А. Электропрофилирование с заземленными установками

3.3.3.2. Для решения задач геологического картирования применяется симметрическое электропрофилирование (СЭП) с установками AMNB AA^¢ MN^¢ B^¢ B и дипольное электропрофилирование (ДЭП) с установкой ABMN. Работы ведутся в различных масштабах – от маршрутных исследований до съемок масштаба 1: 10000 и крупнее. Разносы AB установки AA^¢ MN^¢ B^¢ B в зависимости от требуемой глубины исследования могут изменяться от первых километров до первых сотен метров. Установки AMNB и ABMN с разносами l_AB и l_OO¢ порядка 200м и менее применяются в относительно простых геоэлектрических условиях для исследований на небольших глубинах. Установка AA^¢ MN^¢ B^¢ B применяется в относительно сложных геоэлектрических условиях.

Комбинирование (КЭП) и дипольное электропрофилирование, а также ЭП в модификации градиента применяются для поисково-разведочных целей (поисков и разведки сульфидных рудных тел, пегматитовых и кварцевых жил, угольных пластов и др.) и детального геологического картирования.

Другие модификации ЭП (дифференциальные установки, модификации вращающегося поля и двух составляющих, установка потенциала и др.) применяются в тех случаях, когда их преимущества подтверждены результатами опытно – методических работ на известных геоэлектрических разрезах изучаемого района. Дифференциальное электропрофилирование с многоэлектродными и дивергентными установками применяется для решения инженерно-геологических задач. Работы ведутся, как правило, в крупных масштабах (1:10000 и крупнее).

3.3.3.3. КЭП и СЭП выполняются, как правило, на постоянном токе с помощью аппаратуры типа ФЭ-72 или аналогичной. При работе на переменном токе следует применять меры для учета (исключения) влияния токового провода. ДЭП и ЭП в модификации градиента выполняются обычно с использованием низкочастотной аппаратуры типа ИКС-1, ИКС-50, АНЧ-3 или аналогичной (см.3.1.).

3.3.3.4. Работы методом ЭП в большинстве случаев ведутся по заранее разбитой сети. Профили ориентируются по возможности вкрест простирания изучаемых объектов с учетом рельефа местности (см. 3.2).

3.3.3.5. При ЭП в модификации градиента при одном положении питающих электродов AB отрабатывается участок, включающий от 3 до 15 и более соседних профилей. Измерения ведутся в средней части AB (модификация срединного градиента – СГ) на профилях длиной до 0,8 l_AB/2 в обе стороны от осевой линии планшета, не доходя до питающих электродов на расстояние, обеспечивающее необходимую глубинность исследований. Иногда проводятся наблюдения за пределами питающих электродов (модификация внешнего градиента – ВГ) на расстояниях (3 ¸ 5) l_AB/2 от середины линии AB. Провод питающей линии раскладывается по прямой между заземлениями A и В. Для рабочих частот 5 – 29 Гц и при разносах l_AB порядка первых километров расстояние между проводом и ближайшим к нему профилем наблюдений должно быть не менее 10 – 20 м. При больших разносах и частотах это расстояние определяется необходимой глубинностью исследований. Удаленность крайних профилей зависит от возможности проведения достоверных измерений и обычно не превышает (1 ¸ 2) l_AB/2.

Генератор тока с рабочей частотой 5 – 20 Гц может быть включен в любом месте питающей цепи. В случаях рабочих частот звукового диапазона генератор следует располагать у одного из заземлений установки.

Детализация (сгущение сети профилей и уменьшение шага наблюдений), как правило, должна проводиться после завершения основной съемки планшета на участках с неуверенной корреляцией особенностей графиков наблюдений, представляющих интерес в геологическом отношении. При перестановке линии AB смежные или соприкасающиеся профили соседних планшетов должны перекрываться.

3.3.3.6. При использовании любой модификации ЭП в случаях обнаружения аномалий на окончаниях профилей измерения должны быть продолжены до уверенного выхода в нормальное поле.

