Метод вызванной поляризации (ВП) основан на изучении вторичных электрических полей в земле. Их происхождение связано с электрохимическими и электрокинетическими процессами, возникающими под действием электрического тока, возбуждаемого сторонними источниками в двойных электрических слоях, которые самопроизвольно возникают на границе твердой и жидкой фазы в горных породах. Явление вызванной поляризации наблюдается в постоянном или низкочастотном электрическом поле (0 - 100 Гц) только в неоднородных (гетерогенных) средах, которые состоят из твердого, жидкого и газообразного вещества. Чем выше степень неоднородности горных пород, тем, как правило, выше уровень поляризуемости.
Измерение вызванной поляризации
Для изучения вызванной поляризации, как правило, используют обычные четырехэлектродные установки AMNB, с помощью которых измеряют параметр кажущейся поляризуемости hк (читается «эта-ка»). Параметр hк это отношение напряженности поля вызванной поляризации к напряженности первичного поля и измеряется, как правило, в %. Так как в процессе измерений hк регистрируется первичное электрическое поле, кроме кажущейся поляризуемости из результатов наблюдений можно также получить кажущееся сопротивление rк. Если измерения ведутся на переменном токе, то ВП можно измерять в градусах фазового сдвига измеренного гармонического сигнала Emn*sin(wt+Fiвп) относительно токового сигнала Iав*sin(wt), определяя, таким образом, задержку в реакции среды относительно процесса воздействия внешнего поля.
Наибольшими значениями поляризуемости обладают породы и руды с включениями электронопроводящих минералов пирита, халькопирита. галенита. графита. антрацита, самородных металлов (медь самородная, ртуть, серебро) и т.д. Поляризуемость таких пород бывает, как правило, очень высокой от 5 до 40% и более. Различают два типа поляризуемости электронных проводников: поверхностную и объемную. Поверхностная поляризуемость характерна для сплошных рудных тел большого объема, у которых на поверхности под действием протекающего тока накапливаются вторичные заряды. При выключении тока я течение нескольких секунд происходит релаксация накопленной энергии. Для вкрапленных руд, которые не обнаруживаются другими методами геофизики, характерна объемная поляризация. Для поиска таких объектов метод ВП является ведущим методом исследований. Безрудные породы (осадочные и магматические) поляризуются значительно слабее: их поляризуемость меняется от 0.5 до 3%. Кроме того, метод ВП также применяется в гидрогеологической геофизике для определения уровня грунтовых вод и выявления различных литологических комплексов пород в разрезе, благодаря заметной зависимости h осадочных пород от влажности, глинистости, пористости.
Таким образом, основные области применения метода ВП это поиски рудных залежей, гидрогеология и геологическое картирование. Следует отметить, что в последнее время метод ВП все большее применение находит при поисках нефтегазовых месторождений. Как показали многочисленные полевые эксперименты, над углеводородными залежами образуются скопления вкрапленников пирита, что создает физические предпосылки для поисков и оконтуривания месторождений нефти и газа.
Работы методом вызванной поляризации выполняют в форме зондирования (ВЭЗ-ВП), профилирования и электротомографии.
Интерпретация данных профилирования ВП ведется на качественном и количественном уровне. В некоторых ситуациях (одиночное тело простой формы в однородном полупространстве) для нахождения геометрических параметров аномалообразующих объектов можно использовать формулы, заимствованные из метода магниторазведки. Для интерпретации | электротомографии ВП используются специальные программы.
См также:
Источник:
Литература
- Комаров В.А. Электроразведка методом вызванной поляризации. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1980.- 391 с.
- Инструкция по электроразведке: Наземная электроразведка, скважинная электроразведка, шахтно-рудничная электроразведка, аэроэлектроразведка, морская электроразведка/М-во геологии СССР.-Л.:1984.-352 с.
Статья
Обсуждение