Способ геоэлектроразведки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Сфез Советских Сфциалистических Республик(22) Заявлено 12,1278 (21) 269 б 582/18-25с присоединением заявки Ио -(23) Приоритет 5 М Кз 6 01 0 3/08 Государственный комитет СССР по деяам изобретений и открытий(72) Автор: изобретения С. Ю. Бала сан ян Читинский политехнический институт(54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ 1Изобретение относится к области, геофизики, связанной с изучением- . естественного электрического поля (метод ЕП)электрохимической природы и может быть использовано для поиска 5 и разведки месторождений полезных ископаемых, геологического и инженерно-геологического картирования, решения гидрогеологических задач.Известны способы регистрации есте О ственных электрических полей, в которых измеряют потенциал и градиент потенциала 1.Способ измерения градиента (менее точный и применяемый в исключитель-. 15 ных случаях) основан на измерении разности потенциалов между последовательно расположенными соседними точками по заранее намеченным профилям, 20Способ измерения потенциала основан на измерении потенциала естественного поля относительно некоторой фиксированной точки, потенциал которой условно принимается за нуль. 25 Измеряемая величина зависит от ряда факторов, в частности от изменения температуры. Поэтому наряду с неоднократным одновременным измерением потенциала измеряют температуру Зем ли в точках, расположенных в неглу" боких (до 80 см) скважинах. Так изучают меняющиеся во времени поля 2).Недостатком существующего способа является то, что в нем не учтено влияние температуры,на потенциал фнулевойфф(опорной) точки, в результате чего получаются три формы зависимости потенциала естественного поля от температуры вместо одной и измерения производятся в скважинах, что существенно усложняет производство работ этим способом 3).Неверность представлений о трех формах зависимости потенциала ЕП от температуры, связанная с неправильным выбором (беэ учета влияния температуры) опорной фенулевой точки, относительно которой производятся измерения потенциала, видна из следующего простого анализа.Поскольку ффнулевой электрод эаземляется на поверхности наблюдения, т.е. в области интенсивного колебания суточной температуры, то изменения потенциала (У) от температурызависят не от объективного закона, а от того, насколько повышение (понижение) температуры повлияет на потенциал в точке стояниянулевого электрода и на потенциал н точке стояния измерительного электродаЕсли температура почвы, предположим, увеличивается , то зависи.мость О от Ф будет прямая, если Ц, (в нулевой точке) увеличится на меньшую величину, чем О (в точке наблюдения), зависимость 0 от 1 - обратная, если О увеличится на большую величину, чем О, и связи между О ине будет, О и и изменяется на одинаковую величину.Однако точность измерения ЕП недостаточно высока и способ трудоемок.Целью изобретения является повы" шение точности измерения естественных электрических полей.Поставленная цель достигается тем, что по предложенному способу геоэлектроразведки, заключающемуся в проведении одновременных измерений потенциала естественного поля и температуры Земли по профилю относительно некоторой опорной точки, условно принятой эа точку с нулевым потен" циалом, по которым судят о геологическом строении объекта, опорную точку размещают в области с минимальным колебанием температур, для чего используют скважину глубиной в 2-3 м.Обработка информации производитсяобычным образом. В каждой точке на"блюдения по результатам проведеннойсерии измерений строят график зависимости потенциала от температуры иопределяют потенциал естественногополя для температуры 20 С, принятойв качестве стандарта для всех работ,производимых методом естественногополя. Приведенные таким образом к20 С значения потенциалов ЕП служатобъективным материалом для анализаданных метода ЕП.Как показыВают лабораторные и натурные эксперименты, зависимость,потенциала естественного поляоттемпературы поверхности Землиносит прямолинейный характер, так чтоприведение потенциалов естественного поля к стандартной температуре20 С из графиков зависимости У отйе представляет никакого труда.:На фиг. 1 показаны характерныеграФики изменения естественного полявдоль одного из профилей наблюдениян течение суток.Способ был опробован для решенияинженерно-геологических задач.