Поляризации методы

Возникновение эл. поляВозникновение эл. поляПОЛЯРИЗАЦИИ МЕТОДЫ (а. polarization methods; н. Polarisationsverfahren; ф. methodes par polarisation; и. metodos de polarizacion) — группа методов электроразведки, основанных на изучении электрических полей, создаваемых естественно или искусственно поляризованными геологическими образованиями.

Различают методы естественного поля (ЕП), вызванной поляризации (ВП) и контактный способ поляризованных кривых (КСПК). В методе ЕП изучается естественное электрическое поле, возникающее при естественной поляризации геологических образований, связанной с электрохимическими процессами на контактах рудных залежей из электронно-проводящих минералов, и вмещающими их горных пород (рис., а), а также с электрокинетическими процессами, сопровождающими фильтрацию подземных вод через поры горных пород. Измеряют потенциал этого поля или его градиент на поверхности земли, в скважинах и горных выработках, что позволяет выявлять месторождения полезных ископаемых, залегающих на глубине до нескольких десятков метров, и исследовать процессы фильтрации подземных вод в приповерхностных горизонтах.

Метод ВП основан на изучении электрических полей, создаваемых искусственно поляризованными геологическими образованиями. Поляризация вызывается постоянным или импульсным током, пропускаемым в землю через заземления (токовые электроды), подключённые к батарее или генератору (рис., б).

Процесс поляризации заключается в перераспределении зарядов, всегда существующих на поверхностях раздела между растворами и минеральным скелетом горных пород или электронно-проводящими минералами. Под влиянием поляризующего поля первично-равновесное состояние зарядов нарушается, и они становятся источниками вторичного поля. Это поле измеряется после выключения поляризующего тока. По величине поля ВП судят о характере геологического строения исследуемой площади и о наличии в её пределах полезных ископаемых на глубине до нескольких сотен метров.

КСПК предназначен для оценки размеров и минерального состава рудных залежей, вскрытых скважинами или горными выработками хотя бы в одной точке. Полевые работы этим методом заключаются в измерении зависимости силы тока в цепи двух заземлений (одно в рудном теле, другое за его пределами) от разности потенциалов между рудным телом и вмещающими породами. Характер изучаемой зависимости определяется поляризационными электрохимическими процессами, происходящими на контакте рудной залежи и вмещающих пород. Кривая зависимости силы тока от разности потенциалов (поляризационная кривая) имеет ступенчатый вид. Каждая ступень соответствует электрохимической реакции на одном из видов минералов. По величине разности потенциалов, при которой ступенчато изменяется сила тока, можно судить о минеральном составе рудной залежи. Метод ВП впервые предложен в 1912 во Франции (К. Шлюмберже), ЕП и КСПК в CCCP — соответственно в 1923 и начале 60-х гг.