жене
В
электродтары арқылы жерге
Е
батареясынан I электр тогы
жіберідці делік (4.4-сурет). Ток
А
электродынан
В
электродына дейінгі
екі ортадағы жер қойнауы арқьілы таралады. Егер
А
жэне
В
электрод
тары аралыгына
М
жөне А^қабылдаушы электродтарын ораналастырсақ,
аяардың арасындагы А
V
потенциалдар айьфмасы мен I тогы арасыңдағы
байланыс төмендегідей формула арқылы бейнеленеді
мүвдағыр -
AMNB
арасындат органьщ меншЬаі здекір квдеріісі,
k
- эяек-
тродтардың өзара оран ал асуын сипаттайтын коэффициент.
(4.2)
4.4-сурет.
Екі электродтық электр өрісі жөяе оны
өлшеудін қондырғысы
113
Сонымен,
АВ
іізбегіңцегі I тогьш жөне қабылдаушы АйУалектродгар
аралығыңдағы А
V
потенциалын өлшеу арқылы, сол ортаның менишпі
электр кедергісін анықтауға болады. Әрбір тау жынысьшың меншікті
электр кедергісі әр түрлі болғавдыктан, осыңцай қоңцьфғы көмегімен
сол ортаны меншікті кедергісі арқылы белуге болады, яғни пудалтг
денені іздесгіруге болзды.
4.4-суретге келтірілген
AMNB
қоңцырғы астындағы орта біртекгі
деп қарастырылған яғни бүл орта біркелкі жыныстардан қүралған.
Егер, бүл ортаны ер түрлі қабаттардан түрады деп қарастырсақ, оңца
анықталган менпшпі кедергі сол органы қүрайтын барлық жыныстар-
дың өсерімен анықталады. Мүндай өлшенетін кедергіні көрінерлік
(кажущееся) элекгр кедергісі деп атайды.
Еңді кедергі әдісінің түрлеріне тоқталайық.
Вертикаль алеюцлк зоңцыдау (ВЭЗ) едісі торг адеюродіы қоңдырш
көмепмен түрақты токтың орісін влшеуге негізделген
(А және В
қорек-
теңщруші электродтары,
М
жөне
N
қабыдцаушы элестродтары біо
түзудщ бойында орналасқан,
M N « A B ).
ВЭЗ жер қыртысыньщ горизонталь немесе калбеу орналасқан қабат-
тарын Қүрайтын геологиялық қималарын зертгейтін кедергі өдісінін
маңызды бір түрі болып саналады.
ілаудың негізгі принципіне тоқкшайық.
AMNB
симметоияльж
қондыргысы арқылы жерге ток жіберіледі (4.5-сурет). Жерде ток ра
диусы қореюгеңщруіш
АВ
электродтарының ара қашықтығына тең
ABC
жартылай сферада таралады. Егер бүл орта бір текті жене изотропш
КТ РПСОЛ° ртаныңHa^ ™ менигіктікедергісіне
тең болады. Енді
А
және
В
электродтарын
А]
жөне
В.
нүктелеріне жыл-
Р вДиаметрі
АА
С> «артылай сфераға сәйкес
б о ^ ^ ы л а й ш а Ажөне В элекгродгарын жылжыта огырып
A,, А
, .*
‘
'
2
=
1
2
ЖӘНе с с ) ’ ӘР6ІР н ҮІсгеге
сәйкес
р
S
I
S
; ™
4 ТӘРаЛУ ° РТаСЫН " * » « * » түсеміз. Осыған
сөйкес өлшенепн р тереңщкте орналасқан жыныстарды қамти түседі
Егер де қоршаган орта біркелкі болса, онда
А
ж ө н е Т э л ^ о о ™
арақашықтықтарын қаншама көбейткенмен, олшенетш р мш і өзгеп-
мейдьсолортаньщнакшменшікпэлекгрліі к е д е р ^ е S
^ S S e S ^ a ^ (lapilcriPyim.™b*CTap) біртекті болмаса (4.5-
ур ттеддей екі қабаттан немесе бірнеше қабаттан түоатын ботса^
орнынамекі
С(^>ерасьшан бастап нақты меншікті кедергінің
°Р*2™
0ртаға сөйкес көршерлік кедергіні өлшейміз, яғни меншікгі
фикке
а ш 2 Е Е Г
СаЙЫН өзгерісі
4'5>
^сУРегге көрсетілген гра-
114
4.5-сурет.
