чая прибора, следить за его показаниями. Калибровку прибора проводят обычно через 0,25—2,0 ч работы.
Результаты наблюдений изображают в виде графиков (рис. 226) и карты графиков наблюденных величин по профилям. Интерпрета цию выполняют на основе тех же положений, которые применяют в методе индукции.
Контакт пород разного сопротивления создает аномалию, ана логичную полю двух параллельных линейных токов противополож ного направления, текущих в зоне контакта: кривая Н г имеет один
Рис. 226. Графики наблюдений методом радиокип на Дальнем Востоке (по А. Д. Фролову).
1 — сланцы; 2 — роговики; 3 — граниты; 4 — делюви альные отложения.
максимум, кривая Н р — максимум и минимум (рис. 227, б). Прово дящие пласты и жилы оказываются эквивалентными линейному току (рис. 227, а). На результат наблюдений оказывает влияние рельеф дневной поверхности. Понижения местности вызывают по явление максимумов на кривой Н г и изгиба кривой Н р.
Максимумы H z отмечаются также и над средними частями скло нов крутизной более 20°.
Радиокомпарационный метод может применяться в процессе поисков хорошо проводящих, неглубоко залегающих рудных тел, а также при геологическом картировании пород на участках, покры тых четвертичными отложениями мощностью до 20 м. Наиболее эффективен метод при расчленении крутопадающих и наклонно слоистых отложений с достаточно четкой дифференциацией отдель ных пластов по электрическим свойствам. Применять метод целесо образно при детальном картировании с шагом наблюдений 10—20 м.
При работе по сверхдлинноволновому варианту метода радиокип магнитную антенну и усилитель комплекта СДВР-3 закрепляют
на антенном столике, устанавливаемом на штативе. Прибор включают за 30 мин до начала работы на профиле для приведения прибора в стандартный температурный режим. С целью установления по стоянства коэффициента усиления прибора и устранения влияния изменений уровня поля, происшедших в течение ночи (межсуточные вариации), ежедневно в начале каждого рабочего дня на контрольном пункте регулятором усиления устанавливают один и тот же отсчет вертикальной составляющей поля.
Рис. 227. Типы аномалий радиоволнового ноля.
а — проводящий вертикальный пласт; б — вертикальный контакт.
При наблюдениях на точках съемочной сети рекомендуется про водить измерения вертикальной, горизонтальной составляющих и угла ß . Для измерения составляющей Н р плоскость магнитной антенны устанавливают вертикально. Оператор производит на стройку на рабочую станцию частотным лимбом и переключателем частоты приемного контура, а затем поворачивает антенну вместе с прибором до максимума отклонения стрелки индикатора и снимает отсчет. Совместив риску антенны с нулевым делением вертикального лимба, измеряет вертикальную составляющую. Для измерения угла ß оператор поворачивает магнитную антенну вокруг горизон тальной оси до максимального отсчета по шкале стрелочного инди катора и снимает отсчет угла ß по вертикальному лимбу.
Измерения магнитных компонент и угла ß целесообразно про водить при поисках и картировании проводящих рудных тел, текто
нических зон пониженного сопротивления, контактов пород раз личного сопротивления. При поисках и картировании непроводящих объектов (кварцевых жил, даек и др.) эффективнее измерять электри ческие составляющие поля в земле. Для этого электрическую антенну в виде отрезка провода длиной 10—20 м (в зависимости от шага наблюдений) заземляют посредством металлических стержней-за- землителей. Провода подключают к гнездам Е на пульте прибора. Если заземлители располагают вдоль профиля, то измеряют вели чину Ехі при расположении заземлителей перпендикулярно к про филю — компоненту Е у.
Однако методически более правильно во всех случаях измерять и магнитные, и электрические компоненты, что позволит более все сторонне исследовать изучаемый участок, а по отношению
Е рІН г= Ѵ Е І + Е Ц Н г
определять импеданс — величину, характеризующую эффективное сопротивление среды, подобно тому, как это делается в магнито теллурических методах.