3.3.3.7. Разносы установок и размеры приемных и питающих линий при ЭП выбираются такими, чтобы изучаемый объект фиксировался наиболее четко. При выборе разносов пользуются данными рекогносцировочных ВЭЗ и результатами опытно-методических работ, выполненных на нескольких профилях через известные объекты, аналогичные искомым.

3.3.3.8. Разносы установки AA^¢ MN^¢ B^¢ B должны быть кратны длине l_MN и шагу наблюдений. Разница между разносами должна быть, по крайней мере более 2 l_MN, а их отношение друг к другу выбирается таким, чтобы наиболее полно изучить существенные характеристики геоэлектрического разреза. Работы с установкой AA^¢ MN^¢ B^¢ B могут вестись с одной питающей линией, имеющей разрывы у заземлений A^¢ и B^¢, или двумя независимыми линиями. В первом случае наблюдение вначале производится с короткой линией, после чего провод у заземлений A^¢ и B^¢ переключается на длинную линию.

3.3.3.9. При КЭП оптимальная длина разносов l_АО и l_ОВ зависит от глубины расположения и размеров объектов поисков и может быть ориентировочно определена по формуле

 

 

l_АО = , (8)

 

где d₁ – мощность поверхностных образований; h₂ – предполагаемая длина до верхней кромки искомого объекта; r₁ и r₂ - удельные электрические сопротивления поверхностных образований и вмещающих пород соответственно.

Шаг наблюдений и длина разносов MN установки берутся в интервале 20 – 80 м. Для устранения влияния удаленного электрода на результаты измерений он относится на расстояние не менее (5 ¸ 10) l_AО от планшета работ, предпочтительнее за зону пород высокого удельного сопротивления с малой мощностью поверхностных образований.

3.3.3.10. При ДЭП размеры питающей и приемной линии, как правило, берутся одинаковыми. Различные размеры линий (малые размеры приемной при относительно больших размерах питающей линии) применяются лишь при детализационных работах с двухсторонней дипольной установкой.

3.3.3.11. При работе с различными модификациями ЭП выполняются общие требования по борьбе с помехами.

Контроль влияния утечки при СЭП производится систематически: в сухую погоду контролируется не менее 5%, а в сырую или при влажной почве – не менее 10% от всего числа наблюдений. Влияние утечки в линиях проверяется путем попеременного отключения питающих заземлений, если источник питания находится в центре. При расположении источника питания у одного из заземлений проверка утечки производится только при подключении удаленного от источника питания заземления. При КЭП влияние утечки проверяется при отключении только заземлений, расположенных на профиле измерений. Во избежание влияния утечек при работе в сырую погоду или при влажной траве питающие провода не должны располагаться ближе, чем на 4 – 5 м от профиля. Разность потенциалов утечки не должна превышать 5% от измеряемой разности потенциалов. В случае обнаружения утечки ее надо локализовать и устранить. При работе на переменном токе с установками градиента и ДЭП вместо проверки утечки осуществляется визуальный контроль за качеством изоляции проводов питающих и приемных линий при их раскладке.

Для заземлений приемной линии на постоянном токе следует применять латунные штыревые электроды. В случае плохих условий для заземлений нужно контролировать значения переходных сопротивлений приемной линии и при необходимости принимать меры для улучшения заземлений.

Влияние электрических помех линий электропередачи и связи, а также сверхдлинноволновых радиостанций устанавливается по отношению уровней наблюдаемых разностей потенциалов при включении и выключении тока установки. Допустимое значение отношения должно быть не менее 2 – 3.

В трудных условиях для измерений необходимо выполнять повторные наблюдения в объеме, достаточном для достижения заданной точности наблюдений.

3.3.3.12. Погрешность наблюдений при ЭП определяется по относительной разности значений r_к (или D U/I) основных и контрольных (на тех же точках) измерений. Средняя относительная разность по участку съемки не должна превышать 5 – 10 %: быть минимальной (до 5%) при последующем использовании результатов полевых измерений для количественной интерпритациии и не более 10 % в условиях помех.