ВЭЗ өдісі. Екі қабатты қима
ВЭЗ өдісі өр түрлі геологи ялық мақсатгар үшін қолданылады.
1. Сальпщылар (наносы) қалынды ғьгн жэне жерасты негізгі жыныс-
тары желегінің (кровля) формасын анықтау.
2. Жерасты қүрылымдарының өзгешелігін жөне атасу (залегания)
элсментгерін анықтау.
3. Шөгінді жыныстардын қабаттарын жеке стратиграфиялық жөне
лигологиялық горизонттарға бөлу.
4. Басқа геофизикалык әдістермен табылған аномалиялардың себеп-
герін анықтау үшін қосымша твсіл ретшде қолдану.
_ j
ВЭЗ нөтижесін интерпретациялау деп зондылау нөтижелерін гео-
логиялық түрғыдан дүрыс түсіндіруге бағытталган жүмыстарды айтады.
Бүл жүмыстар қатарына ВЭЗ қисық сызықтарына сөйкес геозлекгрлік
қиманы д үрыс анықтау және алынган мағлүматтарды сапалық жағынан
түсіндіру кіреді. Сандық интерпретациялау, өдетге, ВЭЗ қисық сызық-
тары арқылы өрбір қабатщң немесе тірек горизонтыиың теренднш
есептеуді айтады.
I
Днпольдық электрлік зоцдылау (ДЭЗ)
(AB=MN
символымен белп-
ленеді).
MN
қабылдаушы электродтары
АВ
қоректендіруиіі элект{Х)д-
тары арасынан алынып, біршама қашықта орналастырыладаіі Бүл
жащайда
Л
жөне
В
қоректендіруші элекгродтары тудыратын өрісін
MN
электродтары үшін дипольдық өріс деп қарастыруга болады.
АВжа
не
MN
электродтарының өзара орналауына қарай дипольдық
қоңдырғылардың бірнеше түрлері бар (4.6-сурет).
_
. .
Сонымен, дипольдық электрзондылау әдісінде көрінерлік менппкгі
кедергі қоректендіруші және қабылдаушы электродгардың ценгрлерінщ
ара қашықтыгына байланысты өзгерісі зертгеледі.
115
Т ^ Т "•*-
да—і
ё
М ' в '
N "
I
L4tf-J
І
А
О
в
*
1
J
J
М* о*
Н*
1 !И
ш т Ш т т Ш
ш ш г 1
. ;
щ Ш Ш Ш т а Я
^
#
I
.6
су рет.
Дішольдық қондырғының түрлері*
а
— азимуттык *
1
I 1 “^"Д И ^ирлы к; 1 - , ap a V w Щ
ё
Й Щ Щ !
I
£
өспк,
e
— экваторлық
|
ӘДІСІНДе
коңдыргысьшың « №
ФШбелгілТ S f m
S
ЛеСІ Өлшеаде г|р°филь бойымен бүкіл
^
^
‘ б ф ^ ^ зы л х ы т ь а ы п о т ы р а д ы . Сондыктанла
зертгеле,
пьщ профиль бойымен горизонталь бағытга
116
it 1 ' ^ ^ ПРОфИЛЬ бойьшен хьшжшылып олшенетін 4-полюсты
^
ГСН‘ ПР° ФШІЬ боЙЫМен
к е д е ^
^
Рі'НЬВД югерісі бІРКДлшгш бшңды (1 жвне
хагдайлар).Ал,қовдыргырудалықдененің
*™ е
кабылдаушы злекгродтар арасьщдағы токтың тығыздығы өсіп AU көбейе-
I
Ал> бүл өзгеріс графикте рк-ның аномаггиясының өсуін
көрсетеді. Егер, руцалық объект элекгрөткізгіш дене болса, оңца рк-ның
I
аномалиясы төмен болады.
