Файл: ОТЧЕТПО ВЕНЕВИТИНОВО.doc

(все значения и таблицы приведены в полевом журнале ВЭЗ)

Описание разреза по профилю 1-1.

В первой точке измерений отмечается неоднородный характер изменения P_k по профилю 1-1 (от 1130 Ом*м снижается до 143 Ом*м, затем возрастает до 158 Ом*м) Тип H.

Во второй точке наблюдений, отнесенной на 15 м от первой, значение P_k меняются в широких пределах, от 405 Ом*м, на последующих двух точках значение понижается до 119 Ом*м, затем увеличивается до 146-149 Ом*м, на широком промежутке понижается до 112 Ом*м, и затем увеличивается до 239 Ом*м. Тип HH.

На третьем пикете на первой точке значения P_kсоставляет 767 Ом*м, на последующих двух точках значение понижается до 121 Ом*м, затем возрастает до 210 Ом*м, и в последней точке понижается до 89.1 Ом*м. Тип Q.

На четвертом пикете на первой точке значение P_k составляет 1106 Ом*м, затем на следующих четырех точках резко падает до 8.6 Ом*м, после чего отмечается повышение до 65.6 Ом*м, и снижается до 41.4 Ом*м. Тип QH.

На пятом пикете значение P_к резко увеличивается от 661 до 3489 Ом*м, затем резко падает до 37.1 Ом*м, на пятой точке повышается до 75.2 Ом*м, затем снижается до 56.2 и увеличивается до 307 Ом*м. Тип AQH.

На шестом пикете значение P_k резко изменяется от 597 до 1878 Ом*м, затем падает до 26.6, затем повышается до 91.3, затем падает до 59.3 и на последней точке достигает 141 Ом*м. Тип AQH.

На седьмом пикете значение P_kна первых двух точках повышается от 364 Ом*м до 1455 Ом*м, на последующих трех точках значение колеблется в пределах 67.3 Ом*м, падает до 25.1 и затем растет до 134 Ом*м. Тип AQH.

На восьмом пикете значение P_k сначала от первой ко второй точке резко повышается от 580 Ом*м до 1989 Ом*м, затем на остальных точках колеблется в пределах 176 Ом*м. Тип AQH.

На девятом пикете значение P_kот первой ко второй точке резко возрастает от 693.2 Ом*м до 2239 Ом*м, затем значения варьируются от 19.62 до 229.6 Ом*м. Тип AQH

Вертикальный разрез в изоомах см. в приложении (1).

Исследование вертикального разреза в изоомах показывает, что с увеличением глубины удельное электрическое сопротивление уменьшается, что может указывать на близость грунтовых вод.

Описание разреза по профилю 2-2.

В первой точке измерений значения P_k сначала возрастают до 9816 Ом*м , затем резко падают до 14.1 и увеличиваются до 3926 Ом*м. Тип AQA.

Во второй точке измерений отмечается изменения P_k от 425 до 57.2 Ом*м. Затем возрастает до 9491 Ом*м. Тип QA.

На третьем пикете значения P_kна первых трех точках плавно понижаются от 485 Ом*м до 81.8 Ом*м, после чего возрастают до 814 Ом*м. Тип QA.

На четвертом пикете значения P_k изменяются от 534 Ом*м до 95.6, затем медленно возрастают до 101 Ом*м. Тип H.

На пятом пикете значения P_k на первых двух точках снижаются от 604 до 11.3 Ом*м. На последней точке достигает 2008 Ом*м. Тип QA.

На шестом пикете значения P_k на первых двух точках снижаются от 606 до 13.3 Ом*м. На последней точке достигает 443 Ом*м. Тип H.

На седьмом значения P_kменяются от 659 до 18.5 Ом*м, затем отмечается небольшое увеличение до 44.5Ом*м. Тип H.

На восьмом пикете значение Р_к на первых трех точках снижаются от 406 до 79.8 Ом*м. На последней точке достигает 121 Ом*м. Тип H.

На девятом пикете видно резкое снижение значений Р_к от 4097 Ом*м до 164 Ом*м. Тип Q.

Вертикальный разрез в изоомах см. в приложении (2).

Изучая вертикальный разрез в изоомах по профилю 2-2, можно отметить, что с увеличением разносов удельное электрическое сопротивление падает, что связано с приближением грунтовых вод при увеличении глубины измерения.

2.2 ЭЛЕКТРОПРОФИЛИРОВАНИЕ

Методы электропрофилирования применяются для поисков и картирования контактов и крутопадающих тел при наличии дифференциации пород по электрическому сопротивлению. Наибольшее распространение при изучении хорошо проводящих образований получило симметричное и дипольное электропрофилирование, методика проведения которых рассматривается ниже.

