Методика сейсмоэлектрических методов

1. Наземный вариант. Существует два основных варианта сейсмоэлектрического метода (СЭМ): пьезоэлектрический метод (ПЭМ) и метод сейсмоэлектрических потенциалов (МСЭП).

Методика и техника наземных работ в пьезоэлектрическом методе сходны с таковыми наземной сейсморазведки. Возбуждение упругих волн осуществляется с помощью небольших взрывов (подрыв электроденаторов, детонирующего шнура и т.п.) или ударов. При прохождении упругих волн в породах с повышенным пьезоэлектрическим эффектом генерируются электромагнитные колебания. Наряду с упругими колебаниями, улавливаемыми сейсмоприемниками, в методе ПЭМ изучаются электрические () составляющие поля с помощью заземленных линий (MN), реже магнитные () - посредством рамочных антенн. Для работ используются 6- и 8-канальные станции, мало отличающиеся от обычных сейсмических станций (см. 11.1.4). Сейсмоприемники и датчики и располагаются рядом. Расстояние между соседними пунктами возбуждения и измерения меняются от 2 до 20 м.

В наземном варианте ПЭМ используется продольное, непродольное и круговое профилирование. Для детализации аномалий наблюдения проводят по профилям, проходящим вкрест и вдоль аномалий. Расстояние между профилями должно быть в 2 - 4 раза меньше предполагаемой длины разведываемого объекта.

При обработке сейсмоэлектрограмм (или пьезоэлектросейсмограмм), т.е. записей упругих и электромагнитных волн в ПЭМ, определяются времена первых вступлений и максимальные амплитуды упругих и электромагнитных импульсов. Далее строятся годографы волн, графики амплитуд и графики отношений амплитуд электромагнитной и упругой волн. По максимумам на этих графиках определяются эпицентры геологических тел с повышенным пьезоэлектрическим эффектом. Зная скорость распространения упругой волны в окружающей среде V и время прихода пьезоэлектрической (электромагнитной) волны , можно оценить расстояние от пункта возбуждения до возмущающего объекта (). Получив такие расстояния из разных пунктов возбуждения при площадной съемке, можно выявить контуры объекта.

Наземный вариант пьезоэлектрического метода применяется для выявления и оконтуривания пьезоэлектрически активных геологических объектов (хрустале-носных, кварцевых, пегматитовых жил, нефелиносодержащих пород), к которым могут быть приурочены месторождения золота, горного хрусталя и оптического кварца, слюды, нефелина. Глубинность разведки 10 - 30 м.

2. Подземный вариант ПЭМ. В подземном варианте ПЭМ может проводиться как профилирование вдоль скважин и горных выработок, так и просвечивание между разными выработками и поверхностью земли. Методика и система наблюдений определяются строением пространственным положением выработок и особенностями геологического разреза.

В результате работ выявляются слепые пьезоэлектрически активные объекты в пространстве между выработками, оконтуриваются зоны и участки расположения кварцевых, пегматитовых и других жил, проводится сравнительная оценка выявленных аномальных зон по величине пьезоэлектрического эффекта. Дальность разведки составляет первые десятки метров.

3. Метод сейсмоэлектрических потенциалов. Методика и техника работ при изучении сейсмоэлектрических потенциалов такая же, как и в пьезоэлектрическом методе. Отличие лишь в природе возбуждаемых электромагнитных полей. Метод сейсмоэлектрических потенциалов находит применение в комплексе инженерно-гидрогеологических и сейсмологических исследований. В частности, с помощью этого метода можно получить информацию о влажности, пористости, мерзлотных свойствах пород. Он может использоваться при сейсмологическом картировании для оценки сейсмической опасности.