к
I
Заряд немесе зарадталған дене әдісі жер бетіне жақын жатқан гео-
1
логиялық объектінің бір бөлігі аиіылған болса (үңғъшамен немесе тау
І
қазындыл арымен, өлде су агыны әсерінен шайылып), оңца сол объек-
тіні (контурын) анықтау ушін пайдаланады. Ол үшін қоректендіруші
электродтардьщ бірін
(А
немесе
Б)
сол объектінің ашылған жеріне
(4.8-сурет), екіншісін сыртта орналастырады. Бүл жағдайда рудалық
дененің өзі электр өрісінің кәзі болып табылады. Жер бегіңце қабыл-
I
Даушы электродтардың орнын ауыстыра отырып, сол дененің жер
қойнауы ндағы пішінін анықтауға болады.
]
Электрхимиялық поляризация әдістері қатарына табиғи электр өрісі
І
жөне жасанды поляризация өдістсрі кірсді.
Табиги электр өрісі (ЕП) жер қойнауындагы геологиялық денеде
1
өздігінен пайда болатын электр өрісін зертгеуге негізделген.
Жер қойнауында табиги электр орістері көптеп кездеседі: мөселен,
^
жер асты қабатгардагы диффузиялық (араласу) немесе топырақтардагы
[
шіру процестері. Мүндай процестер (бүнан пайда болатын электр
j
өрістері) аз ғана жерді қамтиды жоне де рудалық денелермен байланысы
жоқ Соңцықтан да геологиялық зертгеулерде мүндай өрістер қарас-
тырылмайды.
И Г іЕ
1
I
ІІІ
А М N
*
4.7-сурет.
Элеюгрлік профильдеудің физикалық принципі
117
Қарқындылығы жогары табиги элсістр өрістсрі, өдетте, сульфидті
рудалар аймағында болады. Мүңцай өрістердің жер бетіндеп гіотенииая-
дар айырмасы бірнеше милливольтқа жетуі ықтимал.
4.8-суретгс жер бетіне жақын орналасқан рудалық дене көрсетілген.
Оның жер бетіне жақын орналасқан болігі отгегімен қаныкқан су әсе-
рінен
қарқынды түрде тотығады. Тотыгу процесінде өдетте валентщ
электрон жойылып, руданың осы бөлігінде потенциал жоғары
болады. ]
Ал, руданың төменгі жагында керісінше, қалпына келтіру процесі j
жүріп, валентгік электрон қосылады ягни мүндағы потенциал төмен
болады. Сонымен, рудалық деиенің жоғаргы бөлігі (тотыгу
аймағы)
оң таңбамен, төменгі
бөлііі
— кері таңбамен зарядгалады, ал кіріктіруші
жыныстарда таңбалар керісінше болады. Міне, мүңдай процесс рудалық
денені табиги электр өрісінің көзі - гальваникалық элемент есебінде
қарастыруға болатынын білдіреді.
Ж
4.8-сурет.
Ток
сызыктарының
және эквипотенциалдық
беткейлердің қимада
жөне жоспарда орналасуы
Жер бетіңде поляризацияланбайтын қабылд агыш эяекгродтар кө» іе-
гімен потенциалдар айырмасын өлшеу арқылы рудалық денені іздес-
тіРУге болады. (Поляризациланбайтын қабыддагыш электродгар кеуекті
саздан жасалынып, тығыз жабылатын кішітірім ыдыс. Ыдыс ішіне мыс-
тын; күкірт қышқылды тұзы қүйылған және оған мыстан жасалган
стержень орнатылған. Электродтағы стерженьдер өлшеуші потенцио-
метрмен жалгастырылып, потенциалдар айырмасы өлшенеді).
|
118
1
жьгаыстардың немесе минерал
тап гоя нешгі элекгрдік қасиетгерінің бірі, жыныстар арқылы түрақты
'
1
4
**
.
s
.-
j
L .
