Влияние помех на условия применимости геофизических методов.

Помехи геологического происхождения возникают из-за влияния перекрывающих пород (экранов) и подстилающих пород.

Экраны затушевывают геофизические поля объектов. В электроразведке на постоянном токе экраном служат рыхлые отложения с высоким электрическим сопротивлением (пустыни и полупустыни). Средством борьбы является переход на переменный ток. Наоборот, при электроразведке на переменном токе экранами являются пласты низкого сопротивления.

В сейсморазведке экранами служат рыхлые отложения – зоны малых скоростей (торф, талики мерзлых пород), поглощающие высокочастотные составляющие спектра упругих волн. Средства борьбы в методе отраженных волн (МОВ) проведение взрывов ниже зоны малых скоростей.

В гравиразведке погрешности возникают при введении поправок за промежуточный слой, так как рыхлые отложения обычно имеют существенно меньшую плотность. В магниторазведке влияние рыхлых отложений заключается в различии магнитной восприимчивости и формы кровли над коренными породами.

Особенно сильное влияние экранов наблюдается в радиометрии. При отсутствии ореолов рассеяния радиоактивных элементов даже 0,5 м. рыхлых образований поглощают всё радиоактивное излучение коренных пород.

Влияние подстилающих горных пород особенно сильно проявляется в магниторазведке и гравиразведке из-за магнитного и гравитационного эффекта фундамента. Для устранения фона подстилающих горных пород используют такие приемы обработки геофизических данных, как осреднение поля, аналитическое продолжение поля в верхнее полупространство, вычисление высших производных поля, регрессионный анализ и оптимальную фильтрацию данных.

Влияние рельефа местности проявляется в искажении аномалий от искомых объектов и появлении «рельефных» аномалий. Рельефная аномалия вертикальной составляющей магнитного поля Δ Z в гористой местности повторяет форму магнитного рельефа. В то же время вертикальный тонкий пласт под вершиной хребта проявляется отрицательной аномалией ΔZ на фоне рельефной аномалии. Гравитационный эффект от рельефа местности достигает нескольких мГл при измерении силы тяжести Δ g и до 200 Е при измерении градиентов и кривизн силы тяжести.

Аномалии естественного электрического поля осложняются фильтрационными ЭДС Δ U _ф, изображенными на рис. 2.7.4. Фильтрационные потенциалы возникают при продавливании электролита через капилляры горной породы. Стенки капилляра адсорбируют из электролита ионы одного знака (обычно анионы). При этом вход капилляра заряжается отрицательно, а выход положительно. В результате появляются аномалии от 20 до 400 мВ., являющиеся зеркальным отражением рельефа.

 

Рис. 2.7.4. Фильтрационные аномалии Δ U фестественного электрического поля, обусловленные рельефом местности.

 

Влияние рельефа местности на результаты интерпретации геофизических данных приведены на рис.2.7.5.

Рис. 2.7.5. Влияние рельефа местности на кривые электропрофилирования КЭП и СЭП над хребтом и долиной.

 

Влияние многолетнемерзлых пород на геофизические данные проявляется в методике работ и интерпретации результатов исследований. В электроразведке на методику работ существенное влияния оказывают специфические условия заземлений. В сейсморазведке на методику работ оказывают условия проведения взрывов. При интерпретации результатов геофизических работ основное влияние связано с нижней границей многолетнемерзлых пород. Нижняя граница мерзлоты имеет сложную конфигурацию, часто не резкая и не контрастная по электрическим и упругим свойствам. В гравиразведке и магниторазведке льдистые породы часто создают отрицательные аномалии Δg и Δ Z.

К помехам негеологического происхождения в гравиразведке и магниторазведке относятся временные вариации δ g и δ Z. Лунно-солнечные вариации δg

достигают 0,15 мГл. Суточные вариации δ Z достигают 20 нТл, а годовые 10 нТл.

В настоящее время временные вариации геофизических полей используются как полезные. Например, для электромагнитных полей созданы методы теллурических токов (МТТ), теллурических зондирований (МТЗ), теллурических профилирований (МТП), использующие электрические поля удаленных гроз. Можно использовать промышленные блуждающие токи и т. д.

На погрешности геофизических измерений могут влиять искусственные объекты, например, железные предметы в скважинах и горных выработках, трубопроводы и кабели в электроразведке. Аномалии могут создавать горные выработки, карстовые пещеры, пустоты и зоны обрушения в электроразведке и гравитационной разведке.

На третьем этапе формирования рационального комплекса геофизических методов (рис. 2.3.1) исследуется неоднозначности решения геологической задачи отдельными геофизическими методами.