Изучение объектов типа трубка методом ЗВТ около города Мирный ( республика Саха-Якутия, Россия ).
Работы проводились в рамах договора с НИГП АК «АЛРОСА» (ОАО). В рамках этих работ по плотной сети 50*50 м измерялись компоненты dBz/dt, горизонтальная компонента dBfi/dt, электрическая компонента Er. В результате этих работ мы смогли локализовать трубку, которая является слабоконтрастным объектом и практически не выделяются другими методами электроразведки.
Перед началом подбора формы геологической неоднородности мы выделили две зоны, где сигналы наибольшие. 1-ая зона максимальных сигналов выявляется на временах 0.545 мс, 0.780 мс, 1.058 мс и соответствует объекту находящемуся ближе к поверхности земли. 2-ая зона максимальных сигналов выявляется на временах 1.965 мс, 2.429 мс и соответствует объекту находящемуся глубже. Мы также учли, что при увеличении времени максимум сигнала будет не над центром объекта а несколько дальше от центра КЭД. Мы предположили, что сигнал на времени 1.431 мс соответствует промежуточному положению между зонами 1 и 2. В соответствии с этими зонами мы задали два объекта соответствующие 1-ой и 2-ой зонам. После проведения предварительных расчетов мы расположили 1–ый объект на глубинах от 10 до 50 метров, 2-ой объект расположили на глубине с 50 до 500 м. Объекты которые мы выделили вынесены на рис. 1.
Рис 1. Площадные (нормированные) измерения компоненты dBfi/dt с учетом поправки за рельеф местности. Времена 0.545 мс, 0.780 мс, 1.058 мс, 1.431 мс, 1.965 мс, 2.429 мс. Зеленым цветом на план нанесены контуры 1-го и 2-го объектов выбранных в качестве начального приближения.
На рис. 2 приведено распределение рассчитанного сигнала для подобранной модели объекта, компоненты dBfi/dt на временах 0.531 мс, 0.795 мс, 1.073 мс, 1.444 мс, 1.943 мс, 2.365 мс. На рис. 2 выведены также планы объектов из которых состоит модель объекта. Голубой объект с глубины 10 м до 30 м, желтый с глубины 30 м до 60 м, красный с глубины 60 м до 140 м, синий с глубины 140 м до 500 м. Расчеты показали что мы имеем информацию о среде до глубины примерно в 300 м. Как мы видим в подобранной модели немного изменились глубины объектов, и изменилось расположение объекта. Тем не менее, начальное расположение объектов заданное по полевому материалу до подбора моделей оказалось хорошим в качестве первоначального приближения.
Рис 2. Площадные (нормированные) результаты расчетов для подобранной модели компоненты dBfi/dt на временах 0.531 мс, 0.795 мс, 1.073 мс, 1.444 мс, 1.943 мс, 2.365 мс. Голубым цветом объект с глубины 10 м до 30 м, желтым цветом с глубины 30 м до 60 м, красным цветом с глубины 60 м до 140 м, синим цветом с глубины 140 м до 500 м.
Подобрав модель по компоненте dBfi/dt мы проверили результаты по компоненте dBz/dt. На рис. 3 выведены площадные (нормированные) измерения компоненты dBz/dt с учетом поправки за рельеф местности. Времена 0.545 мс, 0.780 мс, 1.058 мс, 1.431 мс, 1.965 мс, 2.429 мс. На рис. 4 выведены площадные (нормированные) результаты расчетов для подобранной модели компоненты dBz/dt на временах 0.531 мс, 0.795 мс, 1.073 мс, 1.444 мс, 1.943 мс, 2.365 мс. Голубой объект с глубины 10 м до 30 м, желтый с глубины 30 м до 60 м, красный с глубины 60 м до 140 м, синий с глубины 140 м до 500 м. Никаких противоречий в наблюдаемых сигналах и результатах моделирования не обнаружилось. Сигналы компоненты dBz/dt полностью подтвердили наши выводы о соответствии подобранной модели полевым сигналам.
