Способ геоэлектроразведки

(50 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В.Бобров очник гео. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙИ ОТКРЫТ(71) Институт геофизики Уральскогонаучного центра АН СССР(56) Электроразведка. Справфизика. М.; Недра, 1980, с.Хмелевский В.К. Основной курсэлектроразведки. ч. 1, МГУ М., 1970,с. 190-220.Метод переменного естественногоэлектрического поля, Методическоеруководство. Л.: Недра, 1973, с. 1014, 42-57, 94-109.Титлинов В.С. Индукционное электромагнитное зондирование при поисках рудных месторождений. Методические рекомендации. УНЦ АН СССР,Свердловск, 1979, с. 82-8680.123640(57) Изобретениеотносится к электроразведочным работам в условиях вер-тикально-слоистых разрезов. Способпозволяет повысить производительностьтруда путем измерения направленияблуждающих токов промьпдленной частоты в районах размещения горнопромышленных предприятий. Измеренныенаправления сравнивают с базисныминаправлениями, за которые принимаютсреднее статистическое из всех измерейных направлений токовых линий,. Порезультатам сравнений определяютприращение проводимости горных пород,места контактов горных пород и ихпростирание на местности. 2 ил.12364Изобретение относится к способамгеоэлектрической разведки, основанным на изучении блуждающих переменных электрических полей, и можетбыть использовано при выполнении5электроразведочных работ в условияхвертикально-слоистых разрезов.Цель изобретения - повышение производительности геоэлектрических исследований в районах с интенсивными 1 Опромышленными помехами.На фиг. 1 изображена структурнаясхема устройства для измерения направлений токовых линий в среде нафиг. 2 - результаты измерений по профилю.Устройство содержит электродыи 2 для измерения ортогональных компонент электрического поля (Е,Еу)относительно общего электрода 3,потенциометр 4, суммирующий резистор 5, интегрирующий микровольтметрб, усилитель 7, интегратор 8, индикатор 9 нуля, мгновенное направление10 тока по отношению к измерительным электродамНа фиг, 2 изображены профиль 11измерений (в плане), пункты измерений и соответствующие отрезки 12-16токовых линий, пересекающих профильнаблюдения, кривая 17 изменения параметра 18 ч по профидо, геологический разрез 18 по профилю 11, руднаязона 19, проводящие рыхлые отложения 20.В предлагаемом способе исследу 35ются особенности распространенияэлектрических полей, вызванных деятельностью промышленных предприятий,которые создают помехи гри всех дру 4 Огих способах измерений. Эти поляназваны полями блуждающих токов промышленной частоты, или полями техногенных токов. В излучаемых поляхвыделяют повторяющуюся (регулярную)часть и изменяющуюся часть (флуктуации). Считают, что флуктуации характеризуют промышленный объект, порождающий техногенные токи и в предлагаемом способе их не используют.Регулярную часть связывают с особен Оностями геоэпектрического строенияземной коры на основе следующих представлений: в реальных условиях вертикально-слоистой среды существуетанизотропия проводимости, т.е. вцоль 55некоторого направления, совпадающего с направлением простирания породповышенной проводимости, существуют(2) за счет ее уменьшения в окружающих породах. При этом токовые линиибудут концентрироваться в объеме с повышенной проводимостью. Полный вектор плотности тока в точке К можно представить как сумму векторов 3- совпадающего с обем направлением простирания пород и а,1 - совпадающего с направлением приращения проводимостиф ф3 =3 +а 1 (3)Разложим вектор а 1, на две проекции: одну а,1 по направлению вектора 3 , другую на перпендикуляр кэтомУ напРавлению а 1 . ПРи этом а,1 ю,кпможет быть определена какЬ 3 =,з 1 пц, (4) где ц - угол между направлениемпростирания пород и вектором.Отсюда 04более благоприятные условия для распространения .тока, чем вдоль другого направления, пересекающего породы высокого сопротивления. Изучая и сравнивая направления токовых линий (векторов тока) по поверхности участка исследований, можно определить и.менения направлений векторов тока, отражающие изменения проводимости вдоль поверхности участка. Так, если изучаемая площадь находится на расстоянии г от объекта, порождающего поле, большем, чем изменение этого расстояния 6 г в пределах участка, т. е, Ь г с г, то мгновенные значения напряженности электрического поля (с(п 4 ) можно считать постоянными для всех пунктов наблюдения. При этом имеет место простая зависимостьЕ (.1 ) =Е (б ) Е (з.а), (1) где г(1) - функция вектора распределения тока;Г(8) - скалярная функция распре -деления проводимости.Если в объеме горных пород вблизи пункта измерения К имеет место увеличение проводимости, то в этом объеме будет повышение плотности то- каЗначение тангенса угла отклонениятоковых линий от направления простирания пород характеризует приращение проводимости, что позволяет выделятьна общей площади участки пород пониженного сопротивления. Направление по профилюнаблюдений, совпадающее с направлением возрастания угла ц , есть направление увеличениякфпроводимостипород. 10Измерительное устройство (Фиг.1)собрано таким образом, что электрод1 соединен с первым неподвижным контактом потенциометра 4, электрод 2 -с вторым неподвижным контактом, аподвижный контакт соединен с суммирующим резистором 5 и входом интегрирующего микровольтметра.б, состоящего из последовательно соединенныхусилителя 7, интегратора 8 и индикатора 9 нуля напряжения, общий провод микровольтметра соединен с вторым выводом резистора 5 и общим электродом 3 измерительной установки.Часть устройства, включенная междуизмерительными электродами и входоммикровольтметра, представляет собой1сумматор на резисторах, где К 4 -кверхняя часть потенциометра, К 4 -нижняя часть потенциометра К - сумЗОмирующий резистор. Интегратор 8 исключает влияние флуктуаций на результаты измерения,Направление токовой линии определяется на основе следующего. Ток,протекающий вддль линии 10 (фиг.1),наводит на электродах 1-3 разностьпотенциалов01= - ,1 рз 1.п с, (6)а на электродах 2 и 3, ориентирован 40ных по простиранию породБ =1 Я о,созц, (7)На резисторе К происходит алгебраическое сложение токов, возникающих от этих разностей потенциалов.Поскольку Б, и У 2 противофазны, противофазны и токи в сумматоре, следовательно есть такое положение движка потенциометра 4, при котором результат сложения равен нулю.1 К 3+12 Кб 01 1+1 =0 2 (8)(1 1)к К +К4Пгде К 4+К =К 4,4Величинаможет быть непосредственно найдена по положению подвижного контакта потенциометра, еслис ним связана шкала, проградуированная в угловых мерах.Приведенные результаты практических измерений (фиг. 2) по профилю, выбранному вкрест простиранияпород, показывают, что токовые линии имеют направление, близкое к известному направлению простирания пород, График 17, отражающий изменениетангенсов угла фк, коррелирует с из -вестным изменением проводимости попрофилю, где в левой части разрезаповышение проводимости связано свлиянием рудной зоны, а в правойчасти - с влиянием наносов. Ф о р м у л а изобретения Способ геоэлектроразведки, основанный на измерениях электрических полей переменного тока по системе параллельных профилей, по которым определяют простирания контактов . горных пород различной проводимости, о т л и ч а и щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности труда в районах с интенсивными промышленными помехами, измеряют направления токовых линий блуждающихтоков промышленной частоты, измеренные направления сравнивают с базисным направлением, причем за базисное направление принимают среднее статистическое из всех измеренных направлений токовых линий, по результатам сравнения определяют приращение проводимости горных пород, а по ,известным изменениям проводимости судят о наличии контактов горных пород и их простирании.1236404Составитель Л.Воскобойников Редактор Н.Тупица Техред М,Моргентал Корректор О.Луговая Заказ 308 б/48 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4