_
__
_______ _
a V Y Y t r r т т ^ І TTXT TTР VJГ—
,
нсмссс айнымаяы
г е й і н е н е г і з д е л г е н .
қадданылатын 4 - электрод ты стандартты
я ы р ғ ы
аркылы жерге гүрақты ток жіберуді кенеттен тоқтатсақ, овда
к а б ь и щ а у ш ы
алекгродтар арасындағы кернеу бірден жойылып кетпейді.
Б а с т а п қ ь щ а
кернеу күрт азайғаннан кейін басыльш, бірнеше секундган
урйін гана 0-ге тең болады (4.10-сурет). Мүндай процесс токты қос-
байқалады
секундтан
Сонымен жер қойнауы радиогехникадан белгілі конденсатор сияқты
ігтп
яапялтаоьгн жинайды яғни поляризацияланады.
1
г
4.9-сурет.
Жасаиды поляризация өрісінің пайда болуы
жөне оны бақылау сүлбасы. Ток сызықтары:
1 — алғашкы өріс; 2 — жасанды өріс
|
Жасанды поляризацияны олшеу ток көзі ажыратылған соң азайый
кеде жатқан хернеуді
tx
— 2 учаскесінде шішеуге негізделген. л үші^
поляризациялану деңгейі
М
деп аталатын параметр енпзіледі
А
1
М-
A
Vc
A
Vc*
J
П Ф
(4.3)
•
«
анды поляризация өдісінде қолданылатын қондырғы
егілей болғанымен, біршама күрделі болып келеді.
119
с
4.10-сурет.
Жасанды поляризация қүбылысы.
/0 - уақытында ток өшеді, бірақ кернеу бірден 0-ге теңелмейді.
А
обылысы /, —
г2
аралығындағы аудан
4.7. Айнымалы электрмагниттік өрістер әдістері
|
4 .
7
.1 Магнит -теллурл ық әдістері
|
Жер қойнауында жөне оны қоршай төменгі жиіліюі табиғи магнит -
теллурлық өрістер деп аталатьш магнит өрісі таралады. Олар жер қой-
науында табиғи теллурлық (теллур, грек. - жер) токтар деп аталатын
айнымалы электр өрісін тудырады.
Щ
Мапшт-теллурлық өрістердің табиғатын бүгіңде Күннен тарайтш
зарядгалған бөлшектердің (корпускупдердің) ионосфераға әсері арқылы
түсіңдіреді. (Бүл ағынды кейде “күн желі” — солнечний ветер деп те
атайды). Осы күн желінің” магнит өрісі жердің магнит өрісіне эсер
етіп, оны деформациялайды. Бүл процесс түрақты болмағандықтя
жер бетіндегі геомагнит өрісінің өзгерісі (толқуы) осыған байланысгбі.
Магнит-теллурлық өрістердің (жиілігі 10 s Гц-тен дыбыс жиілігіне
дейін) жер қойнауында тарауынан теллурлық токтар пайда болады.
Магниг-теллурлық зондылау адісі (МТЗ) жердің геологиялық қүры-
льшы туралы қүнды маглүматтар алу үшін пайдаланылады. Бүл әдісте
өрістің жиілігі секундтың жүздеген бөлігінен бастап бірнеше сағатқа
деюнп аралығындағы өзгерістер зерггеледі. Ал, бүл процесс өрістің жер
қойнауында ондаған метрден жүздеген километрге дейінгі терендікге
т^луы н көрсетеді, яғни бүл өдіспен жердің шөгінді тысын гана зерттсп
қоимай, тигп жоғарғы мантияны да зсрттсуге болады.
120
Бүл әдісте көрінерлік меншікті элёюгр кедергісінің (рк-ның) өрістің
жиілігіне тәуелділігі зертгеледі. Ол үшін жер бетінде магниттеллурлық
лаборатория
немесе саңдык электрбарлау станциясы арқьиты магнит-
теллурлық өрісінің (электрлік жене мапшттік) өзара перпендикуляр
горизонталь қүраушылары
Ех
жэне
Ну
немесе
Еу
жөне
Нх
өлшеніп,
солар арқылы рг анықталады. Бақылау нөтижелерін тадцау барысыңца
р (7) түрғызылып (МТЗ қисық сызыгы), ол өрі қарай сарапталады.
