Файл: Якубовский, Ю. В. Электроразведка учебник.pdf

измеряют при помощи измерительной рамки, перемещающейся вдоль профилей, расположенных в центральной части петли. Эту модифи­ кацию метода переходных процессов в дальнейшем будем сокра­ щенно обозначать МППР.

В у с т а н о в к е со с о в м е щ е н н ы м и г е н е р а т о р ­ н о й и и з м е р и т е л ь н о й п е т л я м и (однопетлевая уста­ новка) источником поля служит незаземленная петля со сторонами от нескольких десятков до первых сотен метров (рис. 205, б). В каче­ стве датчика нестационарного поля используют ту же петлю, пере­ ключаемую в нужный момент с выхода генераторной грзчшы на вход измерительного прибора, либо отдельную петлю, пространственно совмещенную с генераторной. Эту модификацию метода переходных процессов в дальнейшем будем сокращенно обозначать МППО.

рис. 205. Установки для работы методом переходных процессов.

а — рамочно-петлевая; б — с совмещенной генераторной и измерительной петлями; П — приемник; Г — генератор.

В электроразведочных установках, использующих стационарные поля, пространственное объединение источника и датчика поля -обычно приводит к резкому снижению глубинности исследования за счет интенсивного влияния первичного поля (или нескомпенсиро­ ванной его части), а также влияния той части геоэлектрического разреза, которая непосредственно примыкает к установке. В описы­ ваемой модификации МПП первичное поле отсутствует, а вторичное поле, связанное с вихревыми токами в прилегающей к петле части разреза, быстро затухает вследствие малых размеров этой области.

Существенным преимуществом МППО является то, что в резуль­ тате одного измерения поля получается информация о геоэлектрическом разрезе в пределах площади, оконтуренной петлей. Это определяет высокую производительность полевых работ.

Наряду с этим МППО уступает МППР в детальности полевых исследований. Отмеченные особенности определяют область и после­ довательность применения обоих модификаций МПП в процессе полевых электроразведочных исследований.

Аппаратура. В методе переходных процессов применяются два различных способа измерения нестационарного поля, иллюстриру­ емые временными диаграммами на рис. 206.

.330

Первый способ (рис. 206, а, б) заключается в осциллографической регистрации нестационарной э. д. с., наведенной в измерительной рамке после единичного выключения тока в генераторной рамке. Преимущество этого способа — возможность получения полной характеристики нестационарного поля за все время регистрации, недостаток — уже отмеченная выше слабая помехозащищенность измерительного тракта. г

Второй способ характерен тем, что первичное поле возбуждается при помощи периодически следу­ ющих друг за другом прямоуголь­ ных импульсов тока в генератор­ ной рамке (рис. 206,в). Переходный

Л___ I

Рис. 206. Способы измерения нестационарного ноля, б — при единичном выключении тока в петле; в—е — в периодичееки-импульсном режиме

процесс исследуется в паузах между импульсами тока (рис. 206, г). Для этого при помощи специального коммутирующего устройства в заданный момент времени после выключения тока из неста­ ционарного сигнала вырезается кратковременный импульс-строб (рис. 206, д). Амплитуда строба равна среднему значению нестаци­ онарного сигнала за время стробирования. Последовательность стробов подается на накопительное устройство, и затем осредненное значение сигнала за время стробирования подается на выходной измерительный стрелочный прибор (рис. 206, е). Существенное пре­ имущество такого способа измерения нестационарного поля — его высокая помехозащищенность, обусловленная тем, что помехи, имеющие частоту, отличающуюся от частоты следования импульсов первичного поля, попадают на накопитель в различных фазах и при осреднении их уровень резко снижается.

