Вертикальное электрическое зондирование

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) используется для изучения геоэлектрического разреза. Метод основан на измерении напряжения электрического поля, наведенного с помощью разнесённых питающих электродов A и B, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Симметричная четырехэлектродная установка (Установка Венера)
Рисунок 2. Симметричная четырехэлектродная установка (Установка Шлюмберже)
Рисунок 3. Трехэлектродная установка
Рисунок 4. Установка для дипольного электрического зондирования
Профильная интерпретация данных вертикальных электрических зондирований

Глубинность исследования зависит от расстояния между приемными и питающими электродами, чем больше это расстояние, тем больше глубинность. Для одной точки зондирования измерения проводятся для различных расстояний между питающими электродами AB. При этом необходимо следить, чтобы соотношение между расстоянием AB и MN не было слишком большим (не более 20), в противном случае измеряемое на MN напряжение будет слишком маленьким и, как следствие, уровень помех будет слишком большим. Чтобы избежать этого, увеличивают разнос MN.

На основании полученных данных рассчитывается кажущееся удельное сопротивление ρк.

 \rho_k=k\frac{U_{MN}}{I_{AB}}

где k коэффициент установки, {U_{MN}} — разность потенциалов между электродами М и N, {I_{AB}} — ток в линии АВ. Коэффициент установки определяется формулой

 k= \frac{2\pi}{\frac{1}{r_{AM}}-\frac{1}{r_{BM}}-\frac{1}{r_{AN}}+\frac{1}{r_{BN}} }

где r — расстояние между электродами. Интерпретация полученных данных проводится на основании зависимости ρk(AB/2).

Электроды, используемые в приемной линии, часто сделаны из латунных или медных проводов. На контакте сред электрод-почва возникает двойной электрический слой, вследствие чего между приемными электродами возникает ЭДС поляризации. ЭДС поляризации имеет небольшие значения порядка мкВ-мВ, однако может значительно влиять на точность измерений. Существуют различные методы компенсации или устранения искажений, связанных с этим эффектом.

Постоянный ток для измерений используется редко, в основном используют переменный ток низкой частоты. Такой подход позволяет использовать теорию расчета для постоянного тока и при этом получить ряд преимуществ:

  • нет необходимости учитывать ЭДС поляризации электродов,
  • появляется возможность фильтрации сигнала,
  • позволяет использовать менее мощные источники для больших разносов.

Для того, чтобы избежать индуктивных наводок в приемную цепь и в землю, стремятся использовать переменный ток как можно меньшей частоты. В России применяют частоту 4,88 Гц и ниже. Интерпретация данных ВЭЗ(ВЭЗ-ВП) осуществляется в рамках горизонтально-слоистой модели. Каждый слой модели определяется набором свойств: мощность, удельное сопротивление и поляризуемость. В настоящее время для обработки полевых данных используются современные компьютерные программы. Интерпретация проводится в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режимах. Проблема учета частоты тока решена в ряде программ.

Бесплатное программное обеспечения для решения прямой и обратной задачи ВЭЗ[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]

  • И. А. Доброхотова, К. В. Новиков. ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА. Учебное пособие для студентов заочного обучения. Москва — 2009