Сопротивления методы

СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТОДЫ (а. resistance methods of electric prospecting; н. Widerstandsmessung, KS-Methode; ф. methodes de resistivite electrique; и. metodos de prospeccion por соntrol de resistencia electrica) — группа методов электроразведки, основанных на изучении постоянных электрических полей, создаваемых в земной коре при помощи точечных или дипольных источников. Установка для работы методом сопротивлений состоит из 2 питающих заземлений, через которые в землю пропускается постоянный ток, и 2 измерительных заземлений, между которыми измеряется разность потенциалов. Заземления представляют собой один или несколько металлических электродов, погружённых в землю. В качестве источника тока в питающей линии используются батареи сухих элементов или машинные генераторы. Для измерения разности потенциалов и силы тока, пропускаемого через землю, применяются переносная измерительная аппаратура или специальные электроразведочные станции (состоящие из измерительной аппаратуры и источника тока), установленные на каком-либо транспортном средстве — автомобиле, вездеходе или корабле.

По измеренным разности потенциала (DU) и силе тока, пропускаемого в землю (I), подсчитывается т.н. кажущееся сопротивление (qk) отложений, слагающих геологических разрез:

где к — коэффициент, зависящий от взаимного расположения заземлений. Кажущееся сопротивление зависит от сопротивления пород и руд, участвующих в геологическом строении изучаемого участка. Так, например, если плохопроводящие породы на изучаемой площади образуют поднятие, то электрический ток "отжимается" этим поднятием к земной поверхности (рис.).

Это ведёт к увеличению плотности тока между измерителями заземлениями и, следовательно, к увеличению DU. Соответственно увеличивается qk.

В группу методов сопротивлений входят вертикальные электрические зондирования (ВЭЗ), электрическое профилирование и метод заряженного тела (МЗТ). При работе методом ВЭЗ изучается зависимость qk от расстояния между источниками поля и точками его измерения. С увеличением этого расстояния возрастает глубинность исследования, т.е. на величину qk влияют все более глубинные части геологического разреза. График зависимости qk от расстояния между источником поля и точкой его измерения, т.н. кривая ВЭЗ, характеризует изменение геологического строения в точке зондирования в вертикальном направлении.

При электрическом профилировании размеры установки для измерения qk и т. о. глубина исследования остаются неизменными, а сама установка после каждого измерения DU перемещается вдоль профиля на некоторое расстояние (шаг профилирования), после чего измерения повторяются и т.д. Задача, решаемая при этом, заключается в изучении геологического строения вдоль профиля или сети профилей.

Метод заряженного тела (МЗТ) используется для изучения формы, размеров и положения геологических образований (например, рудных залежей), обладающих сопротивлением, существенно меньшим, чем сопротивление вмещающих их пород. В установке для работы методом заряженного тела одно из заземлений питающей линии А располагается непосредственно в изучаемом теле в точке, вскрытой бурением или горной выработкой, а второе В относится на расстояние, достаточно большое для того, чтобы полем этого заземления в пределах исследуемой площади можно было пренебречь. Электрическое или магнитное поле заряженного тела изучается на земной поверхности при помощи измерительных заземлений (М и N) или индукционной рамки. По характеру эквипотенциальных линий над заряженным телом судят о форме и положении заряженного рудного тела в земной коре.

Методы сопротивлений были предложены в 1912 французским учёным К. Шлюмберже, большую роль в развитии теоретических основ этих методов сыграли работы советских учёных В. Р. Бурсиана, А. И. Заборовского, Л. М. Альпина и А. С. Семёнова. В CCCP работы этими методами были начаты в конце 20-х гг. сначала с целью поисков месторождений нефти и газа, затем для решения инженерно-геологических задач, поисков подземных вод и рудных месторождений.

Развитие сопротивлений методов связано с дальнейшей разработкой их теоретических основ, широким использованием микропроцессорной техники в полевой электроразведочной аппаратуре и применением ЭВМ при обработке и интерпретации результатов полевых наблюдений.