Читайте также:
|
|
Метод переходных процессов (МПП) относится к группе индуктивных методов электроразведки, характеризующейся с одной стороны, те, что исследование этого поля производится в ближней зоне по отношению к источнику тока.
От других индуктивных методов МПП отличается прежде всего тем, что в этом методе изучается неустановившееся электромагнитное поле (переходной процесс), и сведения о геоэлектрическом разрезе исследуемой площади получаются на основе изучения переходного процесса в различных пунктах наблюдения.
В качестве источника первичного поля при работе МПП может быть использована незаземленная петля, длинный прямолинейный кабель, заземленный на концах, или магнитный диполь в виде рамки малых размеров.
После выключения постоянного тока в проволочной петле, расположенной вблизи электропроводящего объекта, в нем возникают вихревые токи. В следствие скин-эффекта они развиваются вначале в периферийной части проводника, и затухая во времени, распространяются к его центру. Затухание тока происходит за счет тепловых потерь, отсюда чем меньше сопротивление проводника и больше его размеры, тем медленнее происходит затухание.
В результате пространственно-временных изменений вихревых токов в петле наводится ЭДС – e(t). Ее зависимость от времени и характеризует переходной процесс.
Ступенчатое изменение первичного магнитного поля приводит к возникновению в проводящих горных породах и рудах неустановившегося поля вихревых токов, производная по времени от магнитного компонента изучается с помощью приемной индукционной рамки.
Имея ряд общих черт с группой низкочастотных индуктивных методов, МПП обладает следующими особенностями.
поля, т.е. регистрируется чисто аномальный эффект. В других методах задача исключения первичного поля не решается с требуемой точностью, что затрудняет интерпретацию. Возможность регистрации только вторичных эффектов позволяет резко снизить требование к точности аппаратуры.
затухания от проводимости объекта и его размеров, о характере которой было ранее рассмотрено. Следовательно, можно измерение ЭДС в рамке производить в такие моменты времени, когда остаются только вихревые токи, индуцированные в высокопроводящем теле (сульфидные руды), а токи, возбужденные в менее проводящих породах (рыхлые осадки), уже погасли, или полностью перешли в тепловую энергию.
Переходные характеристики в МПП содержат информацию об абсолютной проводимости объекта (подобно частотным характеристикам). Существуют практические способы пересчета частотных характеристик в переходные и наоборот. Переходные характеристики являются в значительной мере общими для тел различной формы. Общность заключается в совмещении переходных характеристик для различных тел в двойном логарифмическом масштабе, если ввести понятие приведенного параметра τ = gmQ, где Q – множитель с размерностью L2. Параметр τ характеризует время спада поля.
Итак, основные положения, характеризующие данный метод, и его место в комплексе рудной геофизики:
простой геометрической формы характеризуются спадом во времени магнитного поля вихревых токов по закону бесконечной суммы экспонент с показателями степени, зависящими от формы и размеров, проводимости рудного тела.
эффективность поисков, лежит в пределах первых десятком миллисекунд.
технических трудностей.
избавиться от влияния неоднородностей во вмещающей толще и зарегистрировать аномальные эффекты, связанные только с хорошо проводящими образованиями, даже в том случае, если эпицентры хорошо проводящего тела и вышележащего худшего проводника совмещены в плане.
затухает значительно быстрее, чем поле от токов в хорошо проводящих телах, что позволяет выделять аномалии, связанные с хорошо проводящими телами, в случае, если даже последние находятся под покровными отложениями, резко меняющимися по мощности и проводимости.
может дать материал для решения задач неглубокого геологического картирования (в частности для картирования мощности рыхлых отложений). Однако регистрация переходных процессов в ранних стадиях наталкивается на серьезные технические трудности.
МПП, в первую очередь, считаются поиски хорошо проводящих объектов.
Значение параметра Q, или эффективного сечения тела, входящего в выражение для характерного времени спада поля
τ = gmQ имеет вид:
изометричным сечением). Q = а2.
вытянутый по падению проводник с неизометрическим сечением). Q = (l 1· l 2)/2.
При исследованиях переходных процессов могут быть выбраны два пути.
искомых тел однократными импульсами магнитного поля (методика МГРИ). При этом получается наиболее полная информация о переходных процессах и разрезе. Однако, соответствующая аппаратура очень громоздка, она смонтирована на 2 –ух автомашинах. Запись обычно осциллографическая.
моментов времени, при возбуждении искомых тел серией периодических импульсов (методика ВИТР). В этом способе можно создать приборы со стрелочной индикацией. Аппаратура портативная. Преимущество – возможность работы в труднодоступных районах, сравнительная дешевизна аппаратуры и работы.
С помощью МПП можно решать следующие геологические задачи:
с высокой электропроводностью. Объектами для поисков могут быть сульфидные и магнетитовые массивные руды, графитизированные сланцы.
залегания одиночных тел и параметра, характеризующего качество проводника.
электропроводностью.
В соответствии с указанными задачами полевые работы проводятся в два этапа: площадная поисковая съемка и детальные работы.
Рассмотрим детально вариант с совмещенным источником и приемником поля, аппаратурой МППО – 1 (ВИТР).
Аппаратура МППО – 1 состоит из генераторного измерительного блока, блока питания, многожильного медного провода и двух катушек.
Генераторно-измерительный блок создает в раскладываемой петле периодически следующие прямоугольные импульсы тока.
1 – токовый импульс, 2 – кривая ЭДС индукции e(t), 3 – момент времени t, в который производится измерение.
В паузах между ними в той же петле, если поблизости находится проводящий объект, возникает периодическая последовательность импульсов напряжения (ЭДС), имеющего форму кривой изучаемого переходного процесса e(t). В выбранные моменты времени tx измеряется соответствующая величина e(tx), приведенная к единице силы тока J в импульсе, т.е. измеряется величина .
Дата добавления: 2015-04-12; просмотров: 34 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |