Способ магнитотеллургического зондирования

СОЮЗ СОВЕТСНИХС ЭЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ч 11 1)5.; О Ч 3/ БЕННЫЙ НОУИТЕТ ССС ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ГОСУД АРСПо ДЕЛ ЕНИЯ ектрои др, Краткий геофизике.32, 194.зование электро полости. Зсмляц еллур гиче ски х "Естественное и исследования емли", М.: НаГИЧЕСК 54)ОН57) ОПИСАНИЕ ИЗ И А ВТОРСЯОМУ ПЗИДЕТЕПЬСТВ(71) Институт радиотехники и элники АН СССР( СПОСОБ МАГНИТОТЕЛЛУР ОГО 3 ДИРОВАНИЯИзобретение относится к геофизике,. а именно к геоэлектроразведке, и предназначено для использования при определении проводимости и толщины слоев исследуемой среды. Цель изобретения - повыщецие точности, С этой целью осуществляют сицхронцсе измерение взаимно перпендикулярных горизонтальньь электрической и магнитной составляющих естественного электро магнитного поля Еи Н ча поверхнос" ти горизонтально-слоистой среды, Производят выбор волновых полей излучени. грозовых разрядов, спектральную обработку полей таких грозовых разрядов и определяют входной импеданс горизонтально-слоистой среды по отношению корней цз спектральных плотностей составляющих горизоцтальцьхкомпонент электрического и магнитного полей. При этом п 1 едварительцо измеряют средцеквадратцческое значениеб вертикальной электрической состаьляющей Е естественного электромагнитного поля ца ицтераале стационарности, Измеряют горизонтальную элек-рическую составляющую Г , горизонтальную магнитную 11 составляющую,компоненту Е и суммарную горизонтальную магнитную составляющую 1естественного электромагнитного поляна поверхности горизонтально-слоистой среды при превьпцецци Е порогового уровня, равного 3, СелектируютСН 1-всплески составляющей Е с дли;л 3 ф) гтельцостью К где К=1,2 ср==0,5, Определяют спектральные плотности вертикальной электрической исуммарной горизонтальной магнитнойсоставляющих поля. Опре,ечяют гроцкчцук частоту Г волновой зоны СНЧгрвсплеска по отцощецию скорости света к расстоянию Я до СН 1- всплеска.Выбирают из записей полей Е и Нреализации, соответствующие по времени выбранному СНЧ-вспл ску. Определяют спектральные плотности горизоцтальнык взаимно перпендикулярныхсоставляющих электрического и магнитного полей для Г,. Г ц параметры горизонтально-слоистой среды,т ч 31520 Изобретение отн(асится к геофизике,а ИтРННО К ГЕОЗЛЕКтрОраЗВЕдКЕ, ИпрРднязначено дпя использавянин приОПРЕДЕЛЕНИИ Пт)С)тот)ЗЛОСТИ И ТОЗЧПИНЫс5СЛОЕВ ИССЛЕДУЕМОЙ 01)ЕДМ,Цель изоб) ретения - погьОение точности,Способ реализуют следу)щ(м обрезом,Осуцествляют регистрацию верти- .