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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 111

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рис. 212. Графики вертикальной составляющей маг­ нитного ноля незаземленной петли Hz и AZ над
одним из железорудных месторождений.
] — сланцы; 2 — известняки и доломиты; 3 — сплош­ ное магнетитовое тело; 4 — вкрапленная магнетитовая руда.
339
hz.MB

намагничением. Как было отмечено выше, в области достаточно низких частот аномалии в индуктивно возбужденном поле определяются индукционным намагничением. Таким об­ разом, результаты, получа­ емые при этих условиях индуктивными методами, сходны с данными магнит­ ной съемки, но выгодно отличаются от них отсут­ ствием влияния остаточ­ ного намагничения.

На рис. 212 в качестве примера сопоставлен і,і ано­

малия

магнитного

поля

40

30

20

10

Z над одним из железо­

 

 

 

 

рудных

месторождений в

А 7 а ,гаммы

 

 

 

Гіриангарье

и

аномалия,

 

 

 

 

полученная над тем же ме­

 

 

 

 

сторождением методом

не­

 

 

 

 

заземленной

петли.

Оста­

 

 

 

 

точное

намагничение

в

 

 

 

 

данном

случае

привело к

 

 

 

 

инверсии знака

аномалии

 

 

 

 

AZa. Аномалия

Н 2,

 

как

 

 

 

 

всегда, над

высокомагнит­

 

 

 

 

ными залежами имеет

по­

 

 

 

 

ложительный знак.

При геологическом кар­ тировании основное преи­ мущество индуктивных методов заключается в простоте и мобильности установок, не имеющих заземленных элементов. Это определяет высокую производительность работ, особенно в районах с тяже­ лыми условиями заземле­ ний и в зимнее время.

§6. И Н Д У К Т И В Н Ы Е

МЕ Т О Д Ы

АЭ Р О З Л Е К Т Р О Р А З В Е Д К И

Особенность индуктив­ ных методов электрораз­ ведки заключается в том,

22*


что возбуждение электромагнитного поля и его измерение осу­ ществляются при помощи установок, в которых необязательны заземления. Это обстоятельство позволяет создать такие устройства и пользоваться такими методами полевых работ, при которых съемка поля проводится при непрерывном движении источника поля и изме­ рительного устройства или только измерительного устройства. К таким методам относится аэроэлектроразведка. В настоящее время известно несколько модификаций аэроэлектроразведки, по своему существу являющихся индуктивными. Краткая характеристика этих модификаций приведена ниже.

Аэроэлектроразведка методом БДК. Отличительной особенностью этой модификации является то, что первичное поле создается длин­ ным (около 20 км) заземлен­ ным на концах прямолиней­ ным кабелем, через который пропускается переменный ток звуковой частоты. Поле ка­ беля исследуется при помощи измерительной аппаратуры, буксируемой на вертолете, вдоль профилей, перпенди­ кулярных к кабелю и рас­ положенных на высоте, рав­

ной нескольким десяткам

Рис. 213. Аэроэлектроразведка методом БДК. метров (рис. 213). Длина про­

филей 15—20 км. Аппаратура для описываемой модификации аэроэлектроразведки

включает в себя наземную генераторную группу и установленную на вертолете (или самолете) измерительную группу.

В качестве источника переменного тока используют ламповый задающий генератор и усилитель с выходной мощностью около 2 кВт. Датчиком магнитного поля в измерительной группе служит индук­ тивная рамка с ферритовым сердечником. Рамка вынесена в гондолу, буксируемую вертолетом на кабеле длиной 15—20 м.

Измерительная аппаратура, размещенная в кабине вертолета, обеспечивает возможность регистрации в полете действительной и мнимой компонент поля, а также сдвига его фазы относительно

фазы тока в кабеле.

на рабочих

частотах

81, 244, 976,

Аппаратура работает

3904 Гц. Компоненты поля

измеряются

со средней

погрешностью

2,5—4% (в зависимости от чувствительности), а фаза — с абсолютной погрешностью 1—2°.

Аэроэлектроразведку методом БДК применяют в настоящее время при поисках крупных залежей хорошо проводящих руд, а также при крупно- и среднемасштабном геологическом картировании.

Аэроэлектроразведка методом дипольного индуктивного профили­ рования. Источником магнитного поля при аэроэлектроразведке этим способом является магнитный диполь, жестко закрепленный

340



на самолете (вертолете) или помещенный в буксируемую гондолу. Измерительный диполь в процессе съемки не изменяет своего поло­ жения относительно питающего диполя, т. е. перемещается одно­ временно с ним вдоль профиля.

Существуют различные модификации аэроэлектроразведки мето­ дом дипольного профилирования. В одной из них источником пер­ вичного поля служит рамка (магнитный диполь), закрепляемая между центрипланом самолета и его стабилизатором (рис. 214, а).

Измерительный

диполь помещается в гондоле,

буксируемой

на трос-кабеле за

самолетом, несущим генераторную

рамку; длина

Рис. 214. Аэроэлсктроразведочные модификации дипольного индуктивного профилирования. Диполи: 1 — генераторные; 2 — измерительные.

трос-кабеля 150—170 м. В этом же самолете помещена генераторная и измерительная аппаратура.

Комплект аппаратуры, применяемый при работе описываемым способом, позволяет возбуждать и измерять магнитное поле одно­ временно на двух частотах. В качестве рабочих частот может быть выбрана любая пара из 488, 976, 1956, 3904 и 7808 Гц. В процессе полета фиксируются амплитуда и фаза вертикальной составляющей магнитного поля либо ее мнимая компонента. Для уменьшения влияния первичного поля генераторной рамки на величину сигнала, компенсируют ту его часть, которая связана с прямым полем гене­ раторной рамки. Таким образом, регистрируется та часть сигнала, которая связана с вторичным полем токов, текущих в земле.

