​Электроразведка и ее методы

Электроразведка группа методов, которые используются в геофизических исследованиях и основаны на изучении естественных или искусственно созданных электрических или электромагнитных полей в земной коре. Физической основой электрических методов являются различия между породами и рудами в таких свойствах, как удельное сопротивление, диэлектрическая проницаемость и магнитная восприимчивость.

Электрические методы впервые были использованы для поиска полезных ископаемых в конце XIX века К. Барусом (США) и Э. И. Рагозиным (Россия). В 1912 году К. Шлюмберже (Франция) разработал и использовал методы, основанные на исследовании стационарных электрических полей. Между 1919 и 1922 годами К. Лундберг и С. Сундберг (Швеция) заложили основы электрических методов, которые используются для изучения переменных электромагнитных полей. В СССР электрические методы впервые были использованы в 1924 году А. А. Петровским для изучения естественных электрических полей, возникающих в результате электрохимических процессов, происходящих на границе между рудами и окружающими породами.

В зависимости от природы изучаемых электрических или электромагнитных полей электроразведка делится на несколько групп.

Методы удельного сопротивления основаны на исследовании стационарных электрических полей, которые создаются в земной коре парой встроенных электродов, подключенных к клеммам источника постоянного тока. Электрическое поле исследуется с помощью измерительной схемы, состоящей из второй пары встроенных электродов и прибора для измерения разности потенциалов между второй парой электродов. Результаты измерений выражены в терминах кажущегося удельного сопротивления, которое дает представление о геологическом строении исследуемой области.

Методы самопотенциала используются для изучения электрических полей, которые генерируются вокруг рудных месторождений, минеральных зон и других геологических объектов вследствие спонтанной поляризации объектов. Такая поляризация может быть вызвана естественными электрохимическими процессами, в которых участвует рудное тело - например, окислением или восстановлением - или электрохимическими процессами, которые происходят искусственно с помощью проходящего тока. По распределению электрических потенциалов определяется наличие и расположение поляризованных объектов. Основная область применения методов самопотенциала - поиски рудных месторождений.

Магнитотеллурические методы используются для изучения переменного компонента естественного электромагнитного поля Земли. Благодаря скин-эффекту глубина, на которую естественное электромагнитное поле проникает в землю, зависит от частоты поля. Поэтому поведение низких частот поля (сотых или тысячных герц) отражает структуру земной коры на глубинах в несколько километров, в то время как поведение высоких частот поля (десятки или сотни герц) отражает структуру коры при глубины нескольких десятков метров. Анализ частотной зависимости компонентов электрического и магнитного полей позволяет изучить геологическое строение исследуемой территории.

Методы электромагнитного зондирования позволяют изучать геологический разрез в вертикальном направлении. При геометрическом зондировании измерения производятся в одной и той же точке профиля путем изменения расстояния между электродами. При параметрическом зондировании частоты электромагнитного поля варьируются. Электромагнитное зондирование используется в основном для изучения погружающихся геологических структур, в том числе структур, благоприятных для скопления нефти и газа.

В индуктивных методах поле индуцируется, например, незаземленными цепями переменного тока (см.).

Радиоволновые методы основаны на изучении поглощения радиоволн при распространении радиоволн в породах. Основным радиоволновым методом является радиопередача, при которой радиопередатчик размещается в скважине или в шахтных выработках, а напряженность электромагнитного поля измеряется в ближайшей скважине или в шахтных выработках. Отложения руды, которые являются хорошими проводниками и расположены в пространстве между скважинами или выемками, поглощают большую часть электромагнитного поля и создают радиотень в области, где измеряется поле. Существование и очертания рудных тел определяются по местоположению и размеру тени. Геологическое строение участков геологического разреза, лежащих у поверхности, то есть на глубинах 20–30 м, изучается с использованием полей радиовещательных станций. Такие поля распространяются вдоль земной поверхности и вызывают вторичные токи в проводящих объектах.

В зависимости от характера геологических проблем, которые необходимо решить, электрические методы могут быть использованы при поиске руд, при изучении структур земной коры или в инженерной геологии. Конкретные области применения включают археологию и гляциологию. Электрические методы могут использоваться на земле, в воздухе, в скважинах и шахтах или в море.

Похожие статьи:

  1. Работа вебкам моделью
  2. ​Воздуходувки, компрессоры
  3. ​Выбор правильной мебели
  4. ​Как мы покупаем б/у серверы
  5. ​Что такое геодезия?