2.2.1 ДИПОЛЬНОЕ ЭЛЕКТРОПРОФИЛИРОВАНИЕ (ДЭП)

При выполнении наблюдений в методе дипольного электропрофилирования применялись две осевые установки АВМN и MNAB в которых питающий и измерительный диполи расположены на одной прямой, ориентированной по направлению профиля. При прохождении учебной геофизической практики была основа методика выполнения полевых работ, изображения и анализа полевых материалов применительно к двухсторонней дипольно-осевой установке. Схема расположения электродов для такой установки приведена на рис. 2. Согласно рисунку, при каждом положении установки на профиле выполняются два измерения кажущегося сопротивления ρ_К: с питающим диполем А1В1 (прямая установка) и А2В2 (обратная установка). Предполагается при этом, что диполь А2В2 расположен впереди измерительных электродов по отношению к перемещению вдоль профиля, а диполь А1В1 соответственно сзади.

Монтаж установки и производство полевых наблюдений.

Для выполнения полевых наблюдений двухсторонней встречной установкой использовался комплект аппаратуры, состоящий из генератора и измерителя. Для выполнения наблюдений по этой схеме была подготовлена установка, состоящаю из четырех заземлителей. Ориентируясь на результаты ВЭЗ, были выбраны ее начальные размеры. При изучении электрических свойств верхней части разреза расстояние между центрами диполей было принято равным 20м, а размеры диполей 5 м. Электроды устанавливаются на одной линии, к ним подсоединяются провода, подсоединяемые попарно к двухполюсным вилкам. Провода, идущие от одноименных диполей, были помечены одинарным и двойным узлом. Вычислялся коэффициент установки. Для этого может быть использовано выражение :

Рис. 2. Схема установки ДЭП

При выполнении полевых наблюдений выполнялся следующий порядок измерений. Установка размещалась в начале профиля. Генератор подключался к диполю, расположенному сзади по отношению к направлению движения по профилю, а измеритель - к диполю, движущемуся впереди. В этом случае измерение ρ_К выполнялось на прямой установке. Для производства измерения включался генератор и измеритель, после небольшого промежутка времени, необходимого для достижения измерителем нормального режима, снималось значение разности потенциалов ΔU, фиксируемое в журнале. Если ток генератора при использовании аппаратуры типа АНЧ-3 был стабилизирован, его величина определялась положением ручки соответствующего переключателя. Указанная на переключателе величина тока достигалась лишь при оптимальном значении переходного сопротивления заземлителей питающего диполя. Если последнее условие не было обеспечено (т.е. сопротивление заземлителей при данном расположении в грунте питающих заземлителей выше предельного), на панели генератора зажигалась контрольная лампочка (перегрузка). В этом случае генератор выключали, улучшали контакт электродов с грунтом (забивали глубже в грунт, смачивали грунт, перемещали электрод от первоначального положения и т.д.), вновь включали генератор, чтобы убедиться в отсутствии включения контрольной лампочки. После снятия величины ΔU на прямой установке изменялся порядок подключения приборов к диполям: впереди идущий диполь подключался к генератору, а противоположный ему диполь соответственно к измерителю. При смене порядка подключения диполей питание генератора выключалось в обязательном порядке; питание же измерителя можно было не отключать, равно как и при переходе установки на новую точку наблюдения. После записи ΔU на обратной установке вычислялись значения ρ_К=K*U/J, которые записывались в соответствующие графы журнала и наносились на график. Если ход графика достаточно плавный, установка перемещалась на соседнюю точку наблюдения, при резком изменении уровня ρ_К выполнялось повторное наблюдение, чтобы убедиться в отсутствии ошибок, связанных с состоянием установки или работой аппаратуры. После завершения измерений вдоль всего профиля выполнялись контрольные наблюдения. Применительно к условиям практики контроль проводили на каждой десятой точке профиля.

Обработка и анализ результатов полевых наблюдений в ДЭП.

Вначале проверяли вычисления во вторую руку и подсчитывали, используя результаты контрольных измерений, погрешность для каждой установки в отдельности, а также среднюю погрешность для обеих установок. Выбирался масштаб, и строились графики кажущегося сопротивления. При изображении результатов профилирования принято было в качестве точки отсчета рассматривать центр приемного диполя. В том случае, когда ДЭП выполнялось встречной установкой, на первой точке профиля приемный диполь обратной установки располагался в самом начале профиля и был удален от приемного диполя прямой установки на расстояние, равное размеру самой установки. При построении графиков первая точка обратной установки была сдвинута влево относительно первой точки прямой установки на отрезок, равный в выбранном горизонтальном масштабе величине расстояния между центрами диполей. Последняя точка прямой установки была сдвинута относительно последней точки обратной установки на величину указанного отрезка. Графики обеих установок оказываются смещенными друг относительно друга. Графики ρ_К ДЭП оказываются более изрезанными по сравнению с аналогичными графиками СЭП в силу их более высокой чувствительности к различного рода неоднородностям верхней части разреза.

