Б. Дипольные электрические зондирования: экваториальные, азимутальные и осевые 3 страница

3.3.6.20. Распорядок рабочего дня партии (отряда), выполняющей работы методом ТТ, устанавливается в зависимости от суточного хода интенсивности и частотного спектра вариаций поля теллурических токов. Как правило, вариации с периодом от 10 до 150 с наиболее интенсивны и выдержаны во времени в утренние и дневные часы местного времени.

Отклонения от этой закономерности выявляются в ходе поле­вых работ и являются основанием для корректировки распорядка рабочего дня

партии.

3.3.6.21. При выполнении региональных исследований, охватывающих значи­тельную территорию (превышающую 1000—1500 км²), положение базисной станции приходится несколько раз менять. При этом базисные станции помещают в точках опорной сети, которая создается путем выполнения наблюдений характеристик поля теллурических токов повышенной точности, что достигается посредством двукратных независимых наблюдений. Если число опорных точек превышает четыре, то опорная сеть должна составлять замкнутые полигоны для последующего уравнивания.

3.3.6.22. Проверка состояния аппаратуры и оборудования выполняется по той же программе, что и проверка электрических каналов аппаратуры в методах МТЗ, МТП (см. 3.3.6.9). Кроме того, перед началом полевых работ методом ТТ и после их завершения проверяется работа телевключателей. Проверка производится путем осциллографической регистрации марок времени, посылаемых двумя телевключателями, из которых один работает в режиме передачи импульсов, а второй — в режиме приема импульсов. Запаздывание марок, времен при совместной работе двух телевключателей не должно превышать 0,1 с.

При проверке идентичности комплектов аппаратуры прямоугольные приемные установки выкладываются параллельно друг другу на расстоянии 5—6 м. Результат обработки совместной записи (параметр À) не должен отличаться от единицы более чем на 5 %.

3.3.6.23. В процессе полевых работ методом ТТ должны выполняться опорные и параметрические наблюдения МТЗ или МТП в объеме не менее 3 % от общего числа наблюдений ТТ. При выполнении работ методом ТТ в интервале h_инт наблюдения МТЗ—МТП должны составлять не менее 10 % от общего числа наблюдений ТТ. Опорные пункты МТЗ—МТП равномерно распределяются по площади съемки. Сгущение опорных зондирований необходимо на участках резкой смены геоэлектрического разреза, где может происходить переход регистрируемых в методе ТТ вариаций из одного частотного интервала кривой МТЗ в другой.

3.3.6.24. Метод МВП основан на сихронной регистрации в полевых и базисной точках компонент полного вектора магнитного поля. В методе МВП регистрируются вариации геомагнитного поля с периодами от 10—15 до 60—80 с, относящиеся к ин­тервалам S_иht или h_инт. Для наблюдения вариаций используются станции типа МТЛ-71.

3.3.6.25. Метод МВП применяется для изучения экранированных проводящих отложений, как при региональных, так и при поисковых детализационных съемках.

3.3.6.26. Полевые работы методом МВП проводятся с соблюдением соответст­вующих требований к выполнению работ методами ТТ и МТП.

3.3.6.27. Метод КМТП основан на синхронной регистрации в полевых и базис­ной точках вариаций теллурического и магнитного полей. Благоприятными для применения КМТП являются условия, в которых вариации с периодом от 10—20 до 60—80 с входят в главный интервал МТП.

3.3.6.28. Метод КМТП применяется при среднемасштабных (1: 100 000— 1: 50000) поисковых и детализационных съемках в районах,геоэлектрический разрез которых содержит экраны высокого удельного сопротивления, для изучения экранированных отложений низкого удельного сопротивления.

