Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Взаимное влияние процессов индукции и вызванной поляризации при индуктивном и гальваническом возбуждении

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Взаимное влияние процессов индукции и вызванной поляризации при индуктивном и гальваническом возбуждении"

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РА". СРДПНЛ ТРУДОВОГО КРАСНОГО 2Ь Si

■. .-> - • На правах рукописи

ЛШШО АЗДР2Я -ВДДШРОБИ

УДК 550.857 ЗаШНОЕ ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССОВ ИНДУКЦИИ

и вызванной поляризаций при индушвном

И ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ВОЗБУЖДЕНИИ

Специальность 04.00.12 - Геофизические я*годы поисков и разведки кезтороадения полезны;«' ископаеиых

ABTGFSîEPAT

дкссиртаида на соискание ученоа степени кандидата технических наук

Екатеринбург ; 19S2

УРАЛЬО.ШЕ ОТДЕЛЕНИЕ РАН ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНЛ ТИ ТУ Т Г Е О ЗИгш

На правах рукописи ЛЕВЧЕНКО АНДРЕЯ ВЛАДИМИРОВИЧ

уда 550.837

ВЗАИМНОЕ ВЛИЯНИЕ ПРОКОСОВ ИНДУКЦИИ И ВЫЗВАННОЙ ПСШРКЗА№ ПРИ ИНДУКТИВНОМ И ГА ЛЬВАННЧЕСКОМ ВОЗБУЖДЕНИИ

Специальность 04.00.12 - Геофизические методы поисков и разведки месторождения полезна ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических на,узе

Екатеринбург, 1992

Работа выполнена в Институте геофизики Уральского Отделения Российской Академии Наук.

Научный руководитель - доктор геолого-минералогических

наук В.В. Кормильцев.

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических

наук, профессор A.A. Редозубов,

Ведущее предприятие - Всесоюзная научно-исследовательский и проектно-конструкторскиа институт геофизических исследований геологораеведочнкх скважин.

.Зашита состоится " 15 " ишя 1232 г. в 1500 часов на ваоедании специализированного совета Д 003.31.01 в Институте геофизики Уральского Отделения Российской Академии Наук по адресу:г.Екатеринбург,ул.Амундсена,100.

С диссертацией монно ознакомиться в библиотеке Института геофизики УрО РАН.

Автореферат разослан "14" мая "1992 г. Ученый сектязтапь ..

кандидат физико-математических наук Р.Б. Журавлева.

ОБЯАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Сообщения о наблюдении аномальных кривых становления электромагнитного поля в методах КПП и БП стали появляться в геофизической литературе еще в начале 60^ годов. Так: уже в 1964 году В.А.Сидоровым и А.Д.Скурихиным была обнаружена однократная смена знака при измерении Э.Д.С. в совмещенных петлях. Отсутствие теоретического объяснения наблюдаемого аффекта породило сомнение в достоверности'полученного результата и первая журнальная публикация появляется только в 1973 г. В последующие годы сообщения о фиксировании , . отрицательных аномалий переходного процесса в МШ неоднократно появлялись на страницах советских и зарубежных изданий.

Теоретическому обосновании наблюдаемых аффектов:посушены работы Г.З.Астраханцева, Р.Б.Журавлевой, В.А.Сидорова,А.М.Яхинг ФЛ.Каменецкого, В.И.Тимофеева и,др. " Особенно большой инте -рес геофизиков к данному вопросу проявился после появления . „ статьи В.П.'Губатенко и В.В-.Тикшаева, в которой однозначно было показано, что .переходный:- процесс в совмещенных петлях (а также его первая производная) должен быть всегда одного знака, если среда в квазистационарном приближении обладает частотно-неза-висикой электропроводностью и.магнитной проницаемостью. Зару- • бежные исследователи также не обошли вниманием эту-актуальную' проблему 'и в различных журналах появляются статьи Дж.Вейель-та, Т.Ли, А.П.]?эйча и. другие. . ' /

Выяснение ответственности БП за возникновение наблюдаемых эффектов не должно быть самоцелью Проводимых исследований. Главной проблемой здесь является нахождение возможнооти-интерпретации искаженных кривых с целью получения данных об электропроводности и поляризуемости изучаемрго разреза. На данном этапе известны два способа извлечения интересующей нас информации. Первый из них, рассмотренный в работах Р.Б-Журавлевой и В.А.Сидорова, основан на использовании характерных точек' на измеренной кривой. Второй способ требует проведения измерений с несколькими разносами установки и подробно о.писан в статьях В.А.Сидорова и А.М'.Яхина, а также Ф.М.Каменецкого и В.М.Тимофеева. ...