(все значения приведены в полевом журнале электропрофилирования)

2.2.2 СИММЕТРИЧНОЕ ЭЛЕКТРОПРОФИЛИРОВАНИЕ (СЭП)

При выполнении наблюдений в методе симметричного электропрофилирования применялась осевая установка AMNB в которой питающий и измерительный диполи расположены симметрично на одной прямой, ориентированной по направлению профиля. При прохождении учебной геофизической практики была освоена методика выполнения полевых работ, изображения и анализа полевых материалов применительно к симметричной установке. При каждом положении установки на профиле выполнялось измерение кажущегося сопротивления ρ_К.

Монтаж установки и производство полевых наблюдений.

Для выполнения полевых наблюдений симметричной установкой использовался комплект аппаратуры, состоящий из генератора и измерителя. Для выполнения наблюдений по этой схеме была подготовлена установка, состоящая из четырех заземлителей. При изучении электрических свойств верхней части разреза расстояние между питающими электродами A и B было принято равным 30м, а размер M и N 5 м. Электроды устанавливаются на одной линии, к ним подсоединяются провода. Вычисляется коэффициент установки. Для этого было использовано выражение K=π*(AM*AN)/MN

При выполнении полевых наблюдений выполнялся следующий порядок измерений. Установка размещалась в начале профиля. Генератор АНЧ-3 подключался к питающим электродам, а измеритель – к приемным. В этом случае измерение ρ_К выполнялось на прямой установке. Для производства измерения включались генератор и измеритель, после небольшого промежутка времени, необходимого для достижения измерителем нормального режима, снималось значение разности потенциалов ΔU, фиксируемое в журнале. Ток генератора при использовании аппаратуры типа АНЧ-3 стабилизирован, его величина определялась положением ручки соответствующего переключателя. Указанная на переключателе величина тока достигалась лишь при оптимальном значении переходного сопротивления заземлителей. Если последнее условие не обеспечено (т.е. сопротивление заземлителей при данном расположении в грунте питающих заземлителей выше предельного), на панели генератора зажигается контрольная лампочка (перегрузка). В этом случае генератор выключали, улучшали контакт электродов с грунтом (забивали глубже в грунт, смачивали грунт, перемещали электрод от первоначального положения и т.д.), вновь включали генератор, чтобы убедиться в отсутствии включения контрольной лампочки. После снятия величины ΔU на прямой установке дальний питающий электрод оставался на месте, и установка растягивалась по профилю относительно его положения. При перемещении установки питание генератора выключалось в обязательном порядке. После записи ΔU вычислялись значения ρ_К=K*U/J, которые записывались в соответствующие графы журнала. После каждого десятого измерения проводились контрольные наблюдения.

Обработка и анализ результатов полевых наблюдений в СЭП.

Вначале проверялись вычисления во вторую руку и подсчитывалась с использованием результатов контрольных измерений средняя погрешность, равная 7,74 Ом*м. Выбирался масштаб, и строился график кажущегося сопротивления.

(все значения и таблицы приведены в полевом журнале электропрофилирования)

На профиле значение Pk находилось в пределах 10-20 Ом*м, что указывает на однородное геологическое строение на исследуемой глубине.

2.2.3 КОМБИНИРОВАННОЕ ЭЛЕКТРОПРОФИЛИРОВАНИЕ (КЭП)

Метод КЭП основан на использовании двух встречных трехэлектродных установок AMN и MNB с общим питающим заземлителем С, отнесенным в «бесконечность», т.е. на такое расстояние, при котором разность потенциалов, создаваемая током, стекающим с этого электрода, была бы намного меньше разности потенциалов, создаваемых на этих же электродах токами, стекающими с электродов А и В. Заземления А и В располагаются симметрично центру приемной линии MN, общей для обеих установок. На каждой точке, соответствующей центру установки, производится два измерения ρ_к: одно – установкой AMNB, другое – установкой BMNC. В итоге а каждом профиле получают два графика ρ_к, совместное рассмотрение которых позволяет в ряде случаев более уверенно выявить особенности геологического разреза.

