электроразведочные исследования методом вертикального электрического зондирования (ВЭЗ)

электроразведочные исследования методом вертикального электрического зондирования (ВЭЗ)

Цель работы: 1) практические навыки работы с установкой ВЭЗ на эталонной площадке, 2) Построение кривых электрозондирования и их качественное истолкование. 3) Автоматическая интерпретация полученных результатов полевых измерений с помощью программы IPI

Аппаратура, материалы и принадлежности: комплект аппаратуры АНЧ-3 (переносной генератор и измеритель на частоте 4, 88 Гц), две электроразведочные катушки с геофизическим проводом марки ГСМПО, стальные электроды (питающие и измерительные), комплект соединительных проводов, мерная лента, диэлектрический коврик, три облегченных молотка-кувалды, комплект электроразведочных принадлежностей (гаечные ключи, изолента, нож и др. ), журнал полевых наблюдений

Порядок проведения работы

1. Изучение сущности ВЭЗ.

2. Проведение полевых наблюдений ВЭЗ на эталонной площадке в двух-трех точках.

3. Первичная обработка результатов наблюдений, построение кривых ВЭЗ, составление отчёта.

4. Интерпретация результатов.

Пояснения к работе

Сущность электрического зондирования (ЭЗ) в так называемом " электробурении", то есть изучении земной коры на глубину. Как правило, используется постоянный или же переменный, низкой частоты ток. Электрическое поле создается в среде установкой, состоящей из двух электродов (питающих), которым присваиваются индексы A и B, соединительных проводов и генератора тока. Параметры (составляющие) поля измеряются с помощью установки, которая также состоит из двух электродов, но с индексами M и N и которые посредством проводов подключаются к измерителю (микровольтметру). Электроды A, B, M и N представляют собой металлические штыри, погружаемые в землю. В совокупности с соединительными проводами, генератором и измерителем они создают типовую четырёхэлектродную электроразведочную установку. Специальное последовательное изменение геометрических параметров этой установки и приводит к эффекту " электробурения".

Модификаций и технологий ЭЗ достаточно много (не менее первого десятка). Наиболее применяемые из них вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ), дипольное осевое зондирование (ДОЗ), электропотенциальное томографическое зондирование (ЭПТЗ) и др. Все они используются для изучения геологических разрезов, в которых слои толщиной (мощностью) h₁, h₂, h₃, ….. h_N-1 отличаются по удельному электрическому сопротивлению ρ ₁, ρ ₂, ρ ₃, ….. ρ _N. При этом, " идеальными" считаются геологические разрезы, в которых по мере увеличения глубины каждый последующий слой по толщине h больше суммы толщин предыдущих слоев (рисунок 1).

Рисунок 1 Модель геоэлектрического разреза для ВЭЗ

В реальных геологических разрезах, однако, такие случаи крайне редки. Поэтому процесс изучения по данным электрического зондирования геологических разрезов на глубину (интерпретация кривых) в большинстве случаев весьма сложен. К тому же кривые искажаются за счет влияния приповерхностных неоднородностей, если на них попадают (над ними размещаются) линии АВ или MN.

Технология выполнения ВЭЗ следующая. На поверхности земли собирается установка, состоящая из двух питающих электродов А и В и двух измерительных (приемных) электродов М и N, расположенных симметрично относительно центра (точки зондирования). Через электроды А и В от батареи или генератора в землю поступает электрический ток силой I, а между приемными электродами М и N измеряют разность потенциалов Δ U. Сделав первый замер, увеличивают разнос АВ примерно на 20 % и вновь измеряют силу тока I и разность потенциалов Δ U. На одной стоянке прибора выполняют 20-25 измерений при последовательном увеличении разносов. Максимальные разносы выбирают исходя из заданной глубины исследования, которую оценивают приближенно по формуле (Ζ _эф)_mах≈ 0, 1АВ. На каждом разносе по результатам измерений вычисляют кажущееся удельное сопротивление ρ _к. Выражение для вычисления ρ _к имеет вид (1):

, (1),

где k определяется по формуле (2):

. (2).

Конструктивно установка ВЭЗ выполняется из двух идентичных крыльев АО и ОВ, смонтированных из провода марки ГСМПО (рисунок 2). На проводах специальными метками отмечаются соответствующие разносы r = АВ/2. Длина приемной линии MN не превышает 1/5 АВ.

12 Следующая ⇒