Способ определения глубины залегания локальных поляризующихся тел Советский патент 1981 года по МПК G01V3/02 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЖБРШЫ ЗАЛЕГАНИЯ Л01Ш1ЪНЫХ ПОЛЯРИЗУЮЩИХСЯ ТЕЛ

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в геоэлектроразведке для непосредственного определения глубины залегания поляризующихся тел изомерной формы в методе вызванной поляризации. Известно применение различных геофизических методов, в частности ме тодов геозлектроразведки определения глубины залегания локальных тел. Способ определегшя этого параметра cBOiдится к следующему. На поверхности иccлeдoвa raя производят съемку отдельных параметров электромагнитного поля, в процессе интерпретации выделяют аномальные участки, в экстремаль ных точках С максимальных или минимальных) которых закладывают буровые скважины и по результатам бурения судят о глубине залегания рудных тел ft 3. Недостаток этого способа - высокая стоимость из-за использования в комплексе работ бурения. Наиболее близким к предлагаемому является способ определения глубины залегания локгальных поляризующихся тел с помощью метода вызванной поляризацш (ВП), в котором на исследуемом участке местности возбуждают первичное горизонтальное электрическое поле и измеряют горизонтальные составлякжще первичного и вторичного электрических полей, определяют парагметр поляризации , в процессе интерпретации строят графики распределения этого параметра по исследуемой площади, по точкам перегиба этих графиков графическим путем определяют глубину залегания 2. Недостатком этого способа определения глубины залегания локальных поляризующихся тел является его невысокая точность вызванная тем, что результаты, измерений параметров поля осложнены действием помех, графики распределения параметра поляризуемости пологие, а дискретный характер измерений по профилю не способствует выделению точек перегиба, по которым можно судить о глубине залегания тел Цепь изобретения - повьшение точности определения глубины залегания локальных поляризукнцихся тел, Дпя достижения поставленной цели согласно способу определения глубины залегания локальных поляризующихся тел, в котором на поверхности исследуемого участка возбуждают первичное горизонтальное электрическое поле и измеряют горизонтальную составляющую первичного и вторичного электрического поля БП, дополнительно вы деляют участок профиля с максималь™ ными значениями горизонтальной кт-тпоненты вторичного электрического поля ВП, на котором измеряют горизон талыгую компоненту максимального пол ВП и определяют глубину залегаг-шя локального поляризующегося тела как отношение горизонтальной компоне ты магнитного поля БП к горизонтальной компоненте электрического поля В Сущность предлагаемого способа заключается в следующем На исследуемом участке местности раскладывают питаюп,ую линию АВ в фор ме полупетли. Разбивают систему проф лей, по которым производят измерение горизонтальной компоненты электричес кого поля. Измерения производят в га моническом режиме, Многочастотньгй генератор переменного тока, включенный в полупетлю, излучает в землю ток нескольких инфракрасг-апс частот, например 1,2, 2,4,4,8и 9,6 Гц, С помощью измерителя электрического поля измеряют горизонтальную электрическую составляющую первичного ноля и поля ВП на разнь х частотах, исполь зуя, например, град11ентную измерительную установку. Профилирование, например, при двухчастотных измерениях позволяет определить приращение амплитуды электрической составляющей поля, т.е. поле ВП. Для этого компенсируя нормальный уровень элект рического поля, определяют приращени амплитуды поля ВП на двух частотах, выделяют участок профиля с максималь ными отклонениям приращений электрн ческой компоненты поля ВП от нормаль ного уровня. На этом участке, используя магнитометр, построенный на основе ферро зонда или сверхпроводящего квантовог интерферометрического датчика {СКВВДа, одновременно измеряют приращение горизонтальной составляющей магнитного поля (т.е. магнитное поле Bnj на этих же частотах. Контроль измерений может быть произведен на других парах частот, В случае измерения горизонтальной компоненты поля ВП над центром поляризующейся сферы, помеще1шой в неполяризующуюся среду, приращение амплитуд, определенное как разность значений горизонтальной компоненты поля на двух частотах, равно UEx -2Eo-AK J «3/,3, где Е - значение горизонтальной компоненты первичного электрического поля; разность коэффициентов отра же1 ия неполяризующейся среды с помещенной в нее поляризующейся сферой, определенная по измерениям на двух частотаха - радиус сферы/ h - глубина залегания сферы. Aiianorn4HO определенное приращение амплитуд соответствующей компоненты магнитного поля можно представить в виде 12. ь 2h где, сохраняя обозначения предыдущей формулы, Х-величина тока в генераторной ЛИНИИ} L - размер генераторной установки. Определяя отношение приращений горизонтальной составляющей магнитного поля к горизонтальной составляющей электрического поля, имеем йНх 4001 ... .где К у. 4001 К--.. Иа отношения приращений компонент поля следует, что факторы, одинаково тшкюще1е на величищ- этих компонент, сокращаются в приведенном отношении. Это свидетельствует об исключении отделыапс ошибок, влияющих на параметры электрического и магнитного полей, В значение коэффициента К входят величины, которые всегда могут быть точно определены. Тогда отHomeiffie приращений компонент электрического н магнитного полей ВП представляется в виде произведения искомого параметра глубины.залегания) на постоянный коэффициент, откуда легко определяется глубина залегания сферы. Можно показать, что приведённые расчеты справедливы для поляризующихся тел в форме сфероида, цилиндра и т.д.