Нулевой электрод, потенциал которого дблжен быть весьма устойчив,заземляли в область с.минимальнымколебанием тейператур, для чего использовалась скважина глубиной в 3 м.В каждой точке наблюдения производили серию одновременных измеренийпотенциала и температуры понерхност,ного слоя среды с интервалом между замерами 6 ч. Обработку результатов производилипутем построения н каждой точке наблюдения графика зависимости О от,из которого брали значение О длятемпературы 20 фС, которая принимается в качестве стандарта для всехработ, выполняемых по предлагаемойметодике.Имея значения потенциалов, приведенные к 20 фС, строили искомый график ЕП вдоль профиля наблюдений.Из фиг. 1 нетрудно заметить, чтоконфигурация графика 1 вдоль профиляпо пикетам (ПК), полученного утром,при температуре почвы в точках наблюдения 18-21 ОС, существенно отли чается от графика 2, полученного вполдень при температуре почвы 2435 фСПричем в ряде точек 1,2,3.,10потенциал естественного поля изменилсвой знак с отрицательного на поло жительный.При анализе графика 2, можно прийти к выводу о том, что подобное распределение потенциалов ЕП вдоль профиля наблюдения связано с фильтра цией грунтовых нод, так как известно,что в направлении фильтрации естественное поле возрастает. Если же рассмотреть график 1, полученный вдольтого же профиля, но при другой температуре поверхности Земли, становится очевидным, что он не имеет характерных признаков, связанных с процессом горизонтальной фильтрации.Исключив влияние меняющейся температуры поверхности Земли с помощьюзаявляемого способа измерения естественных полей, построили график 3, потенциалы в каждой точке которого приведены к температуре 20 С. График 3можно охарактеризовать как график ЕП, 40 связанный с развитой, интенсивнойтрещиноватостью горных пород, что хорошо согласуется с геологическимиданными по району работ.Если бы оба графика на фиг. 2 не 4 были бы получены с помощью заявляемого способа измерения естественныхполейто ответить на вопрос о причине изменения их Формы н точках 3559 было бы невозможно, так как подобное расхождение результатов измере,ния объяснялось бы или изменением инженерно-гидрогеологических условийрайона, или влиянием меняющейся температуры поверхности Земли. В данном случае, исключин влияние меняющейся температуры поверхности Земли, можно с уверенностью отнести изменение реэультатон измерения естественных полей эа счет изменения инженерно-гидрогеологических условийданного ополэненого участка. И действительно, спустя шесть месяцев на участке исследований в пяти оконтуренных зонах, по признаку изменившейся инженерно-гидрогеологической ситуации произошел обвал.Предложенный способ измерения естественных полей позволяет суще" ственно повысить точность измерения естественных полей за счет с учетом искажающего влияния меняющейся температуры поверхности Земли и повысить объективность и качество получаемой информации по методу ЕП.Формула изобретения Способ геозлектррраэведки, заключающийся в проведении серии одновременных измерений потенциала естественного поля и температуры Земли по профилю относительно некоторой опорной точки условно принятой за точку )11 ф 5 с условным. фнулевымф потенциалом, по которым судят о геологическом строении объекта, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, опорную , точку размещают в области с минимальным колебанием температур, для чего используют скважину глубиной 2-3 м ипо результатам измерений в каждойточке наблюдения строят граФик зависимости потенциала от температуры,определяют потенциал естественногополя для температуры 20 С, по которому судят о геологической природеобъекта.Источники информации,принятые во внимание при эксаертиэе1. Семенов А.С. Электрораэведкаметодом естественного электрическогополя. Л., фНедра, 1974, с. 172-179.2. Семенов А.СЭлектроразведкаметодом естественного злектрическо"го поля, Л ффНедра, 1974,с.342348:(прототип).3. Баласанян С.Ю., Ванцян Г.М.Исследование температурной зависимости потенциалов естественного поля с помощью моделирования. "Ученые записки ЕГУ. Естественные науки, 1973, У 2, с. 138 (прототип),-20 иг. 2 Составитель Л ВоскобойниковТехред М,Надь Корректор Г. О исноР ВНИ 113 лиал ППП Патент, г, Ужгород,. Ул. Проектная, 4 Редактор Л. Ут Заказ 8425/15 Тираж 910И Государственнделам изобретеносква, Ж, Ра Покомитета Си открытийкая иаб., д