Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.К.АММОСОВА» Геологоразведочный факультет Кафедра геофизических методов поисков и разведки МПИ Курсовой проект по курсу «Электроразведка» на тему: Метод естественного электропрофилирования Ст. гр. ГФ-20 Петров Д.А. Руководитель проекта Саввинов И.И. Якутск, 2023 Содержание: 1. Введение........................................................................................................2 2. Теоретическая часть...................................................................................3 3. Практическая часть....................................................................................8 4. Основные выводы.......................................................................................9 5. Литература.................................................................................................10 Введение. Электроразведка - изучает естественные и искусственные электрические поля в земных недрах. Ее широко применяют при геолого-структурных исследованиях, геологическом картировании, поисках и разведке многих полезных ископаемых, при решении разнообразных задач гидрогеологии, инженерной геологии, горного дела, техники и др. Непосредственная задача при электроразведочных работах состоит в изучении и построении геоэлектрического разреза исследуемого района. Теоретическая часть. Электрическое профилирование представляет собой одну из основных модификаций метода сопротивлений. В процессе электрического профилирования кажущееся сопротивление измеряют установками, размеры которых остаются постоянными, а сами установки перемещают вдоль профиля или системы профилей, покрывающих исследуемую площадь с густотой, определяемой характером решаемой геологической задачи. При этом на всей площади наблюдений коэффициент установки постоянен. Метод естественного электрического поля - метод электроразведки, основанный на изучении локальных естественных электрических полей, образующихся в земной коре вследствие происходящих в ней различных физических и химических процессов. Установлена связь наблюдаемых естественных электрических полей с некоторыми типами месторождений полезных ископаемых, а также с определенными горными породами и гидрогеологическими процессами. Электрическое профилирование или электропрофилирование (ЭП) – это такая модификация метода сопротивлений, при которой вдоль заданных профилей измеряется кажущееся сопротивление с помощью установок постоянного размера, а значит и постоянной глубинности. Она может меняться в разных геоэлектрических условиях от 1/3 до 1/10 величины АВ. Самое замечательное состоит в том, что в ряде случаев ρк может оказаться как угодно близким к истинным значениям ρ1, ρ2 и т.д. Наиболее популярны две разновидности метода сопротивлений: ВЭЗ и электропрофилирование. Для электроразведочных методов вообще характерно такое подразделение - зондирование и профилирование. Зондирования предназначены, главным образом, для исследования горизонтально-слоистых сред, представляющих, в основном, осадочные толщи, а профилирование – для выявления вертикальных или крутонаклонённых неоднородностей, свойственных разрезам с блоковой тектоникой. Сочетание зондирований с профилированием позволяет получить всестороннее объемное представление о строении объектов самой разной природы. Результаты электрического профилирования изображаются в виде графиков или карт изолиний измеряемых компонентов электромагнитного поля вдоль профиля или эффективных параметров (кажущегося сопротивления, кажущейся поляризуемости и др.), вычисляемых по измеренным компонентам поля. Интерпретация результатов электрического профилирования обычно носит качественный характер — определяется плановое положение геологических структур, даётся заключение о наличии или отсутствии в пределах исследуемой площади полезных ископаемых и т.д. Реже выполняется количественная интерпретация посредством сравнения полевых графиков и карт с теоретическими, полученными для моделей реальных геологических разрезов, иногда такое сравнение выполняется при помощи ЭВМ. В связи с тем, что глубинность исследований при работе методом сопротивлений существенно зависит от размеров установки, мы вправе ожидать, что при электрическом профилировании исследуется геоэлектрический разрез вдоль профиля или в пределах некоторой площади на некоторой приблизительно постоянной глубине. Помимо размеров установки эта глубина сложно зависит от характера геоэлектрического разреза. Установка должна обеспечивать наилучшее соотношение между аномалиями от объектов в геологическом разрезе, являющихся предметом исследования, и аномалиями-помехами, связанными с теми особенностями разреза, которые при данном исследовании не представляют интереса. Для ЭП используются различные установки в зависимости от характера геоэлектрического разреза и решаемых задач (рис. 4.8). Установка для различных модификаций профилирования состоит из питающей АВи измерительной MN линий, источника питания или генератора Г и измерительного прибора mV. Наиболее распространена четырехэлектродная симметричная установка (установка Шлюмберже), в которой питающие и приемные электроды расположены симметрично относительно центра установки О. Эта модификация применяется при изучении простых геоэлектрических разрезов, в которых изучаемые геологические объекты