Существенным недостатком описываемого способа аэроэлектро­ разведки является чувствительность измерительного устройства к взаимным относительным перемещениям самолета и буксируемой гондолы, ведущим к изменению уровня нормального поля и,

следовательно, к осложнению записи. Это обстоятельство снижает точность съемки, и таким образом, ограничивает глубинность метода.

От указанного выше недостатка в значительной мере освобождена другая модификация дипольного профилирования, называемая а э р о э л е к т р о р а з в е д к о й м е т о д о м в р а щ а ю щ е ­ г о с я п о л я . Эта модификация отличается от описанной выше тем, что генераторные и приемные рамки установлены на двух само­

летах, летящих

друг за другом по профилю наблюдений

(рис. 214, б). Для

возбуждения поля применяются две соосные

взаимно перпендикулярные рамки, имеющие равные магнитные моменты, т. е. одинаковые площадь и количество ампер-витков. Рамки питаются токами одинаковой силы и частоты, но взаимно сдвинутыми по фазе на 90°. Вследствие этого магнитное поле в любой точке, лежащей на общей оси рамок, является геометрической сум­ мой двух взаимно перпендикулярных, равных по амплитуде и сдви­ нутых на 90° по фазе векторов. Как известно, в этом случае резуль­ тирующий вектор поляризован по кругу, перпендикулярному к оси рамок (отсюда название — метод вращающегося поля).

Для измерения магнитного поля используют две взаимно пер­ пендикулярные одинаковые рамки, помещенные в гондоле, букси­ руемой на трос-кабеле за вторым самолетом. Электродвижущую силу, наведенную в одной из рамок, при помощи фазовращателя поворачивают по фазе на 90° и вычитают из электродвижущей силы, наведенной во второй рамке. Если измерительные рамки располо­ жить так, чтобы ось их пересечения совпала с осью пересечения генераторных рамок, то в воздухе, т. е. при отсутствии вторичного поля токов, текущих в земле, разность электродвижущих сил в изме­ рительных рамках будет равна нулю независимо от расстояния между генераторными и приемными рамками. Вторичные поля токов, наведенные в земле, создают в приемных рамках сигналы, разность которых уже не равна 90°. Вследствие этого на измерительное устрой­ ство поступает сигнал разбалансировки, который используется для характеристики геоэлектрического разреза. Основным преимуще­ ством метода вращающегося поля является возможность ослабления первичного поля в точке измерения за счет большого разноса между генератором и приемником, а также использования первичного поля с круговой поляризацией. Основной недостаток — сложная система

управления движением самолетов, необходимая для

того, чтобы

сохранялась соосность генераторных и приемных рамок.

П р о ф и л и р о в а н и е с ж е с т к о с к р е п л 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 ы м и

р а м к а м и

также применяется при аэроэлектроразведке. В этой модификации две измерительные рамки расположены в вертикальной плоскости, а генераторная рамка — горизонтально (рис. 214, в). Взаимное расположение рамок выбрано так, чтобы первичное поле генераторных рамок не наводило сигнала в приемной рамке. Система рамок жестко скреплена между собой и помещена в гондолу, буксируемую вертоле­ том на трос-кабеле на высоте около 30 м над поверхностью Земли.


Аэроэлектроразведка методом переходных процессов (АМГШ). Б этой модификации аэроэлектроразведки используется нестаци­ онарное импульсно-периодическое магнитное поле, возбуждаемое при помощи генераторного контура, жестко укрепленного на лета­ тельном аппарате. Это поле измеряют при помощи измерительной рамки, буксируемой на трос-кабеле на некотором отдалении от лета­

тельного

аппарата.

преимуществом

 

 

 

 

I Іесомненным

 

 

 

 

этой

модификации

аэроэлектро­

 

 

 

 

разведки является то, что отпадает

 

 

 

 

необходимость в компенсации пер­

 

 

 

 

вичного

поля, поскольку измере­

 

 

 

 

ния

ведутся

в

паузах

между

 

 

 

 

импульсами

тока

в генераторном

 

 

 

 

контуре.

Наряду

с

этим

появ­

 

 

 

 

ляется необходимость компенсации

 

 

 

 

сигнала

в измерительной

рамке,

 

 

 

 

наводимого

вихревыми

токами

 

 

 

 

в корпусе летательного аппарата,

 

 

 

 

возникающими в моменты выклю­

Рис. 215. Вертолетный вариант метода

чения тока в генераторном кон­

 

переходных процессов.

туре.

 

 

 

 

модификация

і — генераторная

рамка;

2 — гондола

Описываемая

в

 

с измерительной рамкой.

электроразведки

настоящее

 

хорошо

проводящих руд.

время наиболее эффективна при поисках

Аэроэлектроразведка методом переходных процессов широко

применяется за рубежом (в Канаде)

в с а м о л е т н о м

в а р и ­

а н т е .

В Советском Союзе разработан

в е р т о л е т н ы й в а ­

р и а н т

(рис. 215). Преимущество

вертолета в

качестве

носителя

аэроэлектроразведочной системы заключается в возможности выпол­ нения съемок в масштабе 1 : 10 000. Это позволяет надеяться на то, что по мере внедрения АМПП в геологическую практику площадные поисковые наземные съемки будут заменены более производитель­ ными аэроэлектроразведочными.