Рис 3. площадные (нормированные) измерения компоненты dBz/dt с учетом поправки за рельеф местности. Времена 0.545 мс, 0.780 мс, 1.058 мс, 1.431 мс, 1.965 мс, 2.429 мс.
Рис 4. Площадные (нормированные) результаты расчетов для подобранной модели компоненты dBz/dt на временах 0.531 мс, 0.795 мс, 1.073 мс, 1.444 мс, 1.943 мс, 2.365 мс. Голубым цветом объект с глубины 10 м до 30 м, желтым цветом с глубины 30 м до 60 м, красным цветом с глубины 60 м до 140 м, синим цветом с глубины 140 м до 500 м.
Условиями осложняющими данную работы были следующие :
1) Слабая контрастность между удельным сопротивлением вмещающей среды и изучаемой трубки. По данным МПП удельное сопротивление вмещающей среды около 70 Ом*м, сопротивление трубки около 40 Ом*м. В нашем сигнале трубка хорошо проявлялась. По результатам одномерной инверсии сигналов Er мы определили удельное сопротивление вмещающей среды в 150 Ом*м, что более чем в 2 раза больше чем удельное сопротивление вмещающей среды по результатам МПП. Увеличение удельного сопротивления вмещающей среды в методе ЗВТ объясняется тем, что при работе с вертикальными токами существенную роль играет вертикальное удельное сопротивление, в то время как при работе с источником типа петля играет роль только горизонтальное сопротивление.
2) Наличие рельефа. На участке была возвышенность с поднятием в 40 м. Если учесть, что объект начинается с глубин в 10 м, то это обстоятельство существенно могло осложнить картину. Нам удалось учесть влияние рельефа. На рис 1. приведены полевые сигналы с учетом влияния рельефа.
На рис 5. Приведена трехмерная визуализация сигнала dBfi/dt полевого и полученного в результате расчетов для подобранной модели. Полевой сигнал dBfi/dt с учетом поправки за рельеф местности представлен голубым цветом, сигнал dBfi/dt рассчитанный для подобранной модели отрисован желтым цветом, подобранная модель набрана из оранжевых точек.
Рис 5. Трехмерная визуализация сигнала dBfi/dt полевого и полученного в результате расчетов для подобранной модели. Полевой сигнал dBfi/dt с учетом поправки за рельеф местности представлен голубым цветом, сигнал dBfi/dt рассчитанный для подобранной модели отрисован желтым цветом, подобранная модель набрана из оранжевых точек.
Выводы.
1) По компонентам dBz/dt, dBfi/dt нам удалось выделить два объекта, которые находятся в непосредственной близости друг от друга ( расстояние между центрами около 300 м ) и даже частично перекрывают друг друга.
2) Мы провели полноценную трехмерную инверсию с использованием прямых задач трехмерного моделирования.
3) Мы смогли корректно учесть рельеф местности и ввести поправку.
4) Несмотря на слабый контраст в удельном сопротивлении вмещающей среды и исследуемого объекта, что не позволяет качественно выделять объект при проведении работ с классическими источниками при работе методом ЗВТ объект хорошо проявился. Хорошоее проявление объекта связано в том числе и с большей контрастностью вертикального удельного сопротивления между объектом и вмещающей средой.
Публикации.
Могилатов В.С., Злобинский А.В. Свойства кругового электрического диполя как источника поля для электроразведки. // Геология и Геофизика г. 2014 № 55. с. 1341-1347. 0.8 Мб, pdf-формат
Злобинский А.В., Mогилатов В.С. Электроразведка методом ЗВТ в рудной геофизике. // Геофизика г. 2014 № 1. с. 26-35. 4.0 Мб, pdf-формат
Злобинский А.В., Квашнин К.А., Mогилатов В.С. Электроразведка методом зондирования вертикальными токами применительно к рудной геофизике. // Геофизика г. 2010 № 6. с. 53-57. 1.0 Мб, pdf-формат
Буклеты
Описание ЗВТ. Положение дел на 2012 год. 7 Мб, pdf-формат
Работы по поиску рудных месторождений. 3.0 Мб, pdf-формат