Способ картирования горных пород Советский патент 1982 года по МПК G01V3/04 

Изобретение относится к области электроразведки и может быть исполь зовано при геологическом картировании зон рассланцевания и треиршоватости горных пород. При картировании анизотропных горных пород определяется главным образом степень их неоднородности, которая характеризуется коэффициентом анизотропии, а также направление сланцеватости в плане. Известен способ картирования гор ных пород, с помощью которых можно определять анизотропию электропроводимости пород путем круговых замеров кажущегося удельного сопротив ления различными электроразведочными установками. По результатам этих измерений можно проводить оценку коэффициента анизотропии. Однако в сложных геоэлектрически условиях этот способ не всегда дает положительный результат. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ картирования горных пород, в котором поочередно возбуждают электрическое поле каждым из электродов крестообразной установки и удаленным электродом, лежащими на линии профиля, и при каждой паре питающих электродов измеряют разности потенциалов между остальными электродами крестообразной установки i по которым определяют параметры анизотропии горных пород и направле ние их сланцеватости. Электроды, расположенные на линии профиля делают попеременно питающими. Измеряю разности потенциалов между остальны ми электродами данной крестообразной установки, в различных сочетаниях. Затем всю установку поворачивают относительно центрального элек трода таким образом, чтобы электроды, расположенные на линии профиля теперь находились на линии развернутой относительно линии профиля на угол 45. Производят такие же из мерения. После этого вычисляют коэф фициент анизотропии и угол ч пока зывающие направление сланцеватости относительно линии профиля. Необходимость в каждой точке пр изводить измерения при двух ориентировках крестообразной установки делает способ мало производительны при проведении работ в залесенной местности и при сложном рельефе. Цель изобретения - повышение производительности труда. Указанная цель достигается тем, что в известном способе картирования горных пород, в котором поочередно возбуждают электрическое поле, каждый из электродов крестообразной установки и удаленный электродом, лежащими на линии профиля, и при каждой паре питающих электродов измеряют разности потенциалов между остальными электродами крестообразной установки, по которым определяют параметры анизотропии горных пород и направление их сланцеватости, дополнительно производят измерения разности, потенциалов при питающих электродах, расположенных на линии, перпендикулярной линии профиля и проходящей через центр крестообразной установки. На фиг.1 приведена схема крестообразной электроразведочной установKHj на фиг.2 - номограмма для определения коэффициента анизотропии и угла, показывающего направление сланцеватости . Любая анизотропная среда (анизотропия в плоскости рассланцевания отсутствует) характеризуется тремя параметрами: коэффициентом анизотропии А; углом падения слоистости о ; средним квадратичным удельным сопротивлением 7.. Полагая угол неизменным в пределах излучаемой площади можно ограничиться двумя параметрами Л и/. При картировании анизотропных пород и неизвестным Л и f добавляется еще третье неизвестное - угол jp, показывающий направление сланцеватости. Для определения неизвестных составляется система из трех независимых уравнений. Первое уравнение найдем, записав выражение разности потенциалов ли., между электродами установки отстоящими на расстояние г от питающего центрального электрода, через который пропускают ток J sin Ч + cosf Второе уравнение получаем, записывая выражение разности потенциало AUj между электродами, расположенны ми на линии профиля, когда питающими служат электроды, расположенные на линии, перпендикулярной линии профиля: Щг ) + A(cOS f-SinЧ) 1 (COS )-A(cOS4 5m Н .Третье уравнение напишем для слу чая, когда электроды на линии профиля делают попеременно питающими,а разность потенциалов измеряют между остальными электродами, расположенньми на линии профиля + sinM Дпя определения А и f вычисляют величины параметров К и М, определяемые следующим образом из измерен ных разностей потенциалов. К 1 + Рассчитана номограмма, которая позволяет по значениям К и М опреде лять значения коэффициента анизотропии и угла, показывающего направ ление сланцеватости. Схема крестообразной установки состоит из центрального электрода 1 и удаленного электрода, не показанного на фиг.1. На линии 2 профиля, проходящей через центральный электрод 1, на одинаковом расстоянии г от центрального электрода 1 расположены электроды 3 и 4. Через центральный электрод перпендикулярно линии профиля проходит линия 5, на которой расположены электроды 6 и 7. Электроды 6 и 7 расположены на том же расстоянии г от центрального электрода. На номограмме построены графики 8-ми значений коэффициента анизотропии и графики 9-ти значений угла направления сланцеватости. Измерения производят при одной ориентировке установки. В поле центрального электрода 1 измеряют 4 разности потенциалов между электродами Зиб, 6и4, 4и7, 7иЗ. Находят среднее из четырех разностей потенциалов uU . Затем электрод 3 делают питающим и измеряют разность потенциалов между электродами 1 и 4, далее делают питающим электрод 4 и измеряют разность потенциалов между электродами 1 и 3. Определяют среднее из двух разностей потенциалов и получают 4 Up. После этого измеряют две разности потенциалов мевду электродами 3 и 4 в поле питающих электродов 6 и 7. Вычисляют среднее из двух разностей потенциалов и получают uUjj. Определяют значения параметров К и М, по которым построена номограмма для определения коэффициента анизотропии и угла, показывающего направление сланцеватости. На фиг.2 значения коэффициента анизотропии на графиках обведены кружками, а значения угла направления сланцеватости - квадратами. Использование данного способа озволит снизить время картирования, овысить производительность труда в 1,5 раза, высвободить одного рабочео и снизить стоимость работ.

СПОСОБ КАРТИРОВАНИЯ ГОРНЫ ПОРОД, в которс поочередно возбуждают электрическое поле парой питающих электродов, одним из которых является поочередно каждый из электродов крестообразной установки и удаленный электрод, лежащих на линии профиля, и при каждой паре питающих электродов измеряют разности потенциалов между остальными электродами крестообразной установки, lio KOTopbiM определяют параметры анизотропии горных пород и направление их сланцеватости, отличающийся тем, что, с целью повьпгения производительности труда, дополнительно производят измерения разности потенциалов при питающих электродах, расположенных на линии, перпендикулярной линии профиля и проходящей через центр крестообразной установки.