Файл: Каленов, Е. Н. Геологическое истолкование результатов магнитотеллурической разведки.pdf

однородной среды, для которых н разработана теория МТЗ. К настоящему времени имеется ряд теоретических и лаборатор­ ных исследований, которые посвящены МТЗ в горизонтально­ неоднородных средах. Ознакомимся с результатами этих исследо­ ваний, которые имеют большое значение для решения практиче­ ских задач интерпретации.

Простейшую модель горизонтально-неоднородной среды — вы­ клинивающийся проводящий слой, подстилаемый непроводящим основанием, — рассмотрел М. Н. Бердичевский [4].. Задача о магиитотеллурическом поле в этом случае была решена при­ ближенно. Тем не менее это решение дает представление о харак­

щади и с глубиной) геоэлектрических свойств, существенно отличающуюся от кривой МТЗ, вычисленной в той же точке для горизонтально-однородной среды (т. е. с одномерным — только по вертикали — распределением геоэлектрических свойств). Та­ кую теоретическую кривую называют нормальней. Различие между искаженней и нормальной кривыми зависит от степени влияния горизонтальных геоэлектрических неоднородностей на электромагнитное поле.

В середине 60-х годов была полностью решена задача электро­ магнитного поля для горизонтально-неоднородных сред, пред­ ставленных весьма протяженными двумерно-неоднородными струк­

и Г. А. Кокотушкиным вычислены палетки кривых МТЗ для горста, грабеиа и уступа [14].

Остановимся на некоторых особенностях изменения кривых МТЗ над горстом и грабеном (рис. 5). Прежде всего следует заме­ тить, что электромагнитное поле, в котором ток течет вдоль дву­ мерно-неоднородной линейной структуры (электрическая компо­ нента поля Е направлена по простиранию структуры) называют

.Е-поляризованным полем. Магнитное поле при этом поляризо­ вано вкрест простирания структуры. Если же по простиранию структуры поляризована магнитная компонента (ток течет вкрест простирания структуры), то поле называется //-поляризованным. Форма кривых МТЗ в одном и том же пункте исследования

21

горнзоытально-неодиородиой среды изменяется в зависимости от Е-или //-поляризации поля. Кривые МТЗ, полученные при тече­ нии тока вдоль или поперек линейно вытянутой структуры, назы­ вают соответственно продольными или поперечными кривыми и обозначают р | н р-.

кривых — У II

Для рассматриваемых моделей установка МТЗ располагается на плоской поверхности над структурами так, что ось х напра­ влена по простиранию структуры, ось у — вкрест простирания.

на глубине Ах, основание — на глубине h2. Ширина горста равна 2L. Вычисление кривых МТЗ произведено для различных отно­ сительных размеров горста: h j h x (от 2 до 10) и Ы кг (от 0,1

22

до 2). Точки МТЗ перемещаются с относительным шагом y/h^ по линии вкрест простирания горста от осп его симметрии.

На рис. 6 приведены палетки кривых при //-поляризации поля над горстом с параметрами h 2/h1 = 10 и 4, L!h1 = 1 при различных расстояниях y/h1 от оси симметрии горста. Для срав­ нения (пунктиром) показаны нормальные кривые МТЗ, соответ­ ствующие бесконечно большой ширине горста (L = оо), т. е. случаю, когда разрез представляет собой горизоитально-одно-

Рпс. 7. Палетки кривых МТЗ ыад горстом при

^-поляризованном поле (по В. И. Дмитриеву, Г. А. Кокотушкину).

кривой), указывая, однако, несколько завышенные значения сум­ марной проводимости S по сравнению с истинным (S = h j рх) над горстом. Эти значения постепенно возрастают к краю горста н более резко за его пределами. Но вблизи от горста кривые еще отмечают заниженные значения S по сравнению с истинной сум­ марной проводимостью среды вне горста (S = h j р2), и лишь на некотором предельном расстоянии, которое зависит от отно­ сительной высоты h j h i , начинают указывать истинное значение S.

Палетки всех вычисленных кривых р£ для горста при //-поля­ ризованном поле показывают, что кривые эти отмечают несколько

23

завышенные значения S над поверхностью горста. Завышение незначительно при относительной ширине горста L/hj ^ 1 и воз­ растает с ее уменьшением. Относительная высота горста при этом оказывает слабое влияние.

За пределами горста кривые р£ отмечают заниженные значе­ ния по сравнению с истинными значениями S. Уменьшение тем

р-!р.

Рис. 8. Палетки кривых МТЗ над грабеном при Я-поляризоваином поле (по В. II. Дмит­ риеву, Г. А. Кокотушкнну).

а — h ./h j = 10, L /h , — 4; б — ft./ft, = 4, L / li, = 1. Шифр кривых — v /h , .

более значительно, чем ближе точка МТЗ к горсту и больше относительная высота его.

При ^-поляризованном поле кривые МТЗ (кривые р|.) над

горстом в значительной мере искажаются. Они дают ложное пред­ ставление об изменении геоэлектрпческого разреза. На рис. 7 приведены палетки кривых pjl над горстом (h j h 1 = 5; Ы к 1 =

= 2,5). Мы видим, что кривые р | резко искажены по сравнению с нормальной (пунктирной) кривой при L = оо. Истолкование их может привести к ошибочному представлению о разрезе с промежуточпьтм проводящим слоем.

Г р а б е н . Рассмотрим вычисленные кривые МТЗ над мо­ делью грабена. При //-поляризованном поле вычисления выпол­ нены для h j h 1 от 2 до 10, Ы1г2 от 0,5 до 10. Посмотрим, как изме­ няются кривые в точках зондирования, расположенных по линии вкрест простирания грабена (рис. 8). В точке 0 кривые Ру отмечают заниженные

в точках зондирования над осью симметрии грабена (у = 0) при ши­ рине его Llh^ = 8 и ЫКг = 1 и глубинах h2/h1, равных 2, 4 и 6.

При /^-поляризованном поле кривые р|, над грабеном иска­ жены и по существу не позволяют его прослеживать. Небольшое

отличаются от кривых pJ-, давая ложное представление о геоэлектрическом разрезе.

25