На рис. 207 изображена блок-схема аппаратуры, использующей описанный выше способ измерения нестационарного поля. Ге­ нератор 1 создает в петле 2 последовательность однополярных

331

или разнополярных импульсов тока прямоугольной формы с периодом следования 2Т и скважностью около 2. Наиболее крутые начальные части заднего фронта импульсов магнитного поля петли создают в из­ мерительной рамке 3 сигнал, который после усиления вспомогатель­ ным усилителем 4 запускает устройство задержки 5. Это устройство с заданной задержкой времени относительно момента выключения тока в петле 6 формирует управляющий импульс, отпирающий уси­ литель 7 на время, необходимое для образования строба переходного процесса на данном времени задержки. Серия стробов, следующая с периодом 2Т, поступает на накопительное устройство 8. Осреднен-

ный на накопителе за время накопления сигнал, пропорциональный среднему значению амплитуды переходного процесса, поступает на стрелочный измерительный прибор 9.

Для работы с совмещенным источником и при­ емником поля в изображенную на рис. 207 схему добавляют коммутирующее устройство, переклю­ чающее петлю с заданной временной задержкой от генератора к измерительному устройству.

Полевые работы. Полевые работы методом переходных процессов включают в себя два этапа: поисковые съемки и детализационные исследо­ вания.

Основная задача, решаемая при поисковых съемках, — выделение площадей, в пределах ко­

зуясь методикой МППО. Эта рекомендация вытекает из уже отме­ ченного выше экономического фактора — быстроты съемки.

Обычно при поисках рудных месторождений поисковые съемки выполняют при помощи квадратных петель с длиной стороны, равной 2—3-кратной предполагаемой глубине залегания рудных тел. Прак­ тически эта длина колеблется от нескольких десятков до первых сотен метров.

Исследуемую площадь покрывают системой петель всплошную, так что один и тот же отрезок провода участвует в образовании двух соседних петель. Петли изготовляют из электроразведочного провода, обладающего достаточно низким сопротивлением, напри­ мер ГПСМПО.

При каждом положении питающей петли измеряют амплитуду переходного процесса на одном или нескольких временах задержки, допускаемых аппаратурой.

332

Детальные съемки выполняют в пределах аномальных зон, обна­ руженных в процессе общих съемок МПП или другими геофизиче­ скими методами. Эти съемки рекомендуется проводить с автономной

1 : 5000—1 : 10 000, хотя не исключена возможность съемки и в более крупном масштабе. Измеряют вертикальную или вертикальную и горизонтальную составляющие поля. Выбор времени, на котором измеряется сигнал, определяется двумя противоречивыми требова­ ниями: оно должно быть по возможности малым, чтобы измеряемый сигнал был достаточно велик, и достаточно большим, чтобы влияние вмещающих и покровных отложений было ослаблено. Для выбора оптимального времени рекомендуется использовать полные переход­ ные характеристики, снятые в центральных частях аномальных зон или в пределах геологически изученных участков.

На отдельных интерпретационных профилях, пересекающих цен­ тральные части аномальных зон, следует на всех точках измерять поле на нескольких временах, обеспечивающих уверенное постро­ ение переходной характеристики в интервале от первых единиц до первых десятков миллисекунд.

Изображение и интерпретация результатов наблюдений. Резуль­ таты измерений представляют в виде карты расположения петель с характеристикой переходного процесса, наблюденного в каждой петле. В качестве такой характеристики в районах с сравнительно плохо проводящими рудовмещающими и покровными отложениями может быть использована амплитуда э. д. с., наведенной в петле в момент измерения переходного процесса, отнесенная к силе тока, питающего петлю в импульсе.

Если измерения выполнялись на нескольких временах задержки, то в центре каждой петли изображают график зависимости <§(if)// (мкВ/A) от t (в мс).

Иногда целесообразно строить карты изолиний приведенного сигнала SJI для различных моментов времени регистрации.

В районах со сложным геоэлектрическим разрезом, в кото­ рых переходные процессы от рудных залежей, а также рудовме­

Предварительно определяют безразмерный параметр тк, назван­

333