Способ геоэлектроразведки
3OI66I
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 14.V11.1969 (№ 1348690/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 21 IV.!971. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 16Х1.1971
МПК G 01v 3/02
Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 550.837(088.8) Р 1=,0ЯЯНАЯ
Qg,Г HQ Е1 А
Авторы изобретения
Л. М. Иоффе, В. А. Комаров и А. А. Смирнов
Заявитель
Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки
СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ
Изобретение относится к области геоэлектроразведки, изучающей явления нелинейной поляризации электроннопроводящих тел.
Известны способы геоэлектроразведки, основанные на возбуждении в земле электромагнитного поля разнополярными импульсами постоянного тока и измерении напряженностей возбуждающего поля и поля вызванной поляризации. Недостатком известных способов является возможность возникновения измеряемых сигналов не за счет поляризующихся объектов, а за счет нелинейных процессов на питающих электродах, играющих большую роль при значительных плотностях тока на заземлениях. Кроме того, при известных способах величина сигналов, обусловленных нелинейными эффектами, значительно меньше сигналов, обусловленных линейными процессами в земле.
При использовании предлагаемого способа сравнительно просто ослабляется влияние помех со стороны питающих заземлений и повышается относительная величина нелинейных эффектов, тем самым создается возможность получить информацию о вещественном составе поляризующихся объектов и повысить точность измерений. Для этого разность потенциалов поля нелинейной поляризации, возникающего при прямом и обратном направлениях питающего тока, измеряют по эквипотенциальной линии поля вызванной поляризации, соответствующей одному из направлений тока, так как напряженность поля нелинейной поляризации максимальна по направлению, S совпадающему с линией равных потенциалов линейной вызванной поляризации.
Описываемый способ заключается в следующем. При пропускании электрического тока через границу проводников 1 и II рода воз10 никают нелинейные составляющие тока, обусловленные нелинейными процессамп, происходящими на этой границе. Одним из таких процессов является изменение скачка потенциала. Во время протекания через границу
15 тока одного направления скачок потенциала возрастает по величине, достигая некоторого максимального значения. После выключешгя тока величина скачка также постепенно уменьшается. Скачки потенциала возникают
20 как на анодной, так и на катодной сторонах тела, однако величина их при одной и той же плотности тока на поверхности тела различна. Поляризация электронного проводника обусловливает наличие вторичного поля в
25 окружающем пространстве. За счет различия поляризации на анодной и катодной границах тела структура вторичного поля различна при прямом и обратном направлениях возбуждающего тока. При этом вторичное поле мож30 но представить как суперпозицию линейной и
301661
Составитель 3. П. Попова
Редактор Н. Г. Михайлова Техред Л. Л. Евдонов Корректор Т. А. Абрамова
Заказ 1547/15 Изд. Мз 659 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 нелинейной частей вызванной поляризации.
Наибольшая напряженность поля нелинейной поляризации под поляризующимся объектом соответствует направлению, совпадающему с изолиниями поля линейной вызванной поляризации.
Разместив приемные электроды на линии равных потенциалов вызванной поляризации при одном направлении возбуждающего тока и изменив направление тока, можно повысить относительную величину наблюдаемых эффектов нелинейности вызванной поляризации.
Эти эффекты можно наблюдать как во время протекания возбуждающего тока, так и после его выключения.
Потенциал поля нелинейной поляризации может быть измерен, если один приемный электрод установить над поля ризующимся объектом, а второй электрод — на эквипотенциальной линии, но на достаточном удалении от тела, Для нахождения точки, потенциал которой равен потенциалу электрода, над поляризу1ощимся объектом, целесообразно установить два приемных электрода по обе стороны от предполагаемого положения эквипотенциальной линии и соединить их с неподвижными кон|актами потенциометра. Между электродом над поляризующимся объектом и подвижным контактом потенциометра включается измерительный прибор. Перемещая подвижный контакт потенциометра, определяют минимальное значение сигнала вторичного поля. При этом положении контакта измеряется сигнал поля нелинейной поляризации.
Знак поля нелинейной поляризации различен у сильфидных руд и графита. Сульфидам свойственно преобладание катодной, а графиту — анодной поляризации.
Одним из примеров, характеризующих свойства поляризующегося тела, мо кет служить отношение потенциала поля нелинейной поляризации U, íàä телом к напряженности поля, вызванной поляризации вдоль возбуждающего поля в той же точке Е». Для тела сферической формы и высокой электропроводности это отношение равно
У„„Х,— Х, а D — 1 а
5 вп 1а+1 к / 1+1 где а — радиус тела;
D — отношение э. д, с. вызванной поляризации на анодной и катодной сторонах тела;
Ха и лк — коэффициенты анодной и катод10 ной поляризации соответственно.
Как следует из приведенной формулы, величина у зависит от размеров электроннопроводящих частиц и дает возможность их оцен15 ки, поскольку пределы изменений величины а
D — 1 гораздо больше, чем величины
D+1
Применение описанного способа позволяет получить информацию о вещественном соста20 ве поляризующихся объектов, повысить точность и помехозащищенность геоэлектроразведочных исследований.
Предмет изобретения
Способ геоэлектроразведки методом нелинейных процессов, основанный на возбуждении в земле электромагнитного поля разнополярными импульсами постоянного тока и
30 измерении напряженностей возбуждающего поля и поля вызванной поляризации, отлачающий ся тем, что, с целью получения информации о вещественном составе поляризующихся объектов, повышения точности измере35 ний и уменьшения влияния помех, создаваемых процессами на питающих электродах, измеряют при прямом и обратном направлениях питающего тока разность потенциалов поля нелинейной поляризации по эквипотенциаль40 ной линии поля вызванной поляризации, соответствующей одному из направлений тока, и по знаку разности потенциалов нелинейной поляризации и ее отношению к напряженности поля вызванной поляризации судят о вещест45 венпом составе этих объектов.
