Електророзвідка - Студопедія
Мал. 1.40. Прогнозна фізико-геологічна модель залізорудного вузла грабен-синклінального типу
1 – платформний чохол, χ = 45*10 -5 СІ, σ = 3,3 г/см 3 ; 2 – габроїди, χ = 1500*10 -5 СІ, σ = 2,9 г/см 3 ; 3 залізисті кварцити, χ = 2,0 СІ, σ = 3,3 г/см 3 ; 4 окислені руди, , χ = 10 -2 СІ, σ = 3,4 г/см 3 ; 5 пісковики та аргіліти, χ = 10 -2 СІ, σ = 2,69 г/см 3 ; 6 - тектонічні порушення (В.В. Бродової, А.А. Іванов, 2004)
- Проектне завдання розділу 1-В
1) Охарактеризувати сутність та природу магнітних аномалій. Пояснити інверсію геомагнітних полюсів як зміну напрямку геомагнітного поля на зворотне з інтервалами від 0,5 до 50 млн. років
2) Скласти картину формування магнітного поля Землі, включаючи утворення магнітних властивостей, як здатність гірських порід намагнічуватися під впливом зовнішнього магнітного поля
3) Скласти блок-схему та принцип дії сучасної магніторозвідувальної апаратури на основі прецесії як переміщення магнітного моменту ядра або атома навколо вектора напруженості магнітного поля.
4) Скласти алгоритм розв'язання обернених завдань магніторозвідки та дати короткі пояснення однозначності чи неоднозначності їх розв'язання.
5) Пояснити які варіації магнітного поля Землі враховуються під час проведення магнітних зйомок.
6) Дати пояснення нормального геомагнітного поля земної поверхні.
7) Пояснити особливості аеромагнітних та аквальних зйомок.
8) Пояснити призначення контрольних маршрутів.
7) Викласти методику виявлення геологічних об'єктів: послідовність та порядок вимірювання компонентів магнітного поля на точках маршрутних профілів.
9) Скласти типові моделі геологічних середовищ із включенням натурнихта техногенних об'єктів, що характеризуються неоднаковими магнітними властивостями.
- Тести контрольного розділу розділу 1-В
Питання: Які елементи магнітного поля вивчають у магніторозвідці?
Відповідь: Повний вектор напруженості. Північна та східна складові магнітного поля.Повний векторT,вертикальна складоваZ,горизонтальна складоваН,що розкладається на складовіYіX,кут способуIікут відмінюванняD.
Запитання: На які класи діляться речовини за їх магнітними властивостями?
Відповідь: Магнітні та немагнітні. Парамагнітні та феромагнітні.Діамагнетики, парамагнетики з відокремленою групою феро-, фері- та антиферомагнетиків.Класи феро- та антиферомагнітних властивостей.
Запитання: Який принцип роботи протонного (ядерного) магнітометра?
Відповідь: На основі кручення нитки з підвішеною магнітною масою.На основі прецесії, що створюється ядром водню.На основі прецесії парів лужного металу. На основі ферозонду.
Запитання: У якому вигляді відображаються результати магнітних зйомок?
Відповідь:У вигляді карт та план-графіків.У формі геолого-геофізичних розрізів. У вигляді таблиць виміряних значень магнітного поля.
Запитання: У чому полягає вирішення зворотного завдання магніторозвідки?
Відповідь: В автоматизованій обробці даних.У підборі (порівнянні) розрахункового та спостереженого графіків.У виведенні формул для заданого геологічного об'єкта.
- Критерії оцінки розділу 1-В
- Література до розділу 1-В
1. Геофізика: підручник / Под ред. В.К. Хмелевського. - К.: КДУ, 2007. - С. 42-627.
2. Знам'янський В.В. Загальний курс польової геофізики. Підручник - М.: Надра, 1989. - С. 81-99, 105-131.
1. Фединський В.В. Розвідувальна геофізика. Навчальний посібник. - М.: Надра, 1967. - 219-278.
2. Геофізичні методи дослідження. (Під редакцією В.К.Хмелевського). Навчальний посібник. - М.: Надра, 1988. - С. 43-75.
3. Вахромєєв В.С. та ін Петрофізика: Підручник для вузів. - Томськ: З-во Том. Ун-та, 1997. – С. 81-147.
4. Бондаренко В.М., Лумпов Є.Є., Лихін А.А. Інтерпретація геофізичних даних. Навчальний посібник. - М.: З-во ММДА, 1993. С. 67-81.
Модуль 2. Електро- та сейсморозвідка
Отримання слухачами системи знань про природні та штучно створені електромагнітні та сейсмохвильові поля Землі, електророзвідувальні та сейсморозвідувальні методи (дистанційні, наземні (польові) та підземні (свердловини та шахтні)) та технічні засоби їх вивчення з метою пошуків, розвідки та експлуатації місцезнаходження. вирішення інших геологічних та геоекологічних завдань для можливої подальшої роботи в польових експедиціях, наукових лабораторіях, обчислювальних центрах при проведенні науково-дослідних та виробничих геологічних робіт, включаючи основні прийоми якісної та кількісної інтерпретації польових спостережень та їхнє геологічне тлумачення.