Предлагаемый-способ просто реализуется на практике с помощью известных устройств.

На чертеже представлена измерительная установка, позволяющсШ непосредственно в месте измерения получить глубину залегания локальных поляризукжщхся тел.

Установка содержит измерительную линию MN, магнитометр 1, ключ 2, электроизмерительный преобразователь 3, блок 4 установки коэффициентов, ключ 5, запоминающий элемент 6, ключ 7, делитель 8.

Поступаю ций с электродов МЫ на вход электроизмерительного преобразователя 3 электрический сигнал изтеряется обычным образом, принятым в методе ВП на переменном токе. При этом сигнал фильтруется с целью вьще,ления измеряемьЕХ иифрайизких частот, усиливается и индицируется на индикаторе, входящем в преобразователь 3

В случае обнаружения пика аномалии по электрической компоненте на блоке

4установки коэффициентов устанавливается значение коэф| ициента, отличающееся от единицы и равное значению К, указанному выше и определяемому величиной размера используемой генераторной установки L, током в генераторной линии и другими параметрами, указанными выше и определяющими коэффициент. Измеренное перед этим значение приращения электрической компоненты поля ВП через ключ 5 поступает на запоминающий элемент 6.

Далее включается магнитометр 1, сигнал с которого через ключ 2 поступает на электроизмерительный преобразователь 3. На блоке 4 установки коэффициентов устанавливают значение коэффициента, равное единице. Ключ

5в момент измерения разомкнут. Измеренный сигнал с преобразователя 3 через ключ 7 поступает на вход делителя 8 Одновременно с результатом измерения приращения электрической ко№поненты поля, хранимым в запоминающе элементе 6. Результат деления этих сигналов индицируется индикатором электроизмерительного преобразователя и представляет собой непосредственную глубину залегания noJwpHsyioщихся тел.

Предлагаемый способ ойробован в полевых условиях и подтверждает возможность определения глубины залегания локальных поляризующихс$|-.-7ел непосредственно в полевых условиях.

Кроме того, исключение разрыва во времени между проведением измерений и интерпретаций, в результате которой оценивается результат исследований, существенно сокращает сроки геологоразведочных работ.

Формула изобретения

Способ определения глубины залегания локальных поляризующихся тел, в котором на поверхности земли возбзпкдают первичное горизонтальное электрическое поле и измеряют горизонтальную составляющую первичного и вторичного электрического поля вызванной поляризации (ВП), отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения глубины залегания локальных поляризующихся тел, измеряют горизонтальную составляющую магнитного поля ВП на участке профиля с максимальными приращениями значений горизонтальной составлякщей вторичного электрического поля ВП и по отношению горизонтальной составляющей магнитного поля ВП к горизонтальной составляющей электрического поля ВП судят о глубине залегания локальных поляризующихся тел.

Источники информации, принять е во внимание при экспертизе

Т. Хмелевской В.К. Основной курс электроразведки. Изд-во МГУ, ч.in, 1975, с.119.

f