Электропрофилиование по третьему, четвертому и пятому профилям проводилось с целью оконтуривания ложбины стока. Ложбина стока характеризуется пониженными значениями сопротивлений. На профиле 3-3 исследуемый объект выделяется с 15 по 19 пикеты, на профиле 4-4 – с 4 по10 пикеты, на профиле 5-5 – с 10 по 15 (смотри рисунки 3.6 –3.8). Особенно хорошо это выражено на разносах 10 м, где прослеживается четкое понижение, которое и соответствует ложбине стока. По результатам профилирования, а так же по геоморфологическим данным ложбина стока закартирована на геолого-литологической карте (приложение Е).
Рисунок 3.9 – Графики электропрофилирования:
а — над антиклинальной складкой; б — над антиклинальной и синклинальной складками при различных размерах установки [31, c. 205]
3.3.2.3 Метод постоянного естественного поля
Метод постоянного естественного электрического поля основан на измерении локальных естественных постоянных электрических полей электрокинетической и электрохимической природы.
Естественные локальные электрические поля возникают вследствие диффузионно-адсорбционных, фильтрационных и окислительно-восстановительных процессов, протекающих в толще горных пород.
Образование диффузионных потенциалов связано с диффузией ионов из раствора с большей концентрацией в раствор с меньшей концентрацией. Из-за разной скорости движения различных ионов (отрицательные более подвижны) раствор с пониженной концентрацией приобретает заряд иона, обладающего большей скоростью. На границах растворов появляется скачек потенциалов диффузионной природы вызовет движений ионов, противодействующее процессу диффузии. В результате этих процессов устанавливается равновесие, при котором перемещение ионов вследствие диффузии компенсируется обратным естественным электрическим током. Величина диффузионных потенциалов определяется как различием концентраций соприкасающихся растворов, так и их химическим составом. В порах горной породы процесс диффузии осложняется адсорбцией на твердых частицах породы (особенно на глинистых) ионов одного знака, что приводит к преобладанию в подземной воде свободных ионов другого знака. Вследствие адсорбции характер диффузии ионов нарушается как за счет влияния заряженного слоя вокруг частиц, так и за счет изменения состава диффундирующих ионов. В результате действия обоих процессов и возникает естественное электрическое доле диффузионно-адсорбционной природы.
Образование фильтрационных электрических потенциалов связано с фильтрацией подземных вод по системе капилляров пористой породы. В результате адсорбции ионов на твердых стенках капилляров удерживаются ионы одного знака (как правило, отрицательные), и у стенок капилляра образуется цилиндрический двойной электрический слой. Внутри капилляров создается поток «свободных», диффузных ионов другого знака (как правило, положительных). При движении жидкости через капилляр ввиду наличия на его концах разности давлений ∆Р в направлении перемещения воды происходит вынос зарядов и возникает разность потенциалов ∆U.
Естественные потенциалы окислительно-восстановительной природы (электрохимические поля) возникают на месторождениях сульфидных, полиметаллических, железных руд, а также графита и антрацита из-за наличия скачка потенциалов между электронным проводником и ионной средой. Кроме того, электрохимические поля создаются в окружении искусственных подземных проводников подвергающихся коррозийным процессам. Природа такого поля, объясняется тем, что на границе электронных и ионных проводников в основном за счет окислительно-восстановительных реакций возникает двойной электрический слой, создающий скачки потенциала, различные на разных участках поляризованной поверхности. Верхняя часть рудной залежи, как правило, располагается в зоне вертикальной циркуляции богатых кислородом и углекислотой инфильтрующихся атмосферных вод. Под влиянием этих вод рудные минералы окисляются. В нижних частях, более глубоких, залежи подземные воды застойные, богаты сероводородом, щелочами. Они вызывают либо нейтральные, либо восстановительные реакции. Так как окислительные реакции сопровождаются освобождением электронов, а восстановительные— присоединением их, то верхняя часть рудной залежи приобретает положительный потенциал, а нижняя — отрицательный (рисунок 3.10). Внутри родного тела возникнет электрический ток. Во вмещающей рудное тело среде произойдет обратное распределение зарядив: у верхней части рудного тела сконцентрируются отрицательные ионы (катионы), а у нижней — положительные (анионы). В результате во внешней среде также пойдет ток. Таким образом, возникает природный гальванический элемент.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.