Б каждом из существующих методов есть свои достоинства, но есть и серьезные ограничения. Б частности, удельное сопротивление среды, получаемое в результате- интерпретации, не полностью избавлено от влияния вызванной поляризации, что может привести к искажению оценки перспективности выявляемых аномалий, а необходимость проведения многоразмерных зондирований существенно усложняет методику полевых работ.

При использовании заземленных источников и аппаратуры методов ЕЛ и №П, позволяющей регистрировать кривую спада электрического поля, начиная со времен порядка I мс (например, СВП-74, Цикл—4, Кенгуру и тому подобные) имеется возможность при проведении работ методом вызванной поляризации, помимо измерения поляризуемости и электрического сопротивления на постоянном токе, детализировать полученные аномалии Ш на основе импульсного зондирования становлением электрического поля с определением эффективной глубины до проводящего и поляризующегося объекта при каждом положении приемной электрической линии. Именно отсутствие возможности количественной интерпретации получаемого материала долгие годы сдерживает широкое распространение этой перспективной методики.

Цель работы - построить алгоритмы интерпретации, позволяющие оперативно оценить электропроводность и поляризуемость среды по характерным точкам процесса электромагнитного поля в случае совместного проявления индукции и вызванной поляризации.

Задачи исследования. Путем расчета по полным и асимптотическим формулам исследовать влияние электропроводности и поляризуемости среды на характер спада отдельных компонентов электромагнитного поля, выяснить пределы применимости асимптотических формул для описания поздней стадии спада электромагнитного поля заземленного и незаземленного источников. С использованием асимптотических решений разработать способы получе -ния эффективных характеристик среды (электропроводности и поляризуемости) по измеренным кривым в методах ШП к ВП.

Научная новизна. На основе способа получения аскптоти-ческих формул, предложенного А.Н.Мезенцевым, разработана методика интерпретации кривых КПП с однократной сменой знака переходного процесса, позволяющая получить значения поляри-

v е v. с" и i- го»": -¡^о:. ;

з KhnwoitMTcrc о^'С-тьолного пслу;:.. - • т-• • • -лгжСываег^я сг-р-чниче"кй 'и- вел»»«!'«•' ст^к.'.на: ••••(';• ...т..- ; .

и не трсОу.тс.ч npoycr.eH.ii4 наелся „п'и о ¡'.'¡л'.им-.ппбь .ору-ги;.■;.и-мерам пркемноа или генераторной петель.

На основе численного меделиро^йчич электрического подя заземленной линии ь трехслойной среде с прогодчуим и пэлярп-ауспимся промежуточным слоем объяснены причины зоЕнккноЕения немонотонных криьых елдда з области индукции и предложен способ определения относительной электропроводности и средней. глубины до проводящего объекта по характерным точкам кривых спада.

Практическая ценность. Для >*ндукциоиных источников ьоз -бурения методика позволяет проводить интерпретация полевых крпьых,измеренных 2 предыдуске гель: без проведения дополнгсель-•ifc<x наблюдении, свассичых с реализацией методики кногоразмерчых зондирований.

При использовании заземленных источников основными достоинствами являются использование однотипной с методом Ш аппа -

Г.атуры и возможность проведения деталиЗЕЦиокных..работ (зонди -розания становлением электрического поля) сразу же -после обнаружения аномалии гызванной поляризации.