3.3.6.29. Наблюдения вариаций магнитотеллурического поля при работах методом КМТП ведут с помощью аналоговых или цифровых станций типа МТЛ-71 и ЦЭС-1. Базисные точки располагаются равномерно по площади съемки. Радиус действия каждой базисной точки может достигать 30—50 км и более. Каждую базисную точку связывают, по крайней мере, с несколькими десятками полевых точек. На отработку одной базисной точки уходит не менее 10—15 дней. За это время на базисной точке получают материал, достаточный для построения амплитудной кривой МТЗ и определения S^р_эф — суммарной продольной проводимости и р_п подстилающего осно­вания высокого удельного сопротивления. Измерения на базисных точках в методе КМТП служат опорными наблюдениями.

Контрольные наблюдения в магнитотеллурических методах должны составлять не менее 5 % от общего числа наблюдений. Среднее квадратичное расхождение между значениями модулей эффективного импеданса │Zэф│ контрольных и контролируемых наблюдений в методах МТЗ и МТП, а также между контрольными и контролируемыми значениями теллурического параметра À не должно превышать ±5 %.

3.3.6.31. Топографические работы при магнитотеллурических наблюдениях сводятся к определению планового положения и альтитуд точек наблюдения (см. 3.2). Допустимые погрешности определения планового положения точек наблюдения обусловливаются масштабом съемки (0,8 мм отчетной карты, но не более 200 м). Обычно точки опознаются по аэрофотоснимкам и картам масштаба 1: 50 000—1: 100 000. Высоты точек снимаются с карт масштаба 1: 50 000—1:100 000 (допустимая погрешность 15 м).

3.3.6.32. Все данные, характеризующие полевые записи магнитотеллурического поля, заносят в полевые журналы (прил. 47—49). Каждую осциллограмму и теллурограмму снабжают паспортом по прил. 50—51. В графе «Пределы измерений» указывают положение переключателя пределов измерения или чувствительности измерительных каналов, в графе «Градуировка» — положения переключателя градировочных напряжений. В камеральном бюро ведется журнал регистрации осциллограмм теллурограмм (прил. 52—53).

3.3.6.33. При обработке наблюдений магнитотеллурического поля вычисления производятся в следующих единицах: напряженность теллурического поля — мВ/км, напряженность магнитного поля — g (А/нТл), модуль импеданса — мВ/(км × g) [мВ/(км × нТл)].

3.3.6.34. Обработка наблюдений МТЗ—МВЗ сводится к определению модулей и аргументов, основных Z_ху, Z_yx и дополнительных Z_xx, Z_уу импедансов, магнитных параметров Х_гх, Х_гу, построению круговых диаграмм модуля основного ç Z_ху (a) çи дополнительного ç Z_xx(a) | импедансов и магнитного параметра | Х_гх(a) |. Значения модулей и аргументов основных импедансов используются для построения осредненных амплитудных и фазовых кривых | Z | = и j_z= . Осредненные кривые импедансов трансформируются в кривые кажущихся удельных сопротивлений и фазовые кривые по формулам | р_ху, р_ух | = 0,27Т ç Z_xyZ_yx ç²; j_Рух, j_Рух= 2j_7ху, _Zyх.

Амплитудные кривые кажущегося удельного сопротивления МТЗ и кривые МВЗ строят на логарифмических бланках, откладывая по оси абсцисс , а по оси ординат соответственно значения | р_ху |, ç р_ух çи | Х_zх |, | X_zy ç. Фазовые кривые строятся в логарифмическом масштабе по оси абсцисс и в арифметическом по оси ординат. По осям откладывают соответственно и j_ху, j_ух (в арифметическом масштабе одному модулю бланка соответствует 57,3°).

Результаты обработки наблюдений КМТЗ должны содержать частотные характеристики теллурических (m_хх, m_уу, m_ху, m_ух) и магнитных (v_xx, v_yу/, v_xy, v_yx) параметров в изучаемом частотном диапазоне. Графики параметров строятся в зависимости от величины на логарифмических бланках.