* Машкг-теллурлық профильдеу (МГІІ) электрлік
Ех, Еу
жөне магнит-
тік
Нх, Н
қүраушыларыньщ мендері түрақты бір периодга өлшенеді.
(Әдетте/бұл
период шамасы 10-нан 80 секунд аралығында болады).
Зерпелепін epic жиілігі (периоды) түрақты болғаңдыктан, МП I әдісшде
геоэлектрлік қима белгілі бір тереңцікте бейімделіп зерттеледі.
МТП әдісіңде дала жүмыстары МТЗ әдісінде қолданылатын қон-
дыршяармен жүртізіледі, айырмашылығы тек қана магнитгеллурлық
орістерін тіркеу процесі МТП өдісінде өлдеқайда үзақ уақыт алады.
Теллурлық токтар әдісі (МТТ). Әдетте, теллурлық токтар электр-
химиялық токтарға (ЕП едісі) қарағанда үлкен аймақты қамтиды.
Олар жер бетіне параллель бірнеше километр тереңщкте таралады.
Сондықтан, теллурлық әдіс элекгрбарлау төсілдерінің арасьгндағы
хердің терең қойнауын зерттейтін өдістердің бірі.
Бүл өдістің негізі жер бетіндегі өр түрлі нүктелерде теллурлық
токтардың потенциалдар айырмасын олшеуге негізделген. Ол үшін
поляризацияланбайтын элекгродтар немесе арнайы қорғасыннан жа-
салған электродтар қолданылады.
Егер қиманың элекгрөткізгіштік қасиеті бірдей болса, онда потен-
циалдар градиенті де жер бетіндегі ор нүктелерде бірдей болар еді (4.11-
сурет). Электрөпгкізгшггігі өзгеше белдемдер ток сызықтарының таралу
багытын, жер бетіндегі потенциалдар градиентінщ шамасын озгертеді.
Жср бетіңде осьгадай өзгерісті бақьшай отырып, сол өсерді тудыратын
жер астындағы объектінің орналасуын анықтауға болады.
I
МТТ мағлүматгарын (теллуроіраммаларды) талдау барысында неігізіі
(базисный) жене жалпы бақылау пунктгері арасындағы синхронды
өзгерістерді тауьш, олардың амплитудасын өлшеу арқылы қажетті
теллурлық параметр есептелінеді (
ji
=AV2/AV,). Табылған р теллурдық
параметрдің изосызықтары түргызылып, олар ері қарай тадданады.
Әдетте, магнит-теллурлық едістері ірі геслогиялық аймақтжды
зерттеуде (мүнай-газ аймақтарының терең геологиялық қүрылысы)
жене жердің терең геологиялық қүрылысын зерттеуде (жер қыртысы
мен жоғаргы мантияда кездесетін шекаралық беткейлер) кеңінен
қоаданылады
121
&
һ
Өцгермегеіг
тешіурлык
токтар
4.1]-сурет.
Телллурлық токхың
есерінен жер бетіндегі
потенциал грааденһнің
гүзды күмбез күрыльгмы
үстіндегі езгерісі:
а
— қалыпты мәні.
б
— қүрылимның әсері
Ө з г е р іс к е
ү ш ы р а г з іі
тсллурлш с
токтагу
4
.