кальной злектричесьой и горизонталь-"ной суммарной магттитной составляющих естественного электромагнитногополя Е и Н в точке набг)юден 11 я в диалаЗОНЕ тпаСТОТ 5-50 Гцс НЗМЕряЮТсреднеквадратическсе значение 5 вертикальной электрической составг 1 яю)пейЕ естественного электромагнитногополл на интервале станионарности, 2 Оравном дпя диапазона частот 1-5 О ГцПРИбЛИЗИТРЛЬНО 5 МИН ЦЛЯ ЗЕМЛИ ПРИпрев-.в)е 1(итти величиной Е пороговогоТуронив 3(.а ВЫПОлиявт ИЗМЕРЕНИЕ Су)З)ар"Ной Ущ (тз)итаЛ НОй )СЯ ГНИ)011 сОСТМАН 25ляюцей Н И горизонтальных взаимног(ер пег).,икуля рных;м 1101(е н г злектрис .(Е т 11 В (ЯхтО )т )ЛЕН, ".,"лектирут сверх 1 тизкочастотнь 11СН) всплески по компоненте Е с ЗОхарактерной длитег(ьностью Кс где(.,) - радиус планетыа СОПРО ГИВЛЕ)ттЕ у(; ) Е а( )т(1 Ей ЕЫ И Нт.(Ы( ЕТСЯ Ка 1 ОтНРП(ЕНттЕ ЕС)-) Я(, Г(а,а.)(,ДГЯ Олт)ЕДСЛЕ)1)1 Я ЗКСтРЕМт(МОВ ВОЛнового сопротивпения п 1 И)еенцируютЕ(Д) ПО Д, ПОоаВНИвг)эа" РЕЗУЛЬтатдифференид рова 1 л 1 я нулю и определяютт.1 аСто:тЫ Х тта гОчООЬ 1) 7(,(,: И(ЕЕ тмаксж 4 кии ия".1 минимумы4.( 1:; МЭ)ЦОЙЕ СН 1-Всп)теСки Обраа)агют В рс" ЗОИатОРЕ "ЗЕМЛЯИО 11 ОС 4 жРап СТОЯЧУЮ У ВОЛИУ ОГ(РЕДЕЛЯТСЯ та 1 ОТК(1 т 1 К. РЕЗО"- Иатора ттГГЛаНЕта - 1(ОНОСФРреа Иа Одн" НО Чт )Е 01)тт. 1 Е МОЛГс(ВЫР) ЭЗ ОЯВЬ По амплитуде СНЧ-вспл(еск)т. могут превос= ХОттЯТЬ УРОВЕНЬ ф 01(а Б 10 РВЗ ДЛЯ ЗРМ" 49 лн; Сг)еднЯЯ дт(итР 11 ЬРасть СН )=всплеска ОПРЕ(1 ЕЛс;Е"СЯ ватт"анЧР 1 ЗЛЕ 1,"с(РОМаг.нитных БОнн при прОхождении их ВОкруг земнОГО пиРа а НзпРкмеР на час 1 Оте 8 ГЦ ЗатУХаНИЕ ЗЛЕКТРОМагннткях ВОЛН при прохождении их В ВОлнОВОде ЗемЛя - ИОНОСфЕра" СОСтаВЛяЕт 0.1 дБ)тть 1 С. кма При троекратном огибанни элек- ТРОМВ ГНИТ 11 ЬПАИ ВОЛНЯ)(11 3 Е 11 НО ГО ШВРа ЗаТУХаНИЕ ЗЛЕКТРОМаГНИТНЬГ:. ВОЛЬТ СОС- тавит 12 дБ. Время, ь течение которого электромагнитная волна тржкды оги". баЕТ ЗЕМНОЙ )Пар. СОС"аВЛяЕт 2 аО,/7 ХЗ=. О 5 са Где 7 - фаэовая скорость электрОМЯГНИТНОй ВОПНЫ) а - раднуС ЗЕ 1 а 1 ГтнаЯ Вероятность похв;тания СН)1-Всплеска оценивают как 1 к 6ОО грозовьп 1 раз-.ргадов, что составляет приблизительйо 1 соб)ь(тт(е за 20-бО с. ОПРЕДЕЛЯЮТ СПЕКТРап 1 НИЕ Г(Л этПОСтИвертикальной электрической и су)(марнойГОРИЗОНТНЛЬНОй МЯГ 1 Итяой СостаВЛЯтт)ЩХполя Е и Нт 1 ъ)Одстрща ЗС г ГЬ а1 тт",ссВгаМаКСЖ(уМОЗ ВОЛКОВО) 0 С 01(роат 11 ВЛс)ЯясГДЕ П - НОМеР М;(НИ;:УМа НЛ)1 т(ахс;тУ(1 ааОпттЕДЕГ 1 Ятт)т РВС ТОЯН" Пт . О:.К."1 1 Я-бЛЮдЕ НИЯ до ИСТОЧИ: 1 с СН (-ВСПЛЕСКаГ 10 фоРМУЛЕ с Па та р11 а ". ",.; 1с аа ( ( 1 Зс тон (1( .;На(С ИМ )(М В 11110 В 010 СОПР) От."ЗЛЕНИЯ И тЯК В, т 1 Е От НИЗ тнх Ча тОТ К ВЫСОКИм 1 аЯОВал СКОРОС. -, "-:ЛЕГтт)(а= Ма;(1 ИТ 1 а(Х ВОЛН Нат;,С ОТЕ ЗавИСИМОСТЬ ЧаСТОТЫ т; На КОТорой ВОЛНОВОЕ СОГ(т)отс 1 Вт .":" ИЛЕЕ т Ма(,"СтяГМ 1 тИ 1(ИН Г(а"тФ с тт)ЕГ(Г,П,:,Е ГСЯ ВРЕМЕН- НОй ЗаДЕРжКОЛ ВИЗЫ М, - :ДУ Зала)(т;ОМаГНИТНЫан т, ОЛПа)с 11 т П ОИХО(а (1 р(ящ.тт 1 К т(а бГВ - датегк, огибая планету в ротивопо- ЛОЖЬ 1 ЫХ 11 НП 1)аВГ(ЕН 1 ЯХт. а В;ЕМЕНнаЯ задержка равна ),21;С 2 Ва( Волновое 01 РЕВРЛЯт ТЕО 1)ЕТИ:.ЕСК 1) т РЯ СНЯТОМ т 10" т)ВЕ В)тт я" т Гт( ",: ттд 10 Нтас (тщтВРРТ )аГ(сНО)0 Э Пат 1 Г)тта ОГО Д П(ЛЯ ВОЛНОВОЕ СОП 1)0 т. ИВ.ЕНИЕ ОГ(рЕдЕГ(яГДЕ 7фа)э(ВаЯ;- Кс РО(.ТЬ З)тЕКТР 011 аГ- НИсна;Рщ ВОЛН ттата Стот Р Р-" ), Ля 11 ЕРВОГ(:( т(НИ 1(тМа а,-е Г 77 тсе-,, . л ГГ Ьт ЯЯ МР ГНИТНая СОСТЯБ,С 5 ГХ",т,., Г- П 1;с. ЕтСТ ЕСТРеннога:леГТ 77 О .пят" н"тнаа паття чя, с 1 ЯПав Е ВГИ Г " И;:тьттьт ПП те Г 7 ;. НЫ 7 ОЕХитст СО Сьвл-,5 ттттЕтс Гт;., ПГГ;5"анот Г уравпя , рЯВстоГО 3( тт 7777,яя с. 77 О 77 ЕН 7.-, 77 рФМееНИ Тсчкасть определения зелитттткът РЯ, 3СОСтяВЛЯЕТ 0,5 1 О КМе ФармулЯ иэабретения Способ мягнитотеллургическсго эон-. диронения 7 При КОТОром асуиествсттятттт синхронные иэмерення вэянмно перпеиДтеясс ЛЯ РНЬтх ГО РИЭОНТЯЛЬ Натк Эл ЕК ТРИе ЧЕСКОЙ И МЯГНИТНОЙ СОСТЯНття 5 ГстттстХ с И И естественного электромагнитного спаля ня поверхнОсти Гориэатттальнослаистой средттпроиэнадят выбор Валноньтх,полей иэлуяения Грс новых ряэП= / 77 ПЯ ПЕРВОГО МЯ КСИМУМЯ ИтЯК ДЯЛЕЕ е ГттЯЭОНЯЯ СКОРО С".Ь Эпсст(ТРаттЯГНИТттьГК волн ц Диппяэане ч) Тог 5-50 1"цттэнестня.Отттте,тт,э.757, Гр сттГттну" 7 частоту Гсеоптиной эа"с 111"Бстле ока па атно сг,. т;Я :;т . , Г"7 ГГ Ь СНЕ 7 Я ЧЬ;7 Е ГГ.:;:".: т:,." тт 5. таПЕ ттэлстЧЕ. Э 7. ттг 7 тт О 7- СГаттт7 .-,;.7:77 РЕ ттс; СЧ- - "7 тй" 177-тГ 77 . ", ",тОт 5 т 77 тт ГттттцЕк СГэу,7 Е,Г 7 Г,Г -:77; теЬ, 7 тпсттОМсГ О 1 Ч Г". 7,с ДЕттэтет СЛЕГ УЯЛЬН.". ПЛОТНОС,7 ГО 7:. .7: - .;7". т" ",я тен С 7 ЕКТрЯЛЬ Ла; .,С. "Г:77.ОНТЯ.тьнан ЭЛЕКТ тттетБ-."кате СОс".Г.:. , Етт ;ЭтНЮ СПЕКТ г,;7 ЬН,.Й т;", ,;, -, .; ,;-;-.,--тЯсяьиай МЯГ- .7;,аб -",;: - . 77.-,:,5;,.:;Нен для апределе 7 Г",ьт 7 ЧО ь " т Отеттт -ст 7 ГК ПО КОМ тетаттнттттн т, -,5 тПГТЕ 77 Ь;таа, -: - ,тсНЯЦИ/Лття - ,ь 77 та - "т" ,",7, е 77 я ь,;се 7 И СттЕКтее ре Г 77 Ч 57 ПЛ:;,". СРь т 71 Н ЯП 1 яССЕтиНО СТИ 7 СУ 7 тантиса; 7:ас;:. Оттт .т;ЬссаМЯ 77 ПеттНОЙт то 12 В ньтбГ 7 р 7777 на интервале времениПОЛЧРН Гттстг ТП С7 Э ьт ГтШСттттС М точастоте 1 Гтт дгт 5 -Ястот 1-Вс Гн.Опреде-тялась налнанае с тттртатинлеНИЕ ПО ОТНО 75 тнттттЮ СПЕКтРГтв -,".,.РЧ Г 75 ЛтЕГЬ тт "СС Оттс "т Н ".-Г Г Н РМЯКСИ 5 УМОВ НОЛНОЯОГС, ГаттТ.Г тинлс-ттнк; =с У ГП, 5,7 =13 ГттОпредеттт ттатст расстГ ятст:,ст тт от 07171 ВГ ПЛЕСК:т т 7 О таЧ 777 тт;77 тт -7 стает,с., 77 П р 1,т- 7 1 тт Чсь 1 7:В 77=35 1 ц.Саат НЕТСТЭ 7 ЮВИЕ ПО Н рЕМЕНИ Нттт.т нас ттно тт7,7 1 Ч-ВСГЛеск у.Опр Ед ЕП НЛИСЬ СНЕ КТр Ля."тт 7 Е т.ЛО ттса .ти 11 и тс 77 напр Рте;етя на с те Й Гоотэ Оне7ТЯЛЬНМХ ВЭ ЯИМНО ПЕр 7 ЕНДИКтттярттт тх ЭЛЕК-ТРИЧЕСКОЙ Е И МЯГНИТНОЙ СОСТЯНЛЯттп;ей Н, ФурГ 7 ье-прЯабреэастанттем па 128Нцбараттт.тЬттст ЭНЯЧЕНИям НЯ 1-СЕКтттдНОМтштервале времект,Определялся входай ти:ж.еданс среды па Отнапению корней НЗ спектряльных плотностей=1-,М 7 ля т 1 35 Гц,Для 135 Гц иэмеряемае пале является плоской электромагнитной волной.ЯЕ 77 ЧтеНЯ СКИН Слая Итттт ГЛ 77 бтеНЯс вдов ячия для частот Вьюте 35 тт состен:тла прибэ 717715 среды =10 Ом,м Ве-тттиит 777 е,ссестее 3 тсмПЯРЯт.тнтты ТРЕ ГСЛОЙНОЙ СРЕДтет Саат.нет=тренка для первого слся1500 Ом/м, Ь 2,6 м, ДЛ 5 т нто "7 РОГО слОЯ=- 170 Омтстее 5=-с 70 М И ДЛя трЕтЬЕГО СЛОЯ 7 =.000 Отттм1 т,= 75 аеСоставитель В.ПопадькоРедактор С.Ракова Техред Л.Олийнык Корректор МЛожо Заказ 131 б Тираж 388 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий11 М 35, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5,Проиэводствещ"с -полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 5 14315 рядов, спектральную обрабетку полей грозовых разрядов и определение вход ного импеданса горизонтально-слоистой среды по отношению корней изспектральных плотностей составляющчх горизонтальных компонент электрического и магнитного полей, .о т л и" ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения вход" 1 О ного импеданса горизонтально-слоистой среды, предварительно измеряют среднеквадратйческое значение 6 вертикальной электрической составляющей Е естественного электромагнитного йоля 15 на интервале стационарности, измеряют горизонтальную электрическую составляющую Е, горизонтальную магнит" ную составляющую Н, компоненту Е и суммарную горизонтальную магнитную о составляющую Н естественного электромагнитного поля на поверхности го" рйзонтально-слоистой среды при превы- . шении Е величины порогового уровня ЗСселектируют СНЧ"всплески состав ляющей Е длительностью Кс где К= =1-2,7 г =0,5 с, определяют спектральные г: отности вертикальной электрической и суммарной горизонтальной магнитной составляющих Поля, определяют 30 волновое сопротивление по отношению корней из спектральных плотностей полей Е и Нг, определяют частоты Г минимумов и максимумов волнового сопротивления, где и - номер минимума или максимума, определяют расстояние до СНЧ-всплеска по формуле7 пап+1)п где п=1 ", первый минимум;п=2 - первый максимум волновогосопротивления и так далееот низких частот к высоким;7 - фазовая скорость электромагнитных волн на, частотеВЯ - радиус планеты.Определяют граничную частоту Г, волновой эоны СНЧ-всплеска по отношению скорости света к расстоянию В, выбирают Еи Н - реализации, соот-, ветствующие по времени выбранному СНЧ- всплеску, после чего определяют спектральные плотности горизонтальных взаимно перпендикулярных составляющих электрического и магнитного полей дляГрРи параметры слоев горизонтально-слоистой среды.