находятся в сравнительно однородных вмещающих породах и перекрыты выдержанными по мощности и сопротивлению покровными отложениями. Пусть симметричная установка AMNB перемещается вдоль профиля, пересекающего крутопадающий плохо проводящий пласт, не выходящий на поверхность земли и залегающий в породах сопротивлением ρк. В точках, расположенных достаточно далеко от пласта, влияние его на величину ρк мало и поэтому ρк » ρк. По мере приближения к пласту влияние его на величину ρк увеличивается и становится максимальным непосредственно над пластом. Характер этого влияния можно оценить по поведению вектора плотности тока в области измерительных электродов. Плохо проводящий пласт в том случае, когда установка для профилирования находится непосредственно над ним, отжимает ток к поверхности земли (рис. 4.9). Увеличение плотности тока ведет к увеличению напряженности поля и, следовательно, к увеличению кажущегося сопротивления. По мере удаления установки от пласта ρк снова стремится к ri. Аналогичным образом график ρк будет выглядеть и над антиклинальной складкой при высоком сопротивлении подстилающей толщи. График ρк для профилирования с одним разносом при разных соотношения сопротивлений. Графики двухразносного профилирования антиклиналью и синклиналью при разных соотношениях сопротивлений выше- и нижележащей толщ: а нижележащая толща высокоомна, б – вышележащая толща высокоомна. Теоретическое обоснование Различные установки в электропрофилировании позволяют более эффективно подчеркивать те или иные особенности геоэлектрического разреза, поэтому их применение обусловлено конкретными геологически- ми задачами. Выделяют симметричное электропрофилирование (СЭП), комбинированное электропрофилирование (КЭП), профилирование методом серединного градиента (СГ). Наиболее часто применяют симметрич- ное электропрофилирование, как простой, быстрый и дешевый метод, ее применяют для изучения сравнительно простых геологических структур при условии постоянства сопротивлений перекрывающих отложений. используют для увеличения информативности СЭП. Установки СГ удобны на участках со сложным геоэлектрическим строением и большим количеством неоднородностей. КЭП применяют для отслеживания крутопадающих хорошо проводящих тел. При инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях, для определения направления трещиноватости и рассланцеванности, применяют так же круговое профилирование. Трещиноватые или рассланцеванные породы обычно обладают анизотропией, что является предпосылкой, для проведения кругового профилирования. Обработка и интерпретация результатов электрического профилирования, в большинстве случаев является качественной и заключается в вы- деление областей повышенной или пониженной проводимости. Результа- том работ являются, как правило, графики, карты графиков к или карты изоом. Элекропрофилирование может носить характер маршрутной или площадной съемки. При маршрутной съемки точки наблюдения расположены вдоль отдельных профилей, пересекающих площадь в наиболее интересных с геологической точки зрения местах. При площадной съемке площадь покрывают сетью точек наблюдения. Густота сети определяется искомой геологической структурой или рудным телом. Если искомые объект изометричны, то работы проводят по квадратной сети, а если вытянуты, то по прямоугольной, с расстоянием между профилями большим, чем между точками наблюдения. В последнем случае профиля располагаются в крест простирания. Электропрофилирование решает задачи геологического картирования, обнаружения и картирования вертикальных границ, в том числе разрывных нарушений, инженерно-геологические и гидрогеологические задачи. Практическая часть Приложение №1. Задача 1. На обнажениях таврической свиты, представленной алевролитами и аргиллитами, выполнены круговые наблюдения с разносами АВ=20 м, MN=2 м и азимутами наблюдений через 30°. Полученные при этом значения ρк приведены в таблице. Построить круговые диаграммы выполненных работ. Азимут Значения ρк, Азимут Значения ρк, установки, Ом.м установки, Ом.м градус градус 0 27 120 19 30 36 150 22 60 27 180 27 90 21 Задача 2. На известняках выполнены круговые наблюдения с разносами А’B’=20 м, MN=2 м и АВ=30 м, MN=3 м при азимутах через 30°. Полученные при этом значения ρк приведены в таблице. Построить круговые диаграммы выполненных работ. Азимут Значения Значения Азимут Значения Значения установки, ρк, ρк, установки, ρк, ρк, при градус при при градус при АВ=30м АВ=20м АВ=30м АВ=20м Ом.м Ом.м Ом.м Ом.м 0 280 320 120 280 350 30 200 240 150 510 610 60 180 230 180 290 340 90 220 260 Задача 3. На участке распространения карбонатных пород выполнены исследования методом электропрофилирования и круговых вертикальных зондирований. По результатам полевых наблюдений необходимо: 1) Построить карту кажущихся сопротивлений (табл.1) в масштабе 1:5000, расстояние между профилями 100 м, профили пройдены в широтном напралении; 2) Построить диаграммы КВЗ (табл.2) и определить направление трещиноватости; 3) Составить описание карты ρк с учетом материалов КВЗ Заключение Список использованной литературы http://www.geoservice.by/VEZ.shtml https://helpiks.org/3-99568.html https://studfile.net/preview/16424419/page:6/ http://www.mining-enc.ru/e1/elektricheskoe-profilirovanie geokniga-elektrorazvedka-uchebnoe-posobie-dlya-studentov-zaochnogoobucheniya