Г л а в а XIV
ДРУГИЕ МЕТОДЫ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ1
§ 1. М Е Т О Д Э К В И П О Т Е Н Ц И А Л Ь Н Ы Х Л И Н И Й
Метод эквипотенциальных линий принадлежит к числу тех спо собов электроразведки, в которых изучается электрическая соста вляющая электромагнитного поля заземлений, расположенных на дневной поверхности. В качестве источника такого поля можно использовать электроды любой конструкции и формы (точечные, линейные, сочетание тех и других), питаемые током от какого-либо генератора. Наличие в разрезе исследуемой площади геологических образований, нарушающих однородность среды, является причиной искажения нормального поля заземлений. Наблюдая это поле на дневной поверхности и сравнивая его с нормальным полем, можно сделать заключение о характере геологического разреза в пределах исследуемой площади.
При выборе типа и конструкции электродов руководствуются как соображениями геометрической простоты их нормального поля (что облегчает выделение аномалий, связанных с исследуемыми объектами), так и удобством проведения полевых операций. Этим требованиям в значительной мере удовлетворяет установка с линей ными электродами.
Эквипотенциальные линии поля двух параллельных линейных электродов, расположенных на дневной поверхности, в средней части площади между электродами представляют собой систему прямых, параллельных друг другу и линейным электродам (рис. 228, а).
Наличие вблизи линейных электродов геологических образова ний, отличающихся по удельному сопротивлению от вмещающих
1 В этой главе кратко описаны методы электроразведки, широко применяв шиеся на предшествующих этапах разития электроразведки, но в настоящее время, в силу изменившихся требований к эффективности электроразведочных работ, совсем или почти вышедшие из употребления. Не исключена возможность, что в дальнейшем совершенствование этих методов на современной теоретиче ской, аппаратурной и методической основе приведет к их широкому применению.
пород, вызывает искажение эквипотенциальных линий. Характер этих искажений покажем на отдельных примерах.
Предположим, что под поверхностью земли на участке между заземлениями расположено тело, сопротивление которого намного
больше сопротивления вмещающих пород. |
Как |
показано |
на рис. 228, б, электрический ток, текущий от |
одного |
заземления |
к другому, будет огибать плохо проводящее тело. Поскольку экви потенциальные линии в изотропной среде перпендикулярны к токовым, то они в рассматриваемом случае будут изгибаться в сто рону возмущающего поля объекта, как бы втягиваясь в него. На дневной поверхности описанное искажение нормального поля будет
О МУ/,
Рис. 228. Электрическое иоле линейных электродов*
а — нормальное; б — при наличии в разрезе плохо проводящего тела; в — при наличии в разрезе хорошо проводящего іела. і — токовые линии; 2 — эквипотенциальные линии; 3 — проводящее тело.
наблюдаться в менее четкой форме вследствие сглаживающего вли яния вмещающих тело пород, однако принципиально характер искажения поля будет таким же. В том случае, когда среди относи тельно плохо проводящих пород расположено хорошо проводящее тело (например, линза пирита среди метаморфических сланцев), искажение поля линейных электродов будет носить совсем иной характер. Ток, текущий в земле от одного заземления к другому, будет концентрироваться в хорошо проводящем теле. Соответственно этому токовые линии изогнутся в сторону хорошего проводника, а эквипотенциальные поверхности обогнут проводник у его концов. На дневной поверхности, как это показано на рис. 228, в, искажение нормального поля будет наблюдаться в менее четкой форме и выра зится в том, что эквипотенциальные линии будут огибать возмуща ющее тело и сгущаться у его концов. Последнее объясняется тем, что у концов проводящего тела ток, сконцентрировавшийся в нем, вытекает (или втекает) в среду со значительно большим сопротивле нием. Падение потенциала между двумя точками среды, как изве стно, тем больше, чем больше удельное сопротивление и плотность
тока в ней. Таким образом, у концов проводника потенциал изме няется быстрее, чем над проводником или вдали от него.
Комплект аппаратуры для работы методом эквипотенциальных линий включает в себя источник тока, линейные электроды и иска тельную цепь. В качестве источника тока может быть использован генератор из комплекта ИКС-50.