Лекція 6.Тема: Визначення предмета електророзвідки. Класифікаційні схеми. Загальні відомості про поля, що вивчаються.
Електророзвідка - це розділ польової (розвідувальної) геофізики заснований на вивченні розподілу електромагнітних полів у земній корі з метою пошуків, розвідки та експлуатації родовищ корисних копалин.
Електромагнітне поле - це сума електричного та магнітного полів, що призводять доіснуванню у земній корі електромагнітних хвиль. У класичній фізиці електромагнітне поле описується системою рівнянь Максвелла. Основні параметри поля:
- Напруженість електричного поля;
- Напруженість магнітного поля;
- Електрична індукція;
- магнітна індукція;
- Щільність струму.
Взаємодія електромагнітного поля із матеріальними середовищами викликає деформацію цього поля залежно від своїх електричних властивостей.
1) питомий електричний опір 1/ρ=sе - питома електропровідність;
2) діелектрична проникність;
4) - магнітна проникність.
5) Електрохімічна активність (Ю,Х.).
Показники основні. Вони характеризують здатність створення електромагнітних полів у земній корі. Ці показники звуться матеріальних і пов'язані з параметрами поля певними співвідношеннями. Останні називаютьсяматеріальними рівняннями.
- Закон Ома у диференційній формі (2.1)
Електромагнітні поля характеризується частотою f, і залежно від діапазону частот, що використовується, в електророзвідці умовно виділяють три моделі:
1)Стаціонарну, де f → 0 (постійне електричне поле). Основну роль грають струми провідності (спрямований рух електронів, іонів).
Рівняння Максвелла трансформується на рівняння Лапласа:
(2.2), де
- Різниця потенціалів.
2)Напівстаціонарну (індукційну), де ∞>f>0. У різній мірі співвідносяться струми провідності та зміщення: в області порівняно низьких частот переважають струми провідності, а в області відносно високих – починають з'являтися струми зміщення. Рівняння Максвелла перетворюються на рівняння Гельмгольця:
(2.3), де
-хвильове число, що визначається виразом:
, де
, - кругова частота, і - співвідношення струмів провідності та усунення.
3)Хвильову, де f→∞ (змінне електромагнітне поле високої частоти). Основну роль відіграють струми усунення (хвиляста передача енергії від одних подвійних електричних шарів до інших). Як і в напівстаціонарній моделі поле описується рівняннями Гельмгольця (44), але співвідношення струмів провідності та зміщення інше:
(2.4)
Електромагнітні поля, що вивчаються в електророзвідці, поділяють на природні та штучні. До перших з них належать:
1) Постійне природне електричне поле, як поле природних потенціалів (ЕП), що виникають у земній корі внаслідок електрохімічних та електрокінетичних процесів.
2) Магнітотелуричні поле, як поле космічного походження внаслідок корпускулярного випромінювання сонця (сонячного вітру).
3) Поле далеких радіостанцій, як поле електромагнітних випромінювань щодо низьких (перші десятки кілогерців) частот від радіомовлення.
4) Поле ЕІЕМПЗ (природне імпульсне електромагнітне поле Землі), як поле механічних напруг внаслідок сейсмоакустичних та динамічних процесів у земній корі.
До других, штучних, відносяться поля, що створюються в земній корі примусово з використанням електричних батарей або спеціальних генераторних пристроїв. Цих полів також кілька:
1) Постійне та (або) інфранізкочастотне (квазіпостійне) електричне поле, як поле, що описується в рамках стаціонарної моделі та виникає внаслідок пропускання («задавлювання») постійного електричного струму в земній корі.
2) Змінне поле, що гармонійно змінюється, як поле, що описується в рамках напівстаціонарноїмоделі і що виникає внаслідок пропускання («задавлювання») змінного електричного струму в земній корі відносно широкому діапазоні частот від перших сотень геоц до одиниць мегагерц.
3) Поле, що не встановилося, зване ще полем перехідних процесів, що описується, як і гармонійно змінюється, в рамках напівстаціонарної моделі і виникає в часовому проміжку між імпульсним включенням або вимкненням постійного струму.
4) Електрохвильове поле, як поле, що описується в рамках хвильової моделі та виникає внаслідок випромінювання високочастотних імпульсів (електромагнітних хвиль) метрового та дециметрового діапазонів у геологічному середовищі.
Як і в інших розділах розвідувальної геофізики в електророзвідці передбачено вирішення прямих (аналітичний розрахунок, фізичне та математичне моделювання) та зворотних (виконання інтерпретації) завдань. У їх рішення покладено поняття про геоелектричному розрізі, тобто. про розріз у якому кожному геологічному об'єкту надається електричні показники фізичних властивостей (рис 39).
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: