Обработка и изображение результатов наблюдений ЕП

Обработка результатов наблюдений:

Если положение нуль-пункта меняется, путем многократных измерений увязываются между собой все нуль-пункты и рассчитывается потенциал для каждой точки по отношению к одному нуль-пункту.

Способ потенциала: потенциал в любой i-той точке

рассчитывается по формуле

Ui = ∆Ui– UЭ + (∆Ui' /n)*i, где

∆Ui – измеренная разность потенциалов i- той точки;

UЭ – средняя электродная разность потенциалов;

∆Ui'–, невязка по полигону т.е. разность отсчетов на первой точке в начале и в конце рабочего дня;

n – общее число точек наблюдения (включая контрольные) за день.

i – номер точки.

Точность съемки определяется по контрольным (повторным) наблюдениям, их количество - 10 – 20% от общего числа точек.

Средняя погрешность измерений по контрольным точкам не должна превышать: 5 мВ в спокойных полях,

15 мВ на участках интенсивных аномалий.

Обработка результатов наблюдений

Способ градиента потенциала: Наблюдения выполняются по системам замкнутых профилей (полигонов), по каждому из которых рассчитывается невязка

m = ∑ ∆U (+) + ∑ ∆U(-), где

∑ ∆U (+) и ∑ ∆U(-) – сумма положительных и отрицательных разностей потенциалов в контуре.

Точность съемки определяется процентной погрешностью

P = I m I / ∑ I ∆U I,

которая не должна превышать 5%.

Полигоны увязываются между собой по магистрали и по концам профилей.

Крупномасштабные съемки ЕП

Профильная съемка по одиночным профилям.

Площадная съемка по системе параллельных профилей:

Направление профилей вкрест простирания объектов или контактов.

Расстояния между профилями в зависимости от масштаба съемки

от 10 м (1:1000) до 100 м (1:10000) - в 2-4 раза меньше ожидаемой

длины разведываемых объектов.

Расстояние между пунктами наблюдения(шаг съемки) от 5 до 50 м

Результаты измерений методом ЕП представляются в виде:

- графиков;

- карт- графиков;

- карт изолиний потенциала.

 

По результатам съемки строят графики потенциалов и градиентов потенциалов в зависимости от способа осуществления, которые в дальнейшем берутся за основу. Строятся карты графиков и план изопотенциал.

Часто карты изолиний потенциала совмещаются с картами графиков. Это выполняется для исключения ошибок при проведении изолиний. На аномальных участках над графиками рисуют рельеф для исключения фильтрационных потенциалов. При этом анализ материалов выполняется одновременно с наблюдениями и камеральной обработкой.

В способе потенциалов средняя разность между рядовыми и повторными измерениями по n точкам не должна превышать 5 мВ.

Временные вариации ЕП и нестабильность собственной поляризации приемных электродов могут быть учтены путем сопоставления начального и конечного отсчетов на опорной точке у электрода N.

В способе градиента потенциалов сначала рассчитывается относительная погрешность по замкнутому полигону. Эта величина не должна превышать 5 %. Для нахождения исправленных значений эту невязку по замкнутому контуру разбрасывают с обратным знаком равными долями по всем профилям. После этого последовательно вычисляют потенциал в каждой точке съемочного полигона.

Полученные любым из способов значения потенциала выносятся на планшет и по ним строятся карты графиков U и карты эквипотенциальных линий с сечением 5 или 10 мВ.

В настоящее время решены три типа задач

1.Расчет поля поляризованных проводящих тел простой формы, находящихся в однородной среде.

2.Расчет поля совокупности поляризованных простых тел, находящихся в однородной среде.

3.Расчет поля поляризованных тел, находящихся в неоднородной среде.

Основы интерпретации

Интерпретация данных метода ЕП

Для сферической залежи

где U_S -потенциал вертикально поляризованной сферы, a – ее радиус, ρ_e - удельное сопротивление среды, ρ_S- удельное сопротивление сферы, Е₀-

максимальный скачок потенциала на поверхности сферы.

По параметрам m и q проводится количественная интерпретация графиков U_ЕП

Для сферы h = 0,65 q = 0,86 m

Для горизонтального кругового цилиндра h = 0,5 q = 0,6 m

Для вертикального пласта h = 0,4 q = 0,55 m

Вначале проводят качественную интерпретацию материала съемок ЕП. Она заключается в анализе морфологии поля (позволяющем выделить локальные аномалии различных порядков), в сравнении карт ЕП с топографическими картами (для выявления фильтрационных аномалий) и т.п. При этом должна учитываться вся имеющаяся вся геолого-геофизическая и гидрогеологическая информация о районе работ, оцениваться геологическая природа отдельных аномалий и аномальных зон, выделяться профили для количественной интерпретации.

Достоверность количественной интерпретации очень сильно зависит от степени соответствия реальных рудных тел (зон фильтрации т.п.), для которых на основе решения прямых задач разработаны приемы численного истолкования результатов.

В способе «характерных точек» по сглаженному графику определяют ширину аномалии q на уровне половины ее амплитуды или расстояние m между точками пересечения касательных линий к экстремумам и к точке перегиба графика U.

Качественная интерпретация.

Интерпретация материалов (графиков ρк, карт графиков ρк и планов изоом ρк) производится в основном качественная,

Качественная интерпретация заключается в выделении на картах и графиках аномалий, в исключении искажений, связанных с влиянием рельефа и поверхностных неоднородностей, в привязке выделенных аномалий к геологическим разрезам, в корреляции аномалий от профиля к профилю по площади исследования.

Выделение аномалий, связанных с искомыми геологическими объектами, производятся на основании анализа графиков. При этом обращают внимание на минимумы и точки перегиба, на характер изменения (плавный или пилообразный). После этого осуществляется привязка аномалий к какому-то геологическому объекту. Для этого один или несколько профилей должны быть привязаны к известному геологическому разрезу. С этой целью иногда проводят специальные горные работы (проходка канав, шурфов, и т.д.).

При интерпретации данных ЭП на первом этапе обычно выделяют зоны распространения высокоомных (непроводящих) объектов.

На рисунке 1 представлен график ρк над высокоомным объектом.

На теоретических графиках в приконтактовых частях объекта выделяются так называемые экранные эффекты (дополнительные экстремумы ρк, связанные с последовательным пересечением контакта электродами А, М,). При практических измерениях обычно экранные эффекты невелики и положение контактов можно определить по абсциссам полумаксимума на аномалии ρк.

После картирования (трассирования) низкоомных и высокоомных объектов различными методами (либо с помощью других геофизических методов, либо с помощью горно-буровых работ) определяют геологическую природу аномалии и выносят на карту геологическую обстановку, уточненную по геофизическим данным.

 

 

Применение метода ЕП

Наиболее широко метод естественного поля применяют для решения поисково-разведочных задач, геологического картирования и при инженерно-гидрогеологических исследованиях.

Метод ЕП применяется для поисков сульфидных, полиметаллических, графитовых тел. В инженерной геологии – для поисков подземных вод, определения мест притока и утечки в наземных водохранилищах.