Линейные электроды, используемые при работе методом экви потенциальных линий, изготовляются из голого медного много жильного луженого провода типа антенного канатика. Общее сечение
|
жил |
6—10 мм2. Сопротивление 1 км |
|
такого провода (1—1,5 Ом) доста |
|
точно мало по сравнению с падением |
|
потенциала |
между |
точками дневной |
|
поверхности на |
планшете, |
поэтому |
|
падением |
потенциала |
вдоль |
элек |
|
трода |
можно пренебречь и считать |
|
электрод эквипотенциальным. |
|
|
Голый |
медный |
провод |
раскла |
|
дывают на земле и при помощи |
|
железных |
электродов, |
так |
называ |
|
емых |
шпилек, заземляют через каж |
|
дые 4—5 м. Расчет |
и опыт полевых |
|
работ показывают, что поле элек |
|
трода |
такой конструкции практиче |
|
ски не отличается от поля элек |
|
трода, заземленного |
по |
всей |
длине. |
|
Общее число шпилек |
и |
их длина |
Рис. 229. Карта эквипотенциальных |
определяются длиной линейных элек |
линий над сульфидной рудной за |
тродов, а также сопротивлением по |
лежью. |
Г — генератор. |
верхностного слоя |
па |
исследуемом |
|
участке. Чем выше это сопротивле |
ние, тем больше шпилек требуется для заземления голого |
провода |
и тем длиннее должны быть |
шпильки. Для |
прослеживания экви |
потенциальных линий на местности |
применяется |
такая |
же |
иска |
тельная цепь, как в методе заряда. |
|
|
|
линий |
начинают |
Полевые работы методом |
эквипотенциальных |
с выбора участка работ и подготовки его к съемке. Учет имеющихся данных о геологическом строении участка съемки позволяет обосно ванно подойти к выбору размера планшета, и правильно ориентиро вать линейные электроды.
При поисках хорошо проводящих рудных залежей линейные элек троды следует ориентировать перпендикулярно к длинной оси рудного тела. В этом случае оно сильнее скажется на конфигурации изолиний.
Расстояние между линейными электродами изменяется |
от 0,5 |
до 2 км. Обычно его берут равным (либо несколько меньше) |
длине |
электродов. |
|
Электрическое поле линейных электродов изучают путем про слеживания на дневной поверхности и последующей топографиче
ской съемки эквипотенциальных линий. Результатом такой съемки является карта эквипотенциальных линий, по которой делается заключение о геологическом строении исследуемой площади.
Начальные точки эквипотенциальных линий обычно выбирают на равных расстояниях друг от друга на базисном профиле, пер пендикулярном к линейным электродам и отстоящем от края план шета (к центру его) на расстоянии —Vs Длины электродов. В этой части планшета влияние концов электродов уже мало и поле близко к однородному.
Методика прослеживания изолиний сходна с описанной в гл. VI. Топографическую съемку изолиний выполняют при помощи буссоли и мерной ленты. Для повышения точности съемки реко мендуется на съемочной площади инструментально разбивать сеть опорных профилей.
Результаты полевых работ представляют в виде карт эквипотен циальных линий. В качестве примера такая карта изображена на рис. 229.
Основная область применения метода эквипотенциальных ли ний — поиски хорошо проводящих рудных залежей, залегающих на глубине не свыше нескольких десятков метров. При помощи этого метода были открыты многие крупные медноколчеданные месторождения Урала и Казахстана.
§ 2. МЕТОД ОТНОШЕНИЯ ГРАДИЕНТОВ ПОТЕНЦИАЛА 1
Сущность этого метода, являющегося одной из модификаций электрического профилирования с неподвижными питающими за землениями, заключается в измерении отношения разностей потен циалов (градиентов потенциала) между смежными точками, раз мещающимися вдоль профилей, в поле точечных или линейных питающих заземлений.
Для измерений применяют установку из пяти заземлений: двух питающих AB и трех измерительных MON (рис. 230); расстояния МО и ON равны между собой.
При каждом положении измерительных заземлений на профиле измеряют отношение разностей потенциалов А£/2 между передней парой измерительных заземлений N 0 и отношение разностей потен циалов АU1 между задней парой — ОМ. Значение AU2/А£/х относят к точке стояния среднего заземления О.
Затем установку перемещают вдоль профиля на некоторое рас стояние, обычно равное MNJ2, и измерения повторяют.
Результаты наблюдения изображают в виде графика АUJAUх по профилю: на горизонтальную ось наносят положение точек наблю дения (точек расположения заземления О), по вертикали отклады вают значение вычисляемого отношения градиента потенциала.
Для более |
четкого |
выявления искомых геологических |
объек |
тов измерения |
ведут в |
пределах средней части расстояния между |
1 Иногда этот, метод |
неудачно называют методом ИЖ (искатель |
жил). |
