Предмет и задачи ГМИ. История развития ГМИ. Гравитационный метод. Физические основы гравиразведки, страница 10

Фильтрационная активность пород характеризуется свойством пород создавать естественную разность потенциалов при фильтрации подземных вод через поры в породе.

Окислительно-восстановительная активность характеризует свойства электронопроводящих минералов создавать на контакте с ионопроводящей средой разность потенциалов, называемую электродным потенциалом.

Вызванная ЭА возникает при пропускании через горную породу электрического тока. Порода в этом случае поляризуется, т.е. заряды в ней располагаются порядочным образом. В результате этого в горной породе возникают вторичные потенциалы, которые существуют некоторое время после отключения тока. Вторичные потенциалы называют потенциалами вызванной поляризации.

Геоэлектрический разрез

Геоэлектрический разрез – некоторая физическая модель реального геологического разреза, представляющая собой совокупности отдельных слоев конечной мощности и постоянного внутри каждого слоя УЭС. Геоэлектрический разрез имеет 2 характеристики: суммарная продольная проводимость и суммарное поперечное сопротивление. Если в геоэлектрическом разрезе присутствует слой, достаточной мощный с аномально высоким или низким сопротивлением, то такой слой называется опорным геоэлектрическим горизонтом.

Физическая сущность метода сопротивлений

Сущность метода сопротивлений состоит в том, что путем измерения разности потенциалов на приемных электродах и силы тока на питающих электродах определяют кажущееся сопротивление пород, слагающих геоэлектрический разрез. Теория этих методов базируется на законах Кирхгофа и законах Ома.

Р1

Ф1

Величина потенциала, на расстоянии M от питающего электрода будет равно

Ф2

Величина потенциала в т. М равна

Ф3

Линии одинаковых потенциалов – эквипотенциальные линии.

Ф4

Но в реальных условиях среда неоднородна, поэтому говорят о кажущемся сопротивлении.

В методах сопротивлений применяют следующие измерительные установки: симметричные 4-хэлектродные установки, 3-х и 2-хэлектродные установки.

Основные методы: метод ВЭЗ и метод электропрофилирования.

Метод ВЭЗ – модификация метода сопротивлений, в которой на каждой точке наблюдений измеряется сила тока и разность потенциалов питающей и приемной линий соответственно установкой с изменяющейся глубиной исследования. Увеличение глубины исследований достигается увеличением разноса. Результаты измерений представляют в виде кривых ВЭЗ, которые строятся на билагорифмическом бланке с модулем сетки 6,25. Интерпретация кривых ВЭЗ делится на качественную и количественную.

Количественная проводится либо методом подбора, либо графо-аналитическим способом. Метод подбора реализуется с помощью теоретических палеток (двухслойных и вспомогательных), либо с помощью компьютера по специальным программам.

Суть палеточного способа интерпретации сводится к сопоставлению полевой кривой ВЭЗ с набором теоретических кривых. Кривая ВЭЗ вычерчивается на кальке, затем калька накладывается на набор двухслойных теоретических кривых и, соблюдая параллельность вертикальных и горизонтальных осей самой палетки и билагорифмического бланка, двигают полевую кривую на кальке по теоретическим кривым до тех пор, пока полевая кривая не совпадет с одной из теоретических. При совмещении этих кривых на кальку переносится крест палетки, т.е. точка пересечения вертикальной и горизонтальной линии. Кроме того, записывается модуль теоретической кривой, которая совпала с полевой. После этого кальку накладывают на билагорифмический бланк и по кресту, который нанесен на кальку, определяют сопротивление первого слоя и мощность первого слоя. Зная модуль кривой, можем определить сопротивление второго слоя.

Ф5

Конечным этапом интерпретации является построение геоэлектрического разреза, на котором наносятся границы геоэлектрических горизонтов, их мощности и величины УЭС. Если известна литология, то наносят и ее.