Наиболее сложная и трудоемкая операция — выделение на магнитотеллурограммах квазисинусоидальных импульсов электри ческого и магнитного полей и определение их амплитуды и периода. Квазисинусоидальный импульс изображен на рис. 184; здесь же показан способ определения амплитуды и периода. Квазисинусо идальные импульсы объединяются в группы по периодам, которые в каждой группе не должны отличаться более чем на 10—15%.
По амплитудам магнитных и электрических составляющих поля для каждой группы определяют импеданс магнитотеллурического поля. Приемы расчета импеданса описаны в специальной лите ратуре.
По рассчитанному значению импеданса в соответствии с выра жением (Х.6 ) вычисляют кажущееся сопротивление и затем строят
Рт
-----------------э-Ѵг
Рис. 185. Полевая кри вая MT3.
кривую МТЗ. При построении этой кривой по оси ординат отклады
вают величину р г , а по оси абсцисс — YT . Масштабы по обеим осям — логарифмические. Пример кривой МТЗ приведен на рис. 185.
Обработку теллурограмм начинают с синхронизации записей на базисной и полевой точках, для которой используют характерные марки, нанесенные телевключателем на ленту и внешне отлича ющиеся от рядовых. Кроме того, при оцифровке марок используют характерные особенности теллурограммы — всплески, связанные с грозовыми помехами, и др.
Следующая операция заключается в определении векторов вари ации поля ТТ. Под в е к т о р о м в а р и а ц и и понимают изме нение поля ТТ в данной точке за некоторый период времени. Этот период времени выбирают одинаковым для базисной и полевой точек.
Способ определения составляющих вектора вариации показан на рис. 186.
Для двух выбранных моментов времени находят приращение компонент Ех я Еу в миллиметрах записи на осциллограмме.
Для пересчета измеренных приращений в милливольты их умно жают на постоянную регистрирующую канала
где А£/Гр — градуировочное напряжение в мВ; I — усредненная для всех градуировок величина градуировочного импульса в мм; rMN — длина приемной линии в км.
Геометрическая сумма составляющих Ех и Еу является вари ацией поля ТТ на базисной точке. Аналогичным образом определяют вариацию поля на полевой точке.
Как указывалось выше, параметры магнитотеллурического поля в случае нелинейной поляризации последнего получают по усред ненным значениям векторов Е и Н. Существует несколько приемов осреднения нелинейно поляризованного поля. Ниже описывается один из таких приемов, известный под названием с п о с о б а э л л и п с о в .
Рис. 186. Определение составляющих вектора вариации магнитотеллурического ноля.
Для определения среднего значения напряженности поля спосо бом эллипсов по данным осциллограмм магнитотеллурического поля базисной и полевой точек строят полярные диаграммы, включающие 1 0 — 1 2 синхронных .векторов вариаций, равномерно заполняющих квадранты координатных систем, осями которых являются направле ния приемных линий (см. рис. 186).
Затем каждый из векторов диаграммы для базисной и полевой точек умножают на нормировочный множитель, равный единице, деленной на амплитуду соответствующего вектора. Очевидно, в этом случае нормированные векторы для базисной точки будут своими концами располагаться на окружности единичного радиуса. Можно доказать, что концы нормированных векторов вариаций для полевой точки опишут эллипс с полуосями А и В (рис. 187).
Отношение площади полевого эллипса к площади единичной окружности в базисной точке равно отношению средних значений поля в полевой и базисной точках. Это отношение принято называть п а р а м е т р о м К:
К *= Еср. q/Е ср, р — AB.
Карта изолиний параметра К — основной документ, по которому проводят геологическую интерпретацию результатов полевых наблюдений.
Эта карта иногда дополняется к а р т о й и з о л и н и й п а р а м е т р а М, где М — соотношение малой и большой полуосей полевого эллипса:
М = В/А,
или картой средних значений напряженности поля на полевых точках:
Я с р .? = 1 0 0 Д ср.„.
V
Рис. 187. Способ сопряженных эллипсов (без штрихов-наблюденные векторы вариаций, со штрихами — приведенные векторы вариаций).
Вэтой формуле среднее значение напряженности поля на базис ной точке принято равным 1 0 0 условным единицам.
Всоответствии с выражением (Х.8 ) между продольной проводи мостью надопорной толщи и величиной Еср q имеется обратная зависимость — зонам с повышенным значением S соответствуют
пониженные значения Еср q, и наоборот. Если учесть, что между S и мощностью надопорного горизонта Н существует соотношение
S=*H/pif
то над поднятиями высокоомного опорного горизонта на картах средней напряженности поля будут наблюдаться зоны максимальных значений Еср д.
Основная область применения методов магнитотеллурического поля — регионально-тектонические исследования, выполняемые с целью тектонического районирования больших площадей
и их подготовки к последующим более детальным структурным ис следованиям главным образом сейсмическими методами. Среди задач подобного рода в первую очередь следует выделить картирование рельефа поверхности складчатого основания платформ.
Полевые исследования в зависимости от предполагаемых размеров
основных структур обычно |
выполняют в масштабе от 1 : |
1 |
0 0 0 0 0 0 |
до 1 : 100 000. Реже при |
поисках локальных структур |
|
масштаб |
укрупняют до 1 : 50 000. |
|
|
|
Наиболее эффективно в геологическом отношении применение комплекса магнитотеллурических методов, включающего метод МТЗ и одну из модификаций магнитотеллурического профилирования. При этом данные, полученные МТЗ, используют как опорные при интерпретации результатов магнитотеллурического профилиро вания.
Глава XI
ЧАСТОТНОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ
ИЗОНДИРОВАНИЕ СТАНОВЛЕНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
§ 1. С У Щ Н О С Т Ь |
Ч А С Т О Т Н О Г О |
Э Л Е К Т Р О М А Г Н И Т Н О Г О |
|
З О Н Д И Р О В А Н И Я |
Частотное электромагнитное зондирование (43) представляет собой метод электроразведки переменным гармонически меняющимся полем, предназначенный для изучения геоэлектрических разрезов с горизонтальными либо пологими поверхностями разреза. Источни ком переменного электромагнитного поля в данном случае служит гармонически меняющийся электрический диполь — совокупность двух точечных заземлений А жВ, питаемых переменным током через прямолинейный отрезок кабеля, соединяющий эти электроды. Поле изучают в точке, находящейся от источника на постоянном рас стоянии, значительно большем, чем разнос AB. В процессе зонди рования исследуют зависимость электрической и магнитной компо нент поля диполя от частоты.
Как указывалось выше, глубина проникновения электромагнит ного поля в Землю определяется его частотой и растет с уменьшением частоты. Вследствие этого поле диполя, момент которого меняется с большой частотой, зависит от строения только верхней части геоэлектрического разреза. По мере снижения частоты глубина про никновения растет и на характер поля, наблюдаемого на поверх ности Земли, оказывают влияние более глубокие горизонты разреза. Таким образом, снижение частоты приводит к тому же эффекту, что и увеличение расстояния между источником поля и точкой измерения при зондировании на постоянном токе. Кривые зависимости элемен тов поля электрического диполя от частоты характеризуют изменение
геоэлектрического разреза с глубиной. |
диполя, лежащего |
Расчет поля |
переменного электрического |
на поверхности |
слоистого разреза, основан на |
весьма сложных и |
громоздких теоретических выкладках, которые здесь не приводятся.