3.3.6.35. Обработка наблюдений МТП сводится к определению модуля импеданса ç Z ç и вычислению суммарной продольной проводимости S отложений, перекрывающих опорный горизонт высокого удельного сопротивления, либо вычислению глубины залегания h кровли отложений низкого удельного сопротивления в надопорной толще. Для количественной интерпретации данных МТП в интервале S необходима дополнительная информация о среднем продольном удельном сопротивлении р_l надопорной толщи. Ее получают по результатам бурения, сейсморазведки (MOB, КМПВ) и других методов электроразведки (ВЭЗ, ДЭЗ, ЗС, МТЗ).

3.3.6.36. Обработка наблюдений в методе ТТ сводится к определению средней относительной напряженности электрического поля в полевых точках наблюдений р по отношению к средней напряженности электрического поля в базисной точке q, принятой за единицу. Для определения средней напряженности используют способы сопряженных эллипсов, треугольников и наименьших квадратов. Значения средней напряженности поля связаны с суммарной продольной проводимостью S_t разреза или глубиной залегания кровли отложений низкого удельного сопротивления h.

3.3.6.37. Обработка наблюдений КМТП сводится к определению параметров À и Á, представляющих собой отношение эффективных напряженностей электриче­ского (À) и магнитного (Á) полей в полевой и базисной точках. Для этой цели используются приемы метода ТТ. В базисных точках определяется модуль эффективного импеданса Z^р_эф и вычисляется суммарная продольная проводимость S^р_эф способами интерпретации метода МТЗ. Значения суммарной продольной проводимости S^q_эф в полевых пунктах вычисляются по формуле

 

 

S^q_эф = (32)

 

 

при р_п =¥, S^q_эф (Á/À) S^р_эф.

 

3.3.6.38. Обработка синхронных вариаций геомагнитного поля сводится к определению (с помощью приемов обработки в методе ТТ) параметра Á либо к определению способом наименьших квадратов коэффициентов линейных связей n_хх, n_уу, v_xy, n_ух, характеризующих соотношение между горизонтальными составляющими магнитного поля в полевом и базисном пунктах.

3.3.6.39. Осциллограммы, полученные с помощью аналоговой аппаратуры, считаются пригодными для обработки, если выполнены следующие условия:

а) осциллограмма хорошо проявлена и запись достаточно контрастна;

б) удовлетворены все требования, перечисленные в 3.3.6.6, 3.3.6.8, 3.3.6.9, 3.3.6.13, 3.3.6.18, 3.3.6.19, 3.3.6.22, 3.3.6.32;

в) градуировочные импульсы различной полярности отличаются не более чем на 2 %;

г) градуировочные импульсы не искажены поляризацией электродов и свидетельствуют о критическом режиме работы гальванометров;

д) осциллограмма имеет четкие марки времени;

е) дрейф нуля в теллурических (0,03 мВ/мин) и магнитных (0,05_g/мин) каналах практически не заметен (для МТЛ-71);

ж) паразитные связи между каналами отсутствуют;

з) амплитуда высокочастотных помех, вызывающих неравномерный размах пишущих бликов, не превышает 10 % средней амплитуды вариаций и значений градуировочных импульсов.

3.3.6.40. Постоянные теллурических Р_е и магнитных Р_Н каналов определяются по формулам:

 

Р_е = ;………. (33)

 

Рн = (Н_Г/l_Г) × 100, (34)

 

 

где DU_Г — градуировочное напряжение, мВ; Н _г — напряженность градуировочного магнитного поля, g.

Градуировочные импульсы обрабатываются по способу смещения (с помощью кальки). Между постоянными каналов в начале и конце записи допускаются расхождения, не превышающие 5 %.