Внедрение. Е период с 1937 по I9SI год в Черексаиской геофизической партии УГСЗ ПГО "Урадгеслогля" проводились раОоты методами :: 27: с учетом предложенных м':тадлчсс:;/.ч -

тол, Педеь'ые измерена v; их по«-¿-.уедая 1^те;;пует211нп лроьодн-лгеь г различных геологически:: услогкях при поисьах уели, золота, молибдена и других рудных полезных ископаемых. Положительные результаты позволили уточнить детали предлагаемых методик и включить проведение подобных исследований 2 проекты работ на период до 1°33 года.

Апробация радот. Основные положения представленной рабста докладывались и обсукдались на IX Уральской конференции молодых геологов и геориэико'в (г.Свердловск I9B6 г.); научно-технической конференции Свердловского горного института (г.Свердловск апрель I956 г. и апрель 1987 г.); научно-техническом семинаре-оовецании "Индукционная электроразведка-89" ш.Г.Т.Славское апрель I9S9 г.), на региональных совепаниях и семинарах в науч-

и прс./а^сдстз-снных с реализациях.

-.С": С- И СТГ.УЮУр& УаС.'ОТг.'■ IКССС.рТИДКиппНЯ работа сзстоит и; вьеа^нтрех глаЕ и заключения. Ь первой, главе оолее детально раскрывается актуальность поставленной задачи, и общие ьопросы, пг.-зголя1-цие подойти к ее ре не к и«. Во второй и тре-ть-главах предлагаемо!-, раз о ты рассматриваются примеры расчета по т;чн~м и асимптотическим формулам неустановившегося поля ■ при ьозеуяхек^и, соответственно, индуктивными и гальваническими источниками. На примере конкретных полевых материалов показывается го:-; -.о*.кость обработки кривых с извлечением всех характеристик изучаемого разреза.

¿.кссертация содержит 60 страниц машинописного текста, три таблицы, иллюстрирована-34 рисунками. Список использованной литературы включает 70 наименований.

•СС1ЕР1.пН1-1£ РАЬОТа

э разделе "Учет В'Л ь уравнениях электродинамики и методика расчета электромагнитных полей при наличии частотной г испереки электропроводности" более детально раскравается актуальность темы исследования. Рассматриваются, полевые примеры наблюдения аномальных (немонотонных, с одно- или многократко;: сменой зна^а измеряемого сигнала) кривых слада в методах переходных процессов (К1П) к ВП с установкой средиьно-го градиента (СГ-5П). Анализ возможных причин появления эффектов псдоСкого' рода приводит к выводу, чте наиболее вероятной является наличие частотной дисперсии электропроводности горных пород исследуемого разреза. Показано, что при использовании аппаратуры, не позволяющей измерять знак сигнала относительно импульса тока в генераторной петле, ъличние ВП мок.ет приводить не только к увеличению, но и к уменьсению кажущегося сопротивления в М1П, если ветвь кривой спада ЭДС после смены знака принимает за нормальный процесс. При вы -полпенни работ методом СГ-ЗП проявление индукции также может приводить как к уменьшению, так и к увеличению (на некоторых временах) величины кажущейся поляризуемости. Показано, что , увеличение кажущейся поляризуемости при уменьшении времени измерения не является достаточным условием отсутствия влия- .

б

ния индукции на результата измерения.

Известно; что учет ВП на переменном токе производится при помощи замены удельного электрического сопротивления каждой однородной области кусочно-однородной среды на соответствующее частотно зависимое комплексное сопротивление Для по-

лучения аналитических решений функция £ (1и)) должна иметь достаточно простой вид, но, в то же время хорошо аппроксимировать имеющиеся экспериментальные кривые. Такой функцией, которая стада особенно популярной в последние годы, является, на наш взгляд, так называемая зависимость Коль-Коль:

Здесь § - удельное сопротивление среды в отсутствии поляризации, ^ ~ стационарная поляризуемость, " постоянная времени спада Ш, С - параметр, характеризующий скорость спада (наиболее вероятные значения параметра С находятся в пределах от ОД До 0,5), и) - круговая частота, I = - I. Проведение подбора параметров модели Коль-Коль для реальных образцов показало, что при большом содержании поляризующихся минералов величина стационарной поляризуемости может вплотную приближаться к единице. В то же время для образца рыхлых отложений, не содержащего видимых включений пирита, величина - получилась около 0,1. Такие большие значения стационарной поляризуемости для практически не поляризующихся образцов не позволяют, на нап взгляд, использовать условие малости ? для получения асимптотических решений. Необходимо также отметить, что параметр С слабо зависит от состава пород, применяемого раствора и для всех исследованных образцов находился в пределах от 0,35 до 0,^5..

