны способы геоэлектроразведки, заключающиеся в возбуждении в земле электромагнитного поля импульсами тока, приеме сигнала из земли и выделении сигнала вторичного поля, по которому судят о наличии поляризующихся объектов 1.

Недостатками известных способов являются низкая производительность и малая разрешающая способность измерений, обусловленные тем, что сигналы измеряют на ряде точек последовательно, причем регистрируют суммарный сигнал, обусловленный как искомыми объектами, так и вмешающей средой.

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения вызванной поляризации при геоэлектроразведке, заключающийся в возбуждении в земле электромагнитного поля импульсами тока и приеме вторичного поля в аномальной зоне изучаемого участка и за ее пределами 2.

Недостатками данного способа являются низкая разрешающая способность и малая точность обнаружения поляризующихся объектов, вызванные тем, что малый сигнал вторичного поля, обусловленный искомыми поляризующимися объектами, регистрируется на фоне неизвестного по величине вторичного поля вмещающей среды.

Цель изобретения - увеличение разрешающей способности и точности.

Указанная цель достигается тем, что в способе, заключающемся в возбуждении в земле электромагнитного поля импульсами тока и приеме сигнала вторичного поля в аномальной зоне изучаемого участка и за ее пределами, изменяют величину возбуждающего тока, компенсируя изменение сигнала вторичного поля за пределами аномальной зоны, и одновременно измеряют результирующий сигнал вторичного поля в ано-м альной зоне, по которому судят о вызванной поляризации аномальной зоны.

Сущность способа заключается в следующем.

На изучаемом участке, перспективном на наличие месторождений металлов, подземных вод или других объектов, располагают заземленную питающую линию, длину которой выбирают в соответствии с существующими инструкциями и методическими указаниями. Через питающую линию пропускают импульсы тока заданной длительности или частоты и с помощью аппаратуры проводят площадную съемку с целью вьшвления аномальных зон, перспективных на наличие тех или иных полезных ископаемых. Указанные зоны выделяют по увеличенным значениям измеренных параметров, вызванной поляризации. Затем располагают одну или несколько приемных линий в точках исследований аномальных зон изучаемых участков, а другуй линию - за пределами аномальной зоны, вновь возбуждают в земле электромагнитное поле импульсами тока и одновременно принимают сигналы из земли обеими -приемными линиями. Вторая линия, как правило, располагается вблизи питающих заземлений, поэтому сигнал, принимаемый этой линией, можно представить в виде совокупности двух частей: первой, не изменяющейся во времени и обусловленной проводимостью среды (первичное поле) и второй, изменяющейся во времени и обусловленной поляризуемостью вмещающей среды (вторичное поле).

Сигнал, принимаемый приемной линией, расположенной в пределах аномальной зоны, можно представить в виде совокупности трех частей: первой, обусловленной проводимостью (первичное поле); второй, обусловленной поляризуемостью вмещающей среды (фоновое вторичное поле) и третьей, обусловленной поляризуемостью аномального искомого объекта (аномальное вторичное лбле).

Через промежуток времени после включения тока, например 0,1 с, когда процессы поляризации вмещающей среды имеют незначительную - интенсивность, определяют и запоминают величину сигнала во второй приемной линии и в дальнейщем этим сигналом принудительно изменяют во времени величину возбуждающего тока, компенсируя изменениями тока сигналы вторичного поля в точках, расположенных за пределами аномальной зоны. Критерием компенсации является неизменность запомненной величины сигнала во второй приемной линии. Изменения во времени возбуждающего тока, компенсирующие сигналы вторичного поля в точках за пределами аномальной зоны приводят к автоматической компенсации фонового вторичного поля и в точках аномальной зоны. Измеряя результирующий сигнал вторичного поля в точках исследований, получают аномальное вторичное поле, связанное только с поляризующимся объектом.

Способ может быть также использован и на этапе поисковых работ;. Порядок выполпенни операций в этом случае следующий.

На исследуемом участке располагают заземленную питающую линию, вблизи с ней - вспомогательную приемную линию.

В точках исследований располагают основные приемные линии (сразу несколько или одну поочередно в каждой точке). Затем включают импульсы тока в питающей линии и сигналом, принимаемым из земли вспомогательной приемной линией, принудительно изменяют во времени величину возбуждающего тока, компенсируя изменениями тока сигналы вторичного поля во вмещающей среде, и измеряют результирующий сигнал вторичного поля в точках исследований,

по которому судят о поляризующихся объектах.

Если измерения необходимо проводить в паузах между импульсами тока, то изменение во времени величины возбуждающего тока проводят следующим образом.

Сигнал в паузах между импульсами во вспомогательной приемной линии обусловлен только поляризуемостью вмещающей среды (фоновым вторичным полем), поэтому после выключения основных импульсов тоJ ка в паузах через питающую линию пропускают вспомогательный ток обратной полярности, величина которого не превышает 3-5% от амплитуды импульсов, пропускаемых в основном режиме работы. При этом вспомогательный ток так изменяют во времени, чтобы скомпенсировать вторичное поле в точке, где расположена вспомогательная приемная линия. Критерием такой компенсации является равенство нулю сигнала на выходе вспомогательной линии. Фоновое вторичное поле компенсируется одновременно и в точках, поэтому результирующий сигнал вторичного поля в этих точках обусловлен только наличием аномальных объектов, что позволяет более четко выявить эти объекты.

0 Изобретение позволяет увеличить разрешающую способность и точность обнаружения поляризующихся объектов, что приводит к уменьЩению объема проверочных горных работ.

Формула изобретения

Способ измерения вызванной поляризации при геоэлектроразведке заключающийся в возбуждении в земле электромагнитного поля импульсами тока и приеме сигнала вторичного поля в аномальной зоне изучаемого участка и за ее пределами, отличающийся тем, что, с целью увеличения разрещающей способности и точности, изменяют величину возбуждающего тока, компенсируя изменение сигнала вторичного поля за пределами аномальной зоны, и одновременной измеряют результирующий сигнал вторичного поля в аномальной зоне.

58346466

по которому судят о вызванной поляризации1. Патент США № 3758846, кл. 324-1,

аномальной зоны. .опублик. 1969.

Источники информации,2. Якубовский Ю. В. Электроразведка,

принятые во внимание при экспертизеМ., «Недра, 1973, с. 251-252 (прототип).