Способ геоэлектроразведки

. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союэ СоветскихСоциалистическихРеспублик пн 959003(22) Заявлено 12.09,80 (21) 3000763/18-25 131 М. Кп,э С 01 Ъ 3/00 с присоединением заявки М 9 -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель научно-иссле зических мет есоюз гСПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ О н 2 3 Данное изобретение относится к разведке месторождений полезных ископаемых с помощью электрических и магнитных средств.Известно, что залежи рудных и нерудных ископаемых генерируют электрические токи. На этом основан способ геофизической разведки, в котором исследуют распределение электрических токов 11.Из-за необходимости использования заземленных электродов реализация его в движении (например в аэро- варианте) невозможна. Серьезной поме хой, к тому же, является поляризация электродов.Известен способ обнаружения магитных вихрей.Эффекты, наблюдаемые по этому способу, на практике можно объяснить лишь наличием объемного электрического заряда, распределенного в атмосфере. Движение самолета относительно заряженной среды эквивалентно относительному переносу заряда - т.е. электрическому току, магнитное поле которого (и его вариации) отмечаются аэромагнитометром и не отражаются на показаниях вариационной станции 121 . У ательский инсгнттт"1 м 2 ъ в разведки Однако распределение объемной плотности такого заряда не имеет явной связи с геологией.Наиболее близким к предлагаемому является способ геофизической раэ ведки залежей полезных ископаемых путем измерения естественных геоэлектрических токов, в котором измео ряют параметры геомагнитного поля по системе параллельных профилей без контакта с земной поверхностью, и по результатам измерений выделяют аномалии естественного электрического тока на поверхности Земли и связанных с ними залежи полезных ископаемых 3. Для равномерного обследования заданной площади съемку необходимо проводить по двум сетям взаимно пересекающихся профилей, образующих систему замкнутых четырехугольных контуров, что приводит к удвоению объема работ по сравнению с обычной аэромагнитной съемкой. При определении контурных интегралов требуются дополнительные данные о компонентах .местного геомагнитного поля, от точности которых зависит достоверность конечного результата, особенно в сильно возмущенных магнитных полях.Целью изобретения является повышение достоверности получаемых данных и повышение производительности труда.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу геоэлектрораз ведки, основанном на измерении естественных геоэлектрических токов, в котором измеряют параметры геомагнитного поля по системе параллельных профилей без контакта с земной поверхностью, измеряют ротор магнитной индукции и по его величине судят о наличии электрическнх токов.На фиг.1 изображены элементы, используемые при интегрировании магнитного поля токовой нити; на фиг,2- .схема устройства для реализации способа геофизическрй разведки.Проанализируем некоторые практические результаты наблюдения контурных интегралов по геомагнитным данным. Из элементарных физических суждений следует, что полученные данные свидетельствуют не о распределении теллурических токов под дневной поверхностью, а только о наличии атмосферного электрического тока, пронизывающего контур интегрирования.П р и м е р . Силовые линии магнитного поля токовой нити (проводника с током 1) образуют систему кон центрических окружностей, центры которых расположены на токовой нити. Если совместить круговой контур интегрирования с одной из таких силовых линий, то в любой точке контура 35 напряженность магнитного поля Н будет направлена по касательной к этому контуру фиг.1). Согласно определе" нию в контурном интеграле НсИ) Н40 есть проекция поля на элементарный отрезок контура д 2.Для нашего случая Н величина постоянная Н17 УГсовпадающая по направлению с траектори ей обхода по круговому контуру радиуса К (либр противоположная ему). Отсюда для полного кругаНсП = Н 2 УК:Подставив в правую часть зависимость Н от тока, убедимся, что численное значение интеграла равно току 1Н 32 = 1В общем случае величина 1 есть полный ток или сумма всех токов, пронизывающих контур интегрирования произвольной формы (многоугольный круговой и т.п.). С другой стороны, для любой токовой нити, проходящей 60 вне заданного контура интегрирования, аналогичная операция приведет к нулевому результату. Очевидно,что теллурические токи в принципе не могут внести вклада в интеграл, полу ченный на контуре, лежащем над земной поверхностью.Для существования подобных электрических токов над земной поверхностью необходимыдва условия: наличие свободных зарядов и некоторой электродвижущей силы, приводящей их в движение. Существование объемного заряда в атмосфере рассматривается геоэлектрикой как возможное объяснение природы электрического поля в атмосфере. Вихревые эффекты, наблюдаемые по способу 2, .возможны так же только при наличии варьирующего во времени объемного электрического заряда. Источниками ЭЦС в рассматриваемой задаче являются аномалии электрического потенциала, изучаемые электроразведкой.Таким образом, при наличии объем ного заряда в атмосфере, аномалия естественного электрического потенциала на поверхности Земли, связанная с залежью полезного ископаемого, порождает токовый обмен с атмосферой. Отсюда вытекает, что токовая аномалия над поверхностью Земли свидетельствует о наличии аномалии естественного электрического потенциала на этой поверхностиРеализация способа требует прямого измерения электрических токов над поверхностью Земли, что возможно, в частном случае, с помощью так называемого магнитного роторомера, содержащего 4 феррозонда 1,2, 3 и 4 разнесенные между собой фиг.2) Например, четыре феррозонда 1-4 с осями чувствительности, ориентированными согласно фиг.2, способны обеспечить измерение неличины -дН ахдНх- - в ",численно равной вертикальнойаукомпоненте ротора магнитного поля.Согласно известному равенству гойН = 3, измеренная величина будет искомой плотностью электрического тока , Линейные феррозонды 1-4 можно сомкнуть в кольцевой феррозонд или использовать иные воспринимающие элементы, к примеру криогенные.Прямые измерения токов более достоверные по сравнению сорасчетами контурного интервала. Отпадает надобность в создании двух систем пересекающихся профилей, что повышает производительность вдвое.Формула изобретенияСпособ геоэлектроразведки путем измерения естественных геоэлектрических токов, при котором измеряют параметры геомагнитного поля по си959003 стеме параллельных профилей без контакта с земной поверхностью и по результатам измерений выделяют аномалии естественного электрического тока на поверхности Земли и связанныес ними залежи полезных ископаемых,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения достоверности ипроизводительности труда, измеряютротор магнитной индукции и по еговеличине судят о наличии геоэлектрических токов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Заборовский А,И. Электрораэведка. М., Гостоптехиэдат, 1963, с.234- 268. 5 2, Васильев Р.Т., Васильева И.А.Способ обнаружения магнитных вихрей.Авт.св. 9 606819, Бюлл .изобр. М 10,1976, с.110. 1 О 3. Р 1 гзоп Я.1. , Р 1 гзоп 1.Е. ОЯРаг. 3943436 1.1 пе 1 пседга 1 МегЬод оЕМацпейо-е 1 есгас Ехр 1 огай 1 оп МагсЬ 9,1976 (прототип),ВНИИПИ Заказ 7010/62Тираж 717 Подписное филиал ППП "Патент",г,ужгород, ул.Проектная,4