3.3.6.41. Значения импедансов по аналоговым записям вариаций поля определяют по квазисинусоидальным импульсам Е_х, Е_у, Н_х, Н_у, взятым на участках установившихся вариаций магнитотеллурического поля. Квазисинусоидальные импульсы Должны иметь четко выраженные экстремумы. Амплитуду, период и фазовый сдвиг импульсов находят по способу касательных. При МТП обрабатываются импульсы, входящие в интервалы S_инt (главный или расширенный интервал МТП) или h_инт. При МТЗ обрабатываются импульсы в возможно широком диапазоне периодов (в зависимости от суммарной продольной проводимости разреза). В зависимости от поляризации поля, характера вариаций, геоэлектрических условий района работ и технических возможностей обработку аналоговых записей ведут различными ручными способами, основанными на визуальном анализе вариаций (векторов поляризации, наименьших квадратов, среднего кажущегося импеданса, кажущихся импедансов), или на ЭВМ с предварительной ручной или полуавтоматической подготовкой материалов — способом векторов поляризации с предварительным выделением первой гармоники анализируемых вариаций, способом наименьших квадратов, по программе узкополосной математической фильтрации, по программе «Период», реализующей способ спектрального анализа КПК, по программе многомерного корреляционного анализа и другим в соответствии с методическими рекомендациями.

3.3.6.42. Из способов обработки, основанных на визуальном анализе вариаций, наиболее полную и точную информацию дают способы векторов поляризации и наименьших квадратов. Эти способы позволяют определять эффективный импеданс Z_эф, основные импедансы Z_xy, Z_yx и дополнительные импедансы Z_xx, Z_yy. Способ векторов поляризации в МТП применим в тех случаях, когда осциллограмма содержит не менее четырех-пяти групп квазисинусоидальных импульсов Е_х, Е_у, Н_х, Н_у, характеризуемых различной поляризацией поля, а в МТЗ — в тех случаях, когда на осциллограмме для каждого из периодов, используемых для построения кривой р _т, имеются по крайней мере две группы квазисинусоидальных импульсов, поля, характеризуемых различной поляризацией. Способ векторов поляризации удобен для первичной (в полевых условиях) обработки осциллограммы. Его используют для обработки рядовых и опорных наблюдений МТП и МТЗ, а также для обоснования возможности применения и проверки других способов обработки. Способ векторов поляризации применим при выполнении следующих методических требований:

а) фазовый момент импульсов сдвинут от их центра не более чем на 1/20 периода;

б) периоды импульсов Е_х, Е_у, Н_х, Н_у в каждой группе различаются не более чем на 10%;

в) в каждой группе один из теллурических и один из магнитных импульсов |имеют амплитуду более 10 мм;

г) разности фаз, определенные по способам сдвига и проекций, различаются не более чем на 15°;

д) каждый вектор поляризации поля принимает участие не более чем в двух выделенных парах;

е) при МТЗ векторам поляризации поля, объединенным в пары, соответствуют периоды, отличающиеся не более чем на ±15 % от среднего;

ж) угол между векторами поляризации в каждой паре превышает 90°, а длина одного из векторов больше 0,5;

з) длина векторов поляризации, входящих в пару с нуль-векторами (нулевой длины), больше 1 (числителям нуль-векторов соответствуют импульсы, амплитуда которых меньше 1 мм).

Все данные об амплитудных и фазовых измерениях, выполненных при обработке осциллограмм по способу векторов поляризации, заносят в журнал (прил. 54). Диаграммы векторов поляризации строят на бланках с миллиметровой сеткой.

В пределах главного интервала МТП между отдельными значениями модулей эффективного и основного импедансов допускаются расхождения, не превышающие 15 – 20 %, а между отдельными значениями аргументов импедансов — не более 20— 25⁰. За пределами главного интервала МТП сходимость значений модулей и аргументов эффективного и основного импедансов определяют по результатам, полученным для периодов, различающихся не более чем на 10 %. При этом допускаются расхождения не выше 15 % по модулю и 15—20° по аргументу. В районах с плавными изменениями геоэлектрического разреза, где дополнительные импедансы по модулю значительно меньше основных, определение Z_xx, Z_yy затруднено. В этом случае более надежные результаты дает обработка по способу наименьших квадратов. В соответствии с методическими рекомендациями корреляцию импульсов и амплитудно-фазо­вые измерения наблюденного поля в способе наименьших квадратов выполняют так же, как в способе векторов поляризации. Обрабатываемые группы импульсов должны характеризоваться различной поляризацией поля (изменения — не менее 40—50° или H_x0 /H_yo не менее 50 %). Для оценки основных импедансов в полевых условиях допускается применение способа кажущихся импедансов:

;

 

.

