Электропрофилирование и его сущность. Методика проведения полевых работ методом электропрофилирования

Лекция

ЭЛЕКТРОПРОФИЛИРОВАНИЕ

Сущность электропрофилирования

Электрическое профилирование (электропрофилирование, ЭП)—это такая модификация метода сопротивлений, при которой вдоль заданных направлений перемещается установка с постоянными разносами и на каждой точке определяется кажущееся сопротивление.

По изменениям кажущихся сопротивлений на одинаковых разносах можно судить об изменении геоэлектрического разреза вдоль этих профилей на примерно одинаковых глубинах. Электропрофилирование можно применять там, где имеется дифференциация пород по удельному сопротивлению в горизонтальном направлении.

Как и вообще в методе сопротивлений, при электропрофилировании на каждой точке рассчитывается кажущееся сопротивление .

Основные установки электропрофилирования – симметричная четырехэлектродная, симметричная с двойными разносами, срединного градиента, дипольная осевая.

Методика проведения полевых работ методом электропрофилирования

Методика проведения электропрофилирования, определяется задачами исследований, геоэлектрическими особенностями района работ, а также технической оснащенностью. При выборе ее необходимо учитывать следующее,

1.  Тип установки, а также ее размеры должны быть такими, чтобы аномалии от изучаемых объектов были максимальными или в несколько раз превосходили уровень помех геологических, связанных с неоднородностью среды, и промышленных.

2.  Густота сети наблюдений выбирается оптимальной или такой, чтобы, с одной стороны, те или иные объекты оказались не пропущенными, а с другой — не было заведомо лишних точек наблюдений.

3.  Геологические помехи  (изменение сопротивлений   коренных пород и наносов, непостоянная мощность наносов и др.), а также рельеф должны оказывать по возможности наименьшее влияние.

4.  Аппаратуру следует использовать помехоустойчивую, высокопроизводительную и достаточно чувствительную.

5.  Стоимость и время проведения работ должны быть минимальными.

Амплитуда и вид аномалий при электропрофилировании определяются типом установки. Так, для несимметричных установок (трехэлектродных, дипольных) они заметно отличаются от симметричных. Несимметричными установками лучше выявляются проводящие и непроводящие тонкие пласты, особенно при неоднородных наносах и вмещающих породах и при крутых углах падения. При наличии же мощных пластов, глубинном геологическом картировании, выявлении плохо проводящих вертикальных пластов данные симметричного (особенно AA'MNB'B) профилирования и съемки градиентов отличаются большей четкостью.

Глубинность разведки методом электропрофилирования определяется в основном расстоянием между питающими и приемными электродами и для разных установок с одинаковыми разносами примерно одинакова. Длина АВ/2 или г должна превышать глубину залегания изучаемого объекта от 3—5 раз для плохо проводящих (по сравнению с разведываемыми) перекрывающих пород до 10—20 раз для хорошо проводящих и быть такой, чтобы на всем участке искомые объекты выделялись отчетливыми аномалиями.

Оптимальные разносы, т. е. минимальные размеры установки, позволяющие получить отчетливые аномалии, выбираются с помощью вертикальных электрических зондирований и опытных электропрофилирований при 3—4 расстояниях между питающими и приемными электродами. Они соответствуют таким разносам, на которых разница в кажущихся сопротивлениях максимальна. При работах дипольными, трехэлектродными и симметричными установками АВ/2 или г меняются от 100 до 1000 м. При работах установками AA'MNB'Bи АВ неподвижно — от 200 до 5000 м. Расстояние между приемными электродами не должно превышать видимую мощность разведываемого объекта и равняться

Направления профилей рекомендуется выбирать вкрест предполагаемого простирания изучаемых объектов. В условиях сложного рельефа искажения меньше, если профили проходят вдоль хребтов и долин.

Расстояние между профилями и шаг съемки зависят от масштаба съемки и геоэлектрического разреза

Интерпретация результатов электропрофилирования

По результатам электропрофилирования строятся графики, карты графиков и карты изолиний кажущихся сопротивлений (КС или r_к) для каждого разноса, на котором проводились работы.

При построении графиков КС по горизонтальной оси откладываются пикеты профиля (точки записи), по вертикали—r_к. Горизонтальный масштаб совпадает с масштабом выдаваемых карт или несколько больше его. Вертикальный масштаб чаще всего выбирается линейным и таким, чтобы средняя арифметическая ошибка в расчетах r_к не превышала 1—2 мм. При большом разбросе r_к (свыше двух порядков) целесообразно по вертикальной оси выбирать логарифмический масштаб. Карты графиков КС строятся как корреляционные планы. Их удобно строить при разведке вытянутых объектов. На картах КС проставляются точки записей, около них записываются полученные значения r_к и проводятся изолинии. Сечение изолиний обычно выбирается кратным единицам, десяткам или сотням ом-метров в зависимости от уровня КС.

Интерпретация данных электропрофилирования начинается с оценки нормального фона КС и уровня помех, создаваемых неровностями рельефа и дневной поверхности, а также неоднородностями покровных отложений. Оценка нормального фона КС и уровня геологических помех может быть проведена либо визуальным осреднением графиков КС, либо аналитическими расчетами среднеквадратической погрешности съемки

Для оценки искажающего влияния рельефа   .под    графиком КС вычерчивается рельеф местности и визуально отбраковываются вызываемые им аномалии:  минимумы  КС симметричных установок  и «нерудные» аномалии несимметричных установок, которые создаются хребтами и, наоборот, максимумы КС._и «рудные» аномалии— обусловленные впадинами.

Аномалии КС за счет неоднородностей покровных отложений возрастают с уменьшением разносов питающих электродов. Отношения КС, полученные на большом и малом разносах, в меньшей степени зависят от неоднородностей покровных отложений. Искажения меньше для симметричных установок и больше для несимметричных, особенно дипольных.

Интерпретация данных электропрофилирования бывает чаще всего качественной, реже количественной. При качественной интерпретации по картам, картам графиков и графикам кажущегося сопротивления визуально выявляются и прослеживаются аномалии, к которым приурочены контакты, пласты, отдельные структуры, тектонические нарушения, рудные тела и другие геологические объекты с углами падения, превышающими 10°, и Отличающиеся по удельным электрическим сопротивлениям. Аномалии на профилях и картах сопоставляются с геологическими разрезами и картами, что позволяет установить их геологическую природу.

При количественной интерпретации определяются точное местоположение, простирание, падение, примерные, глубины, а иногда размеры разведываемых объектов, оцениваются соотношении их сопротивлений по сравнению с сопротивлением умещающих пород. Основным способом количественной интерпретации являются способ подбора и сравнения,  в котором наблюдаемые аномалии сравниваются с типичными аномалиями над простейшими физико-геологическими моделями.