Физико-геологические основы и классификация методов электроразведки

Электрические методы разведки или сокращенно электроразведка - это совокупность методов изучения и строения земной коры и поисков месторождений полезных ископаемых, основанных на измерении естественных или искусственно возбуждаемых электромагнитных полей.

Физической основой методов электроразведки является зависимость электромагнитного поля от той среды, в которой это поле распространяется. Горные породы и руды различаются по электрическим свойствам - удельному электрическому сопротивлению, диэлектрической проницаемости, поляризуемости и др. Эти свойства зависят от литологического состава пород и руд, их состояния и характера геологических

процессов, в которых они участвовали. Поэтому любой объем горных пород можно представить как часть пространства, занятую средами с различными электрическими свойствами. Аналогично геологическому разрезу, где горные породы разделяются по своим литологическим, стратиграфическим и др. характеристикам, в электроразведке используется понятие геоэлектрический разрез, в котором горные породы различаются по электрическим свойствам.

Чаще всего в электроразведке изучается удельное электрическое сопротивление среды ρ, которое определяется как удельное сопротивление кубика горной породы со стороной 1 метр электрическому току, текущему перпендикулярно одной из граней кубика.

Из курса физики известно, что удельное сопротивление ρ любого проводника определяется, как

P = ^RJ> (^4Л)

где R - полное сопротивление проводника, S - его сечение, l - длина проводника В соответствии с данным определением и формулой (4.1) в электроразведке

размерность удельного электрического сопротивления будет Ом*м.

Кроме величины удельного электрического сопротивления (УЭС) иногда используют

удельную проводимость (электропроводность) среды γ, которая определяется как обратная

величина УЭС:

Г = ~ ■ (4.2)

Р

Поскольку 1/Ом в физике называется Сименс (См), размерность удельной проводимости среды будет См/м.

Электроразведка представляет собой группу методов, каждый из которых, в свою очередь, имеет несколько модификаций (иногда их неправильно называют также методами). Так же, как в целом геофизические методы, группы методов электроразведки делятся по характеру используемого пространства на наземные, подземные, морские и аэрометоды (рис.4.1), по области применения на рудную, структурную, инженерно-геологическую, нефтяную и др., по характеру используемых полей методы делятся на активные (использующие искусственно возбуждаемые поля) и пассивные (изучающие поля естественного происхождения). По типу решаемых задач выделяются задачи зондирования среды, то есть изучения среды на глубину в одном месте и задачи профилирования -объемного изучения геологического пространства на постоянной глубине.

По специфике изучаемых полей и измеряемым электрическим параметрам в электроразведке выделяют следующие группы методов (рис. 4.2):

1. Методы сопротивлений, изучающие поля точечных и дипольных источников
постоянного или низкочастотного тока, среди которых выделяют модификации
электропрофилирование (ЭП), вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) и метод
заряженного тела (МЗТ).

2. Методы электрохимической поляризации, изучающие поля поверхностно- и
объемнополяризованных тел и включающие пассивный метод естественного поля (ЕП), а
также активный метод вызванной поляризации (ВП).

3. Индуктивные методы - это активные методы изучения электромагнитных полей
незаземленных источников, среди которых выделяют метод переходных процессов (МПП) и
низкочастотный индуктивный метод (НЧИ).

4. Электромагнитные методы изучают чаще всего переменные поля
электромагнитных диполей и среди них наиболее часто применяемыми модификациями
являются частотное зондирование (ЧЗ) и зондирование становлением поля в ближней зоне
(ЗСБЗ).

5. Магнитотеллурические методы, изучающие электромагнитные поля ионосферных
источников и дальних гроз (пассивные методы), решающие задачи зондирования

(магнитотеллурическое зондирование - МТЗ) и профилирования (магнитотеллурическое профилирование - МТП).

Объект изучения - геоэлектрический разрез

Геологический разрез

 

Группа методов

Метод электроразведки

Модификации

 

1. По характеру используемого пространства группы методов:

Наземные (полевые),