Монтаж установки. К генератору (источнику питания) подводятся провода от заземлителей А,В и С. Приемная линия подключается к клеммам MN измерителя. К одной из клемм генератора подключаются поочередно провода, идущие от заземлителей А и В, ко второй клемме генератора постоянно подключен провод от заземлителя С («бесконечности») Заземление С состоит из достаточно большого количества металлических стержневых электродов. Заземление С следует установить в таком месте, чтобы им можно было бы пользоваться для нескольких профилей участка съемки. Электроды образующие заземление «бесконечность», устанавливаются во влажном грунте, огораживаются колышками и снабжаются предупредительными табличками о высоком напряжении. Во избежание разрыва провода, присоединяемого к прибору через катушку, его конец жестко закрепляется к какому-либо неподвижному объекту (дереву, колу, забитому в землю). Заземлители А и В и провода, идущие от них, должны быть обозначены отчетливо различными метками для исключения ошибок при производстве полевых измерений. Полевые наблюдения начинаются с измерения разности потенциалов между измерительными электродам и силы тока в питающей линии АС ( прямая установка). Затем генератор выключается, вместо провода, идущего от заземлителя А к генератору подсоединяется провод заземлителя В и измерения повторяют на обратной установке. После завершения измерений, на всех профилях проводят повторные измерения на контрольных точках, необходимые для оценки погрешности съемки. Применительно к условиям практики контрольные измерения следует провести на каждой пятой точке профиля.

Обработка, изображение и анализ материалов. Обработка полевых наблюдений начинается с поверки вычислительных значений ρ_к во вторую руку для исключения случайных ошибок.

Результаты съемки изображаются в виде графиков ρ_к. При построении графиков по горизонтальной оси в принятом масштабе съемки откладывают положение точек наблюдения (в качестве точки наблюдения принимается центр установки), а по вертикальной оси – значения ρ_к . Вертикальный масштаб выбирается из соображения наглядности и с учетом полученной погрешности наблюдений: 1см графика должен соответствовать 2-3 кратной величине ϐρ_к , определяемой из соотношения (ρ_кmax- ρ_кmin)/ρ_к.ср. При большом диапазоне изменения значений ρ_к , а также в случае поиска низкоомных объектов рекомендуется использовать вертикальный логарифмический масштаб. Для этого необходимо взять билогарифмический бланк и перенести оцифровку его сетки на вертикальную линию строящихся графиков ρ_к.

Анализ графиков ρ_к в большинстве случаев носит качественный характер. На графиках выделяют аномалииρ_к и коррелируют их от профиля к профилю. Устанавливают пространственное положение крутопадающих контактов, соответствующих тектоническим нарушениям, рудным телам или другим объектам. Ориентируются при этом на характер теоретических кривых профилирования трехэлектродными установками над контактами и пластами различной мощности. Первоочередное внимание уделяется при этом участкам закономерного расхождения графиков ρ_к прямой и обратной установок. По характерным элементам графиков оценивают видимую мощность выделенных объектов и углы их падения. Выделенные аномалии сопоставляют с материалами других геофизических методов, сведениями о геологическом разрезе, на основании чего делается заключение о геологической природе выделенных аномалий.

(все значения и таблицы приведены в полевом журнале электропрофилирования)

AMNC

BMNC

2.3. МЕТОД ЕСТЕСТВЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ (МЕП)

В методе естественного электрического поля изучаются электрические поля, которые самопроизвольно образуются вследствие происходящих в земной коре электрохимических, фильтрационных и диффузионных процессов. Для наблюдения естественных электрических полей используется установка, состоящая из измерительного прибора на постоянном токе, неполяризующихся электродов и соединительных проводов. На практике применялась установка для съемки потенциалов.

Подготовка аппаратуры и оборудования к полевым измерениям.

Как следует из приведенных рисунков, установка для проведения полевых наблюдений по методу ЕП состоит из измерительного прибора, соединительных проводов и электродов. Поскольку в основе метода лежит изучение природных электрических полей в чистом виде, необходимо снизить до минимума потенциал, возникающий на контакте заземлителя с почвой (электродный потенциал). С этой целью применялись специальные неполяризующиеся электроды, представляющие собой сосуд, изготовленный из древесного материала. Внутрь таких сосудов помещаются стержни, изготовленные из чистой меди, содержимое сосуда заполняется насыщенным раствором медного купороса. В итоге контакт металлического стержня с землей осуществляется через раствор его соли, что позволяет в значительной степени снизить величину ЭДС поляризации, являющейся помехой при производстве измерений в МЕП. Основное требование к электродам, применяемым в МЕП, состоит в достижении величин электродной поляризации не более 2 мВ и ее устойчивости во времени.