 

При правильной разбивке установки относительно осей поляризации и двухмерной среды этот метод дает близкие к истинным значения основных импедансов. В камеральный период обязательна переработка теллурограмм способами векторов поляризации или наименьших квадратов.

3.3.6.43. В полевых условиях для экспресс-анализа [при (| Z _ххç/ç Z_ху |): (| Z_ууç/çZ_yx|) не более 0,1] обработку способами поляризации и наименьших квадратов комплексируют с приближенными способами: способом кажущихся импедансов и способом среднего кажущегося импеданса. При этом к осциллограммам предъявляют менее строгие требования. Например, при МТЗ, по крайней мере, на двух периодах должно быть выполнено 8—10 измерений среднего кажущегося импеданса | _к|, а на остальных периодах их число может быть сокращено до трех-четырех (значения | _K| должны относиться к различным квадрантам).

Способ кажущихся импедансов применяют при МТЗ и МТП для определения основных импедансов. В соответствии с методическими рекомендациями этот способ наиболее пригоден для быстрой первичной обработки в полевых условиях. Условия применимости способа кажущихся импедансов определяются отношениями импе­дансов U_xx и U_уу :

 

U_ХХ = | Z_XX |/| Z_ХУ ç и Uyy = ç Z_УУ ç/ç Z_УХ ç.

 

Если выполняется условие U_ХХ /ç h_ХУ ç£0,1, где магнитное число h_xy = Н_х /Н_у (Н_х , Н_у — амплитуды геомагнитных вариаций поля при их квазилинейной поляризации), то справедливо приближенное соотношение между основным и кажущимся импедансами Z_xy Z^к_ху. Аналогично, если Uyy/ ç h_ХУ ç£0,1, то Z_yx Z^к_ух. Если по результатам опорных измерений известно, что в районе исследований U_ХХ £ h_xy, U_yy£ U_o (U_o — соотношение дополнительного и главного импедансов при квазилинейной поляризации поля), то для всех колебаний, удовлетворяющих условию ç h_xv ç£(1/10) U_o, справедлива формула Z_xy Z^к_ху, а при выполнении условия | h_xy | ³10 U_o справедливо Z_yx Z^к_ху. Если осциллограмма не содержит достаточного числа импульсов, удовлетворяющих этим условиям, то применяют способ графического определения | Z_xy ç, ç Z_yx ç, получивший название модифицированного способа кажущихся импедансов. Способ основан на том, что при U_xх £ U_o и при фазовом сдвиге между компонентами Н_х и Ну Arg h_xy = j_н —j_н = const, зависимость ç Z^к_ху ç от | h_xy | в интервале значений | h_xy | от 0 до 1/2 имеет почти линейный характер, причем ç Z^к_ху ç = ç Z_xy | при | h_xy | = 0. Определение | Z_xy | и ç Z_yx ç сводится к построению графиков зависимости | Z_Xу | = f(| h_xy | ) и | Z_yx ç = f( ç h_xy ç ). Обрабатываются колебания, удовлетворяющие условиям: | h_xy | £(1/2) U_o и Arg h_xy = const (с погрешностью ±15°) при определении | Z_xy | и | h_xy | ³ 2 U_o Arg h_xy — const (с погрешностью ±15°) при определении | Z_yx |.

