Распределение переменного электромагнитного поля в среде подчинено законам электродинамики. Его необходимо рассматривать как сумму двух полей, изменяющихся во времени,- электрического и магнитного. Электрическое и магнитное поле взаимодействуют друг с другом и образуют единое электромагнитное поле. Процесс взаимодействия электрического и магнитного полей представляют собой распространение в среде электромагнитных волн, характеристики которых (амплитуды, частота, скорость и т.п.) определяются электромагнитными свойствами среды (электрическим сопротивлением, диэлектрической и магнитной проницаемостями).
Наиболее высокими сопротивлениями характеризуется скальные (издержанные, осадочные и метаморфические) горные породы (сотни и тысячи ом·м). На величину сопротивления скальных пород решающее влияние оказывают такие факторы, как трещиноватость и степень выветрелости. Повышенная трещиноватость скальных пород ниже уровня подземных вод, то есть в условиях полных водонасыщенности, приводит к снижению сопротивления. В зависимости от степени трещиноватости и выветрелости, а также от минерализации подземных вод сопротивление может понизится в десятки раз по сравнению со значениями этого параметра для тех же горных пород монолитного сложения. Если трещины заполнены продуктами химического и физического выветривания или переотложенными глинами, сопротивления также уменьшается в десятки и даже в сотни раз, по сравнению с ненарушенными разностями пород. При воздушном заполнении трещин сопротивления оказывается более высоким, чем у ненарушенных разностей.
Сопротивление рыхлых осадочных пород практически полностью определяется гидрогеологическими условиями. Так, сухие пески могут иметь ρ равное десятки тысяч ом·м, тогда как в условиях полного водонасыщения оно снижается до десятков, а в случае сильно минерализованных вод – единиц Ом·метров.
Наиболее низкими и в то же время мало колеблющимися сопротивлениями характеризуется глинистые породы. Глины морского происхождения имеет ρ от 1-2 до 10 Ом·м. При повышении содержания песчанистых фракций сопротивлений глин возрастает. Для глин континентального происхождения характерны значения ρ в пределах 5-20 Ом·м, для суглинков -15-40 Ом·м, для супесей – 25-60 Ом·м. В целом, для рыхлых осадочных пород характерно закономерное увеличение сопротивления при повышении размера зерен слагающего их кластического материала. При переходе от глин к суглинкам, супесям, пескам и галечниковым отложениям сопротивление увеличивается от первых единиц до сотен Ом·м.
Величина удельного сопротивления зависит от направления пропускания постоянного тока через горную породу. Это явление называется анизотропией удельного электрического сопротивления; чаще всего анизотропия вызвана тонкой слоистостью разреза, причем при пропускании тока перпендикулярно слоистости сопротивление оказывается больше, чем при пропускании тока вдоль слоистости [31, c. 176].
Важное значение электроразведка имеет при инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях: при определении глубины залегания коренных пород под основание плотин и других крупных инженерных сооружений, выборе трасс тоннелей, трубопроводов, выявлении и картировании водосодержащих горизонтов при бурении скважин на воду и др. При поисках и разведке месторождений нефти и газа электроразведка применяется главным образом для изучения структурных условий залегания осадочных пород, в которых находятся залежи нефти и газа. В комплексе с другими геофизическими методами электроразведка находит применение и при прямых поисках нефтегазовых залежей. Важное значение она имеет как метод глубинного изучения земной коры [33, с. 401].
Геоэлектрический разрез
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.