3.3.3.13. По результатам измерений на постоянном токе D U/I вычисляют кажущееся удельное сопротивление r_к по формуле, Ом × м,

 

r_к = К D U/I, (9)

 

где К – коэффициент установки, м.

3.3.3.14. Коэффициенты установок для рассматриваемых модификаций ЭП вычисляются по формулам:

 

 

К =

 

 

для СЭП с установками AMNB

 

К_СЭП = ; (10)

 

для КЭП с установками AMN, B_¥

K_КЭП = (11)

 

для ДЭП с установками ABMN

 

K_ДЭП = (12)

 

для модификации СГ с установками AMNB

K_СГ = , (13)

 

где l_AB/2 – полудлина АВ; l_MN/2 – полудлина MN; y – расстояние от питающей линии АВ до профиля наблюдений; х – расстояние от середины профиля наблюдений до середины приемной линии MN. При этом сила тока измеряется в миллиамперах, разность потенциалов – в милливольтах, длина линии и координаты х, у точки наблюдения – в метрах.

Коэффициенты установок могут быть определены с помощью таблиц.

3.3.3.15. При интерпретации наблюдений необходимо учитывать, что значения r_к, рассчитанные с помощью формул (9) –(13) при измерениях на переменном токе, практически совпадают со значениями r_к при измерениях на постоянном токе лишь при значениях параметра r_ЭП, больших 25 – 50 мкГн/м. При меньших значениях r_ЭП, в особенности на профилях, расположенных вблизи питающей линии (для установки градиента), значения r_к на переменном токе могут быть существенно завышены по сравнению с соответствующими значениями для постоянного тока. Однако в большинстве случаев завышение значения не оказывает заметного влияния на относительный характер кривых и, следовательно, на разрешающую способность ЭП. Параметр r_ЭП, мкГн/ц, определяется по формуле r_ЭП = r/ (l²f), где r измеряется в ом-метрах, f – в герцах, разнос установки l – в километрах. Для оценки r_ЭП вместо r используется среднее значение r_к ; l = l_AB/2 или l = l_OO¢ соответственно для установок градиента и дипольного профилирования. При малых значениях r_ЭП расчет кажущегося удельного сопротивления на переменном токе r_к выполняется в соответствии с методическими рекомендациями.

3.3.3.16. Основным способом графического изображения результатов наблюдений является построение карты (планов) графиков r_к (D U/I). Точки графиков должны соответствовать центрам приемных линий. На карте графиков указывают район и участок работ, вид установки, горизонтальный и вертикальный масштабы, дату работ, название партии и отряда, условные обозначения к графикам, а также вычерчивают схему установки с указанием ориентировки относительно стран света. Схема установки градиента должна быть совмещена со схемой профилей с указанием местонахождения генератора. Схемы установок КЭП ДЭП следует оформлять в виде «ключей» установок (прил. 22), показывающих ориентировку питающих электродов по странам света и условное обозначение соответствующих им графиков.

3.3.3.17. По окончании работ на участке съемки производится предварительная интерпретация полученного материала. На выявленных аномалиях проводится детализационные исследования, а при необходимости выполняются электрозондирования и другие электроразведочные работы.

3.3.3.18. Учет влияния рельефа местности и перекрывающих рыхлых отложений производится в соответствии с методическими рекомендациями. Оценка влияния рельефа местности обычно выполняется по топографической карте с сечением изогипс 2 -5 м.

3.3.3.19. результаты наблюдений модификациями профилирования записываются в журнал соответствующей формы (прил. 18). В графе «Примечание» указывается привязка наблюдений к горным выработкам и скважинам, при необходимости вычерчивается абрис местности, записываются сведения о погоде и других факторах, влияющих на результаты наблюдений.

3.3.3.20. Полевые материалы (журналы записей результатов измерений в поле, графики наблюдений по профилям, карты, разрезы и. т. д.) сдаются комиссии по приемке полевых материалов в соответствии с требованиями 3.8, 3.9.