Значения импедансов определяют по группам импульсов, у которых амплитуды превышают 10 мм. Разброс значений | Z_xy ç,ç Z_yx ç соответствующих одному и тому же периоду, не должен превышать 20 %. При МТП должно быть выполнено не менее 15 определений модулей основных импедансов.

Способ среднего кажущегося импеданса в соответствии с методическими рекомендациями применяют при МТЗ и МТП в районах с плавными изменениями геоэлектрического разреза, где значения | | практически не зависят от поляризации поля.

Способ применим при выполнении следующих условий:

а) амплитуда обрабатываемых импульсов поля должна быть больше 10 мм;

б) разность фаз j _н — j_н при переходе от одной группы импульсов к другой должна меняться;

в) отношения произведений постоянных каналов Р_Е, Р_Н и амплитуд А_Е, А_Н сигналов, пропорциональных соответствующим напряженностям поля, (Ре_х Ае_х)/(Ре_у А_Еу) и (Рн_х Ан_х)/(РнуАн_у) должны быть в пределах 0,5—2;

г) периоды импульсов в каждой группе не должны различаться более чем на 15^%.

В главном интервале МТП значения | | и Arg можно осреднять, если периоды вариаций различаются не более чем в 4 раза. В дополнительном интервале МТП h_инт и при МТЗ осредняемым значениям | | и Arg должны отвечать периоды, различающиеся не более чем на 10—15 %. При МТП должно быть выполнено не менее 8—10 измерений с равномерным распределением фазовых углов по квадрантам. Между отдельными значениями | |, полученными в главном интервале МТП, допускаются расхождения не выше 25 %, такие же расхождения допускаются отдельными значениями | |, соответствующими одинаковым периодам за главного интервала МТП. Между средними | | для каждого квадранта допускаются расхождения не выше 10—15%.

Контрольные определения модуля эффективного импеданса | Z_эф | способом векторов поляризации (или способом наименьших квадратов) должны составлять не менее 20% от общего числа определений способом среднего кажущегося импеданса. Между значениями | Z_эф |, полученными способом среднего кажущегося импеданса и способом векторов поляризации (наименьших квадратов), допускается средневзвешенное расхождение не более 5 %. При МТЗ по крайней мере на двух периодах должно быть выполнено 8 —10 измерений | |, а на остальных периодах их число может,сокращено до 3—4 (значения | | должны относиться к различным квадрантам). Допустимость такого сокращения контролируют разбросом точек на кривой МТЗ. Каждая кривая МТЗ, построенная по | |, по крайней мере, на двух-трех периодах должна быть подтверждена способом векторов поляризации (наименьших квадратов).

3.3.6.44. По вариациям составляющих геомагнитного поля Н_х, Н_у, Н_г могут, быть определены магнитные параметры X_zx, X_zy. Наиболее надежно определяются магнитные параметры способом наименьших квадратов. При этом используют 8—10 групп импульсов, характеризуемых различной поляризацией поля. Периоды импульсов в группах и средние периоды групп могут различаться не более чем на 15—20 %. Вычисления ведутся по схеме, аналогичной схеме определения импедансов способом наименьших квадратов.

3.3.6.45. При регистрации магнитотеллурических процессов с аналоговыми станциями в расчете на последующую обработку материалов с помощью ЭВМ должны соблюдаться следующие требования.

1. Временная развертка должна быть такой, чтобы длина минимального периода на осциллограмме составляла не менее 15—20 мм.

2. Чувствительность измерительных каналов должна подбираться с таким расчетом, чтобы амплитуда вариаций с минимальным периодом составляла не менее 20 мм.

3. Нестабильность скорости лентопротяжного механизма не должна превышать 5%.

4. Не должно быть неустранимых разрывов в процессе записи характеристик поля (компенсационные сигналы должны вводиться своевременно).

5. Длительность непрерывного участка записи характеристик поля должна составлять не менее 100 колебаний гармоник высшей частоты (гармоник низшей частоты на таком участке записи будет в 5—10 раз меньше).