7.2. Электрмагниттік зондылау эдістері
Электрмагнитпк зоңдьшау өдістері геолог-иялық қиманы электрмаг
гг өрісінің комегімен
тік
бағытта зертгеуге негіэделген. Бұл әдісіерди
қүрамына жоғарьща қарастырылған ВЭЗ және МТЗ өдістері де кіреді
Элегармапштгік зондылау өдістерінің ішіңде айнымалы электрмаг
гт орістің электрлік немесе магниттік дипольдарын бақылауға негіз
делген жеке топ қүраитын едістер бар. Оларды ң қатарына жиідікті (час
тотіше)зондылау (43) жөне өрістің қалыптасу (ЗС) тәсіпдер? кіреді
Жшлипі электрмагнит зоңцылау (4 3 ) деп бегкейлері колденең орна
ласқан геологиялық қиманы айнымалы гармоникалық заңды;; ықпе і
озгеретш оріспен элекгрбарлау өдісіл айтады. Айнымалы элекірмаши
өрісінің көзі ретіңде гармоникалық зандылықпен өзгеретін эдектрліі
немесе магниттік диполь қолданылады. Бүл өдіс екі түрлі тсідыеі
жүршшеді. Бірйшп төсідде epic көзі мен бақылау пуніаі аральнъпвдаи
©рістің озгерісі зертгелсе, екіншісіңце - өріс көзі мен бақыла>
түрақт түрде қалып, өрістің ор түрлі жиіліктердегі езгерісі зер
дісгің кәмегімен жер қойнауының терең қүрннысьш. (
километрлер) немесе жоғарғы қабатгарын (жуздеген метрге дейі
пуні
Терендік зертгеулерде жиі
122
лікті 43) өрістер пайдаланылса, жер беткейін зертгеуде үшін 103 — Ю6
Гц
жиіліктегі (жогаргы жиілікті) өрістер пайдаланылады.
Бақылау барысыңца әрбір жиілікге рк фаза мөндері анықталынып,
p o - f j r
функциясы түрғызылады.
Электрмагнит орісінің қалыптасуы әдісі (ЗС) барысьщпа жерде элегар-
лік немесе магнитпк дипольдің электрмагнит өрістерінің сатылы өзгерісі
өлшенеді, яғни қоректендіруші дипольдардағы ток жойылғаннан соң
барып бақылау пункгінде өлшеу жүргізіледі.
Импульсіі тіркестіру барысында сигналдың
AU(t)
мөлшері өр мо-
мсште өлшеніп, рт мәні есептелінеді
мүндағы
I
- қоректевдіруші диполъдағы ток мөні, / - ток өшіріл-
геннен кейінгі уақыт,
к —
қондырғылардың түрлеріне байланысты
өэгеретін коэффициент.
Егер тіркеу процесі дипольдан қашық жерде жүргізілсе, онда рт
төмендегі формула арқылы есептелінеді:
Эле ктрбарл аудың иңдукциялық одістері қатарына айнымалы ток-
пен қорекгеңціріліп, жерге қосылмаған қондырғылар арқылы электр-
магнитгік орісті қоздыруды айтады. Қондырғы ретінде мөлшері аз
рамкалар, тік бүрышты үлкен ілмектер, өте үзын кабельдер және т.б.
кодданылады. Осы аталған қондырғылар қоздыратын алектрмагниггік
epic жер бетінде, ұңгымада немесе жер астыңда өлшенеді.
Жерге қосылмаган ілмек (незазешенная петля)
әдісінде бастапқы өріс
жер бетіне орналасқан төртбүрышты ілмек пішіні бар сымнан жасалған
қоңаыргы арқьілы жасалңцы. Оның қабырғалзрыш >щ үзындыгы 1—2 кило-
метрге жетеді. Қоздырылған магнит өрісі Ьмектің іхшсі немесе сыртқы
жагында орналасқан профилвдердегі аспаптар арқылы өлшенеді.
Шексіз үзын кабель (метод бесконечного длинного кабеля) эдісінде
электрмагнит өрісін жер бетіңде үзынынан тартылып, ей үшы жерге қо-
сылған кабель (4.12, б-сурет) қогдырады. Қоздырылган магнит өрісі
кабель-дін бағьпына перпендикуляр орналасқан профилвдерде олшенедо.
рх=к
& V (/)
(4.4
(4.5)
123
А
Г
4.12-сурет.
Индукцирық өдістің негізгі турлері.
ci
~ жерге қосылмаған ілмек;
б ~~
Достарыңызбен бөлісу: |