Электрическое профилирование

Электрическое профилирование
Сущность метода
Электрического профилирования (электропрофилирование) - способ изучения
кажущегося удельного электрического профилирования, в котором размеры
установки постоянны, т.е. взаимное положение питающих и измерительных
заземлений, остаётся неизменным, в то время как вся установка от замера к
замеру перемещается вдоль некоторого направления, называемого
электропрофилем.
A
Электропрофиль
M
O
N
B
Сущность метода
Расстояние между точками наблюдения по профилю – шаг наблюдения – должно быть таким, чтобы
на графиках ρк достаточно детально выделялись максимумы, минимумы и точки перегибов кривых.
Профилирование симметричной установкой AMNB
A
M
O
N
B
Cогласно формуле для четырёхточечной установки:
2
K
1
rAM

1
rBM

1
rAN

1
rBN
Для симметричной установки: rAM = rBN, rAN = rBM
K
2
2
rAM

2
или
rAN
K
rAM rAN

rAN
Оператор измеряет ΔU и I, а вычислитель подсчитывает значение ρк:
KU
ê 
I
Профилирование симметричной установкой AMNB
Наиболее характерные задачи, решаемые при помощи симметричной установки, следующие:
а) картирование складчатых структур, сложенных однородными в электрическом отношении
породами и имеющих в своём составе опорные электрические горизонты;
б) картирование крутопадающих контактов различных по удельному сопротивлению пород –
осадочных и изверженных, осадочных и метаморфических и т.п.;
в) картирование крутопадающих плохо проводящих геологических образований – даек,
кварцевых жил, пластов угля и т.п.
Профилирование симметричной установкой AMNB
Пример оформления графиков ρк:
Профилирование симметричной установкой AMNB
Пример оформления графиков ρк при площадной съёмке:
Профилирование симметричной установкой AA’MNB’B с
двойными разносами.
A
A’
M
O
N
B’
B
Профилирование симметричной установкой AA’MNB’B с
двойными разносами.
Характерные задачи, решаемые при помощи установки AA’MNB’B, такие же, как для установки
AMNB, однако ограничивающие условия, касающиеся относительной простоты структур,
постоянства сопротивлений перекрывающих отложений, в данном случае менее существенны.
Профилирование с неподвижными питающими
заземлениями (съёмка срединных градиентов).
В однородной среде напряжённость поля двух точечных источников в пределах средней трети
расстояния между ними изменяется незначительно, поэтому при наблюдениях над неоднородной
средой можно более чётко выявить искажающее влияние геологических образований, нарушающих
электрическую неоднородность среды.
Для уменьшения искажающего влияния неоднородной среды вблизи заземлений применяют
модификацию электропрофилирования с неподвижными питающими заземлениями – съёмку
срединных градиентов.
Профилирование с неподвижными питающими
заземлениями (съёмка срединных градиентов).
Формула для четырёхточечной установки:
K
2
1
rAM

1
rBM

1
rAN

1
rBN
Или приближённая формула:
0,2
K
rMN (
cos 1 cos  2
 2 )
2
rAO
rBO
KU
ê 
I
Профилирование с неподвижными питающими
заземлениями (съёмка срединных градиентов).
Результаты изображают в виде графиков ρк или градиентов потенциала вдоль профиля. На этих
графиках данные для каждого положения питающих заземлений наносят в виде отдельных отрезков
кривых. Смещение отрезков в точках перекрытия планшетов обусловлено влиянием
неоднородностей у питающих заземлений при их перестановке, что должно учитываться при
истолковании графиков.
Комбинированное профилирование.
Установка состоит из двух встречных несимметричных установок AMN, C→∞ и BMN, C→∞.
Заземления A, M, N и B перемещают по профилю через интервалы, равные шагу установки, и при
каждом положении установки выполняют два определения кажущегося сопротивления: одно
установкой AMN, C→∞, другое установкой BMN, C→∞.
При вычислении ρк коэффициент K определяют по формуле:
K AMN  K BMN 
2
1
rAM

1
rAN
Комбинированное профилирование.
При построении графиков значения ρкAMN и ρкBMN относят к точке наблюдений (середине приёмной
линии MN) и таким образом получают две кривые: одну сплошную для прямой установки, другую
пунктирную для обратной установки. Непосредственно над пластом обе кривые пересекаются,
образуя так называемое «проводящее перекрестие» (или «прямое перекрестие»).
Комбинированное профилирование.
Комбинированное профилирование используется для поисков и прослеживания таких крутопадающих
хорошо проводящих тел, как, например жильных тел, сложенных хорошо проводящими рудами, или
пластов антрацита и т.п.
Дипольное профилирование.
При дипольном профилировании изучают поля диполей.
Дипольное профилирование.
Основное преимущество состоит в том, что графики ρк, полученные при дипольном
профилировании, более дифференцированы, благодаря чему можно более уверенно обнаруживать
искомые геологические объекты и определять их местоположение.
Дипольное профилирование.
Двухстороннее дипольно-осевое профилирование может быть применено для поисков
крутопадающих хорошо проводящих тел пластового типа.
При двухстороннем профилировании размер измерительного диполя, как правило, должен быть
меньше размера питающего диполя. Это даёт возможность проводить детальные исследования
при поисках и картировании маломощных крутопадающих объектов – пластов каменного угля,
жил, даек и т.п.
Круговое профилирование (снятие полярных диаграмм ρк).
При инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях, а также при изучении структур
рудных и шахтных полей часто возникает необходимость определения господствующего
направления трещиноватости. Круговое профилирование заключается в наблюдении кажущегося
сопротивления симметричной установкой, питающие и измерительные заземления которой после
каждого измерения перемещают вокруг её неподвижного центра.
Круговое профилирование (снятие полярных диаграмм ρк).
Таким образом, круговое профилирование позволяет установить в точке наблюдения зависимость
кажущегося сопротивления от ориентировки (азимут разносов). Результаты наблюдений изображают в
виде полярной диаграммы ρk.
Круговое профилирование (снятие полярных диаграмм ρк).
Круговое электропрофилирование несимметричными установками может быть применено для
определения направления падения пластов, сопротивление которых больше сопротивления
вмещающих пород.