Имея решение для какого-либо компонента переменного электромагнитного поля и зависимость удельного электрического сопротивления от частоты можно получить переходный процесс с помощью обратного преобразования Фурье или Лапласа. Первое 13 них удобнее применять при численных расчетах. Для получения аналитических выражений и, в частности, асимптотических

решений более удобным является использование обратного преоб-< разования Лапласа, когда переходную характеристику получают о помощью различных способов Деформации контура интегрирования.

В конце первого раздела показано, что разделение сигнала при измерении электрического доля заземленных источников , на аддитивные индукционную и поляризационную составляющие не вносит большой погрешности и позволяет проводить их последующую интерпретацию, во всем диапазоне времен измерения. Оценка погрешности осуществлялась сравнением сигнала, рассчитанного• по полным формулам.для модели поляризующегося полупространства, и суммы значений Щх^ ) для случаев отсутствия процессов индукции либо Щ, рассчитанных на соответствующих временах.

Раздел "Поздняя.стадия становления поля в поляризующихся средах при индуктивном возбуждении" посвящен детальному рас смотрению метода получения асимптотических решений для поздней стадии переходных процессов. Представленный подход развит в ряде работ А.Н.Мезенцева, в том числе и совместных с автором диссертации,, и пригоден для получения асимптотических значений любых компонентов электромагнитного поля как заземленных, так и незаземленных источников. Применительно к МТП в варианте соосных генераторной и приемной рамок могут быть получены известные выражения Ф.М.Каменецкого.и В.М.Тимофеева как частный случай при С = 1/2 и I.

Анализ асимптотических решений для Е^ вертикального магнитного диполя (ВМД) и ЭЛ.С. для установки с соосными генераторной и приемной петлями, расположенными на поверхности однородного по сопротивлению поляризующегося полупространства, показал, что характер Поведения кривых спада во многом обусловлен величиной параметра С в формуле Коль-Коль (I). При этом, если С > 1/2, то в самой поздней стадии измеряемый сигнал по- . ложительный (под этйм повимается, что его знак совпадает со знаком переходного процесса на малых временах) и пропорционален При С < 1/2 знак сигнала на поздних временах является отрицательным, а асимптота соответствует • Первое из

этих условий указывает на то, что в процессе спада при С >1/2 возмолен либо рродесс с пониженным уровнем сигнала (в том числе и нецойотонный)> либо с двухкратной его сменой. -

При С = 1/2 смена знака сигнала происходит только в том случае, когда выполняется условие,, которое для установки с совмещенными петлями записывается в виде

__ > ( Уг

г То у/2

Аналогичные неравенства можно записать и для других типов применяемых установок. Здесь То - время релаксации икдукции.рав-н°е Го=ЛК/4 . где Я - радиус петли, а Л« ^•КГ'Гн/м.

При С < 1/2 смена знака происходит всегда, однако при малых ^ она наступает на столь поздних временах, что ее наблюдение становится невозможным из-за общего затухания переходного процесса. '

^оказано, что в общем случае разделить измеряемый сигнал на индукционную' и поляризационную составляющую не представляется возможным. В случае,' когда ? <1 и Т0 ^ 2"д] такое разделение становится возможным при проведении'так называемых многоразмерных зондирований. Однако условие малости_£^1 не всегда соответствует реальности. -

Другим подходом к интерпретации кривых спада, искаженных влиянием ВП, является анализ так называемых характерных (особых) точек на кривой, впервые предложенный Р.Б.Журавлевой еще в 1983 году, но не получивший широкого распробтранения ввиду того, что использованная там частотная зависимость § (¿.и)) не соответствовала в должной мере реальным кривым , изме-_

ряемым на образцах горных пород. Для в формуле (I)"

подобная интерпретация возможна и удельное сопротивление- эквивалентного 'полупространства можно получить- исходя из следующего равенства, справедливого при С « 0,5:

при этом на величину стационарной поляризуемости не накладывается никаких ограничений. Здесь 3 - ток в генераторйой петле,

to ~ время перехода измеряемого сигнала через ноль, а ^та* -максимальное значение З.Д.С. после смены знака.

Важно, что по формуле (3) вычисляется удельное сопротивление среды, не искаженное ВП. В предложенных ранее методиках фактически определяется величина ), соответствующая

сопротивлению полностью поляризованной среды, что в случае 2» близких к единице, может привести к заниженным оценкам проводимости аномальной зоны по результатам интерпретации.

Следующим шагом можно получить величины и ис-

ходя из следующих равенств

Шп\1/2= и. юЧ . w

VTo I То

Здесь £ - З.Д.С., измерения по возможности на самых поздних временах, на которых еще возможно уверенное измерение ^игнала.

На этом же времени вычисляется величина ¿0-' "jíffi .-»

используемая в приведенном соотношении.

Данная методика была опробована на конкретном полевом примере обработки профильных данных Mffl. На этом профиле, по методу СГ-ВП (Тзар «= 410 кс, мс) была получена аномалия

кажущейся поляризуемости до Ц% на фоне 0,8*1,2%, шириной около 120 м. Экстремуму этой аномалии пространственно соответствовали четыре точки М1П с переходом З.Д.С. через ноль на временах 2-8 мс (расстояние между точками - 20 м, размер петель 200x200м, В качестве дополнительных были проведены измерения в петлях 100x100 м и 400x400 м с общим центром, то ссть многоразмерные зондирования. В результате интерпретации получены параметры эффективного полупространства, характеризующие как электропроводность ( У , j5/(1 - % ), То так и поляризуемость ( % , Тш, С ). Пересчет % в <?к для СГ-ВП произведен по формулам

2K-?(tcn)-?(T3ap. + tcn) >

t (5)

где

ю

Вдееь ег) с - дополнение к интегралу вероятности \лг-::г.\

I - еГ; ^ X ). ¡¿сказано качественное соответствие V / (I - V значениям и слизкие значения '¿к, смеренного в СГ—151 и

рассчитанного по величинам £ и '¿-^ ( ¿к раесчита«к&с-

«¿♦,32 при 2 = зз;).

Таким образом, пр^ наличии смени знака нет необходимости выполнять многоразмерные зондирования, а для определения параметров поляризуемости, среды следует у.спользовать предлагаемую методику, при отсутствии смены знака, что б больиин -стве случаев указывает на малость 1 , следует использовать многоразмерные зондирования, а обработку вести по методике Ф. М.Каменецког о, В.М. Тимо^-севп или В.А.Сидорова , А.М. длина.

Третий раздел "Эффекта ккдукши и В"; при возбу.-лении поля ?2£с *&«нными источниками" начинается с рассмотрения тибчости 2т-д!...'рования становлением поля /кдукава з отоутетей/ полчр:«сахки. для примера рассмотрена задача, когда и качестве источника как при геометрических, так,и при электромагнитных импульсных зондированиях с измерением электрического поля используется ГЗД, расположенный на поверхности однородного по непротивлений полупространства з присутствии проводящего погруженного слоя. Для упрощения поставленной задачи первоиа -чалиш промежуточный пласт был заменен ча $ -плоскость.

, Расчета »проведанные по полны*« формулам для Б -?/Н>1 и 1/р ^ Г, показали., что аномальный сф;ект в методике индукционного зондирования проявляется з немонотонное?,чр:^'0Л слада электрического поля с минимумом, наолпдазмкм на временах порядка Т^ Г • 2 / 1,5+3-10°, где 3 и (г - проводимость и глубина до 3 -плоскости, Г - разнос устано:ки, а £ -удельное сопротивление вмещающей среды. При больших значениях Й или, соответствен не, малых ^./г аномальный эффект молсет проявиться в двухкратно:! смене знака наблюдаемого сигнала, однако на сгкых поздних временах он всегда будет совпадать со знаком переходного процесса з рзнней стадии. Зтст эффект-был обнаружен, по-видимому, впервые и поэтому в работе большое внимание уделено возможным причинам его появления. Основная причина изменения знака сигнала при измерении спада электри-

V:..— :.:..-•. i..; • v.v.' л сд^неняг'тег :,ir. расомстрс-

n:•"_£.соя ¿o дролуо/.акия íc-.hs.. hí.¿,cc-.—

- r.í-.o- . - Г.реке'Т СДектГгНССКОс: ЧИСЛО ex ГУ; Cy-

- r--. ь se гдг. дг.« . По «ере того, как. 3 -плсскссть начииа-

ог—зььлть ьдкг.кие на процесс стаковл(.лия поля. напряженность л.трнчесг.сго г.оля Оудет умскьсачьск и при больших значениях или раьнооа установки может стать мекьс« стацио-парногс значения е.* ьйй эгсаккок модели. При дальнейиеу увели,;-ни ьре-*е-ик влияние проходчвегс cío« будет уменьшаться и • г.оьд-.t;. стадии переходный процесс б уде! приближаться г. своему стадпонарнс г.у значении сверху, как ¡'. ь случае однородного полу г.го от рангтьа. понятно, что при измерении спада электричес-

поля после дендгчепия тока в ксточг.и.ке ото будет приво -дп':ъ к дт-ухг.рьлпо;. смен*: знака, отмеченной íыц-с.

Ь ультатс г.роведьк.ия многочислен!-.^. расчетсЕ как для :х-:лет;нчес-.их, так и для импульсных зондировании сделан выдел, что пре. из^ер^и«. спада £лектр-,:ческоги поля заземленных '..отс'чкиг-.оь шокплькыз эффект получается ваше, чем при измерении С>, на постоянном ток» с использованием такого же разноса усгакодгл.. Г.р;: этом если измерения проводятся на ранних ъре - ' |';.нах у, используются : г.поль чые установки, приемную лини» к« -ooxw\»4.:o "2 ос/ дкаоля, а при измерении поздней сте-

z-'.i. не неходкого процесса оказывается Солее ьы годна;.: использование 2г.«с1гср:сс4Льчс;: уетансьни.

Zaseo paocKoiirKü ¿сксв-шс особенности переходного про -оесса олектсическго'- поля при совместном проявлении инду-саии

Б'Л. аач ¡ раньше, д«:; опиегьия частотной дисперсии эдектро-г; г с ь. ос но с ti! к en- лъзоььльсь зависимость Коль-Еоль (I). /.арак -тс.г гП.ад» олентрнческого поля Г2£ рассматривался на примере модели, трехслойно;', среды с полнркгуг-ьимся погруженным слоек' :-'с..: чной новости. Показано, что неведение кривых спада Ех после bi;/Ольчеккя достаточно длительного импульса тока д источ-г:.:»-- , негде удельное сопротивление всех слоев д отсутствии поля сизадни едина:.овс, ка^сстне—-::! не отличается от соответст -д-.х-дих кривых, рассчитанных для однородного поляризующегося пзлупооетгачетна при ссстветстьушу.х изменениях любого иг параметров ксделн Коль-Коль - ? , С или Т^. Единственное

различие, по сравнению со спадом электрического поля на по -верхности однородного поляризующегося полупространства, возникает в случае рассмотрения Ех на оси ГЗД при ^/г близких к единице, когда на самых поздних временах могут наблю -даться отрицательные значения наблюдаемого сигнала.

Когда удельное сопротивление промежуточного слоя отличается от сопротивления вмещающей среды, характер кривых спада резко усложняется, при этом можно наблюдать одно-, двух-или даже трехкратную смену знака. В первую очередь это свя -зано не с взаимодействием токов индукции и.ВП, а в сложном характере поведения чисто вихревой составляющей суммарного поля, которая даже в отсутствии Ш может быть, как это показано ранее, немонотонной или дважды менять знак измеряемого сигнала.

Далее предлагается возможные подходы к качественной и полуколичественной интерпретации получаемого материала. Актуальность данной проблемы заключается в том, что большое количество аномалий БП не связано с рудными залежами.'Это приводит к тому, что в большинстве районов принята методика кокплексиро-вания методов Ш и КПП, а использование" различной аппаратуры приводит к значительному удорожанию работ и к снижению оперативности получения информации об изучаемом разрезе. В тех районах, где применение ШП -затруднено или требуется высокая эпепативность предлагается использовать индукционные процессы, ¡аблюдаемые при измерении напряженности электрического поЛя возбуждаемого заземленными источниками.

Интерпретация получаемого при этом материала проводится з два этапа. На первом этапе производят разделение измеренной [а каждой точке кривой на составляющие,. связанные с индукцией [ ЗП. Существует ДЕа основных способа разделения, один из ко-■орых основан на математической аппроксимации неискаженной ин-т • .укцией части кривой какой-либо известной функцией, а второй -а непосредственном измерении так называемой "фоновой" кривой Л (то есть кривой ВП не искаженной индукцией ео всем диапазо-е времен измерения). Такая кривая может быть получена различим'/. способами, например используя малые разносы, ортогональные становкк, а также проводя измерения на образцах горных пород,

взятых из. скважин или обнажений. Но полученным индукционным кривым строятся разрезы и проводится качественная оценка полученных аномалий. При этом величину можно получить -исходя из асииптотич.еркой формулы -верной:ддя поздней стадии переходного процесса

(б)

где АВ - разнос питающей линии, К - коэффициент установки, а .¿'и - индукционная составлявшая, приведенная к. стационарному значению Е*х . Для оценки величины стационарной поляризуемости предлагается палетка, основанная на статистическом анализе имеющегося полевого материала, .полученного-на -рудопроявдевиях меди, молибдена.и-золота на различных участках Среднего -Урала. Ее применение показало достаточную эффективность, однако.к ее использованию в других геологических условиях 'нужно подходить с осторожностью и необходимо постоянно уточнять при получении новых материалов.

На втором этапе интерпретации предлагается методика, позволяющая оценить.средний глубину до^хорошо проводящего объекта и его проводимость',полученная на основе анализа -кривых спада Ех , рассчитанных для.модели полупространства при наличии проводящей погруженной Б -плоскости. Оказалось, что для кон- . трастных по сопротивлению сред СЙ >1 и время пер -

вой смены знака измеряемого сигнала увеличивается на два порядка при уменьшении разноса установки в десять раз при прочих равных условиях. 3 то же время момент повторного изменения полярности сигнала не_ зависит от величины разноса,а определяется только величиной Я-. При этом глубину до 5 -плоскости и ее проводимость можно получить-исходя из- следующих выражений:

.где J ~ удельное сопротивление вмещающей среды, t qj и ~ соответственно времена первой и второй смены знака (или, при их отсутствии, точек перегиба) индукционной составляющей измеряемого сигнала, а б'ех! и text - относительный или абсолютный минимум на кривой Vfa и ®Ре~ мя, на котором этот минимум наблюдается. В случае когда среда является достаточно однородной (слабоконтрастной по сопротивлению) и ее можно представить в-виде одно'родного поляризующегося полупространства, то параметры средй можно оце - ' нить пользуясь следующим соотношением

t ~ Q о Л (АВ/2)2 ,

где "to ~ время смены знака измеряемого сигнала.

Эффективность предлагаемой методики была проверена на многочисленных полевых примерах, где по результатам интерпретации были заданы скважины и получено хорошее совпадение .вычисленной глубины до объекта поиска и его перспективность о окончательными геологическими оценками.

ЗШЮЧЕНИЕ ' •• :

Все рассмотренные выше задачи основаны на едином подходе, как при получении асимптотических решений, так и при разработке методики интерпретации -полевого материала. Использование одинаковой зависимости (так называемой зависимости Коль-Коль) для описания частотной дисперсии удельного сопротивления среды позволяет проследить, как зависит характер спада различных компонентов электромагнитного поля при изменении параметров характеризующих ВП.

Результаты проведенных исследований позволяют сформулировать' следующие защищаемые положения:

I. Предложена методика интерпретации кривых №П с однократной сменой знака измеряемого сигнала, основанная на анализе характерных точек. В 'отличие от. Р.Б;1уравлевой,!И-,В.А*. Сидорова методика":орнована на.частотной вависииости Коль-Коль, получившей в последнив:годы наиболее широкое, распространение.

От известных подходов Б.М. Тимофеева, 5.11. Какенецкого и Б.А. Сидорова, А.М. Ехана предлагаемая методика отличается тем, что, в ряде случаев, позволяет отказаться от проведения многоразмерньх зондирований.

2. Обнаружены новые типы переходных процессов электрического поля при гальванической' возбуждении. Показано, что на.тлчие промежуточного проводящего слоя в трехслойной модели среды мов:ет привести к появлении дополнительной смены' знака. измеряемого сигнала. I. развитие методики О.М. Шаповалова предложены способы полуколичественной интерпретации вихревой составлявшей сигнала с целью получения удел.ьного сопротивления вмешавшей среды и изучаемого объекта, а также средней глубины до исследуемой проводящей зоны.

Основное содержание диссертации опубликовано в следу-ксих работах:

1. $азОБО-частоть..-.е характеристики вызванной поляризации моделей вкрапленных руд.- Тезисы докладов научно-технической конференции СГИ, СвьрдлоЕск, 1286. Совместно с С.Ф. Бородулиньм, А.Н. Мезенцевым.

2. Метод расчета переходных характеристик электромагнитного поля простых по форме локальных иодяриаущих'ся объектов.-Тезисы докладов IX Уральской конференции "Геология и место-ровдекия полезных ископаемых Урала". Свердловск, 1986 (УНЦ

АН СССР). Совместно с А.Н. Мезенцевым, Ю.В, Кузьминым.

3. Расчеты переходных характеристик электромагнитного поля дкпольных источников в горизонтально-слоистых поляризующихся сродах.- Тезисы докладов научно-технической конференции СГИ. Свердловск, 1987. Совместно с А.Н. Мезенцевым.

4. Переходные характеристики электромагнитного поля поляризующегося шара, возбуждаемого однородным магнитным полем. - Применение метода вызванной поляризация при поисках месторождений полезных ископаемых. М., ЙГИ, 1987. Совместно с А.Н. "езекцевым.

5. О влиянии вызванной'поляризации на результаты электромагнитных зондирований.- Геофизические методы поисков и разведки рудных и нерудных месторождений. СГИ, Свердловск,

1367. Совместно с П.В. Бяхнковол, А.К. МезенцеЕга.

6. Поздняя стадия становления элекгромагнитного поля на поверхности полдриз/озегося по лупрос-1 саистгза.- Электроразведка методами оСБ и' МПП при поисках нефтегазоносных и глубокоззлегагаих рудных меотороЕдени:! з Сибири. Новосибирск, 1969. Совместно с .А.Н. Лзззкцезым.

7. Становление электромагнитного поля кабэлл на поверхности поллрязуззтвгосл ^слупространатва.- Электрометрия на рудных месторождениях. 1969. Дек. ВЛКЛТЛ.'г 7212-2-55. Согг местно с .'иА. Медйелезол, А.К. '¿езенцеБим.

6. С-дасне:;;-:-; .кдектмнносгн о.течтрокагниткых пснлнрзза-.:гд постоянном. н к-'п/льсном токе с установкой горизснтеть-:'0?э олехт —.поля .в приг'тзтзаи ¿-плоскости,- 5с-

грсгь олзлтр-л-лтрик на р/дл!": меггорог-д еы;;я:с. Сзерлллзсч, 195 I. Деп. в;:ниг;: V 4404-3-31. Совместно с . Ледведегол.

Э. Осчогкнэсгл спада ^дектр'/пгскогз поля горизонтального электрического диполя на поверхности горизонтальчо-сг.оис-то;1 поляризусие^ся средь;.- Вопроса электрометрии на рулных месторождениях. Свердловск, 1991. Дгп.ЗПН;ГГЛ 44С4-2-Э1.