Способ геоэлектроразведки

 

Воесоюэнатч йатс I Гг о 1,з 4 ° сиаа

О П И 6 А Й И Е 269359

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соггиалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 27.Х.1967 (№ 1193580/26-25) Кл. 21g, 30/04 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 17.IV.!970. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 16Л"II.1970

ЧПК G 01v

УДК 550.837(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете бйииистрое

СССР

Автор изобретения

В. И. Векслер

Центральный научно-исследовательский горноразведочный институт цветных, редких и благородных металлов

Заявитель

СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

U„(t) = — I U„(t — т) /г Я d», (1) о

Изобретение относится к области геоэлектроразведки методом естественного переменного электромагнитного поля.

Известны способы электроразведки методом естественного переменного электромагнитного поля. Они основаны на измерении амплитудных соотношений случайных электрических напряжений на выходе двух не параллельных или разнесенных датчиков электромагнитного поля, либо на измерении амплитудно-фазовых соотношений в узком диапазоне частот, когда напряжения имеют вид гармонических колебаний, случайным образом модулированных по амплитуде и фазе.

Недостатком известных способов является несовместимость имплитудно-фазовых измерений с использованием сравнительно широкополосных датчиков и учетом импульсного характера поля для повышения помехоустойчивости измерений и классификации их по вещественному составу.

Предложенный способ отличается от известных тем, что измеряют синхронно мгновенное значение аномальной компоненты поля и ее производной в момент максимума импульса нормальной компоненты поля, и по отношению мгновенного значения производной аномальной компоненты поля к самой аномальной компоненте судят о местоположении и проводимости рудных объектов. Это позволяет определять местоположение и вещественньш состав рудных тел.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Электрическое напряжение U„(t) на выходе датчика измеряемой компоненты поля связано с электрическим напряжением U„(t) на выходе датчика нормальной компоненты поля очевидным соотношением: где h (т) — импульсная переходная характеристика аномального геологического объекта, а интеграл представляет собой известный интеграл Дюамеля.

Измеряют мгновенное значение напряжения

U„ (t) и мгновенное значение производной этого напряжения в момент времени to, соот20 ветствующий максимальному значению напряжения U„(t) . Результат Хг измерения мгновенного значения напряжения UB (/) в момент времени to определяется выражением:

Хг= /и(/о): (/н(4 T)h(т)от (2) 0

Результат Х> измерения мгновенного значения производной напряжения сг„(/) в момент

30 времени г, равен:

269359 (-.ь (-.) с(-. о 2 (й(-.) d-.

Х, гт х, т

Х,= — А (тл.(т)Нт о (8) f -.Ь (-.) d-.

Х= — "=

Х 2;с х, т (9) (ь(-.) сй о с h() d-.

o (10) ь (-.) с(-. о, = -"(т-() I = L "(т-(— ) Ь(т)а-.(3)

dt i, .I dt

Из экспериментальных наблюдений естественного электромагнитного поля в звуковом диапазоне частот известно, что импульсы электрического напряжения на выходе датчика вблизи своего максимума имеют квазисинусоидальную форму вида:

U„(t)>; т — А cos 2П (4) т

Реальная импульсная переходная функция

Ь(т) графически имеет вид спадающей кривой по мере увеличения т. Практически можно считать, что при достаточно большом т функция равна нулю, так что пределы интегрирования интеграла Дюамеля ограничиваются интервалом от О до такого значения т, при котором подынтегральная функция практически равна нулю.

Для простоты рассмотрим случай, когда длительность переходного процесса намного меньше периода. Это позволяет воспользоваться известной апроксимацией:

U„(t — т) =, — А cos 2-. = А (5)

-..:,т т ("() — А 81п 2П, с, т т

-,:;.т (6)

Т2

Подставив (3) в (2) и (6) в (3), получим:

А; = А J Й (о нт (7) Отношение Х мгновенных значений производной напряжения к мгновенному значению напряжения равно:

Интеграл (7) представляет собой площадь, ограниченную графиком функции Й(т) и осями координат. Интеграл (8) представляет собой момент указанной площади относительно оси ординат. Отношение интегралов дает оценку эффективной длительности импульсной переходной функции Й(т): где т,ф — эффективная длительность импульсной переходной функции h (т) .

Результатом измерения является отношение:

Учитывая, что величина Т практически постоянна для импульсов электрического напряжения, можно считать, что отношение Х с г точностью до постоянного множителя т равно эффективной длительности импульсной переходной функции, характерной для аномального геологического объекта. Указанное отношение является мерой длительности импульсного переходного процесса, характеризующего измеряемую аномалию электромагнитного поля. Известно, что длительность импульсного переходного процесса содержит в себе информацию, необходимую для классификации аномалий по их геологической природе. Таким образом, предложенный способ позволит производить классификацию аномалий с определением вещественного состава рудных тел при помехоустойчивых измерениях импульсов поля.

На чертеже изображена блок-схема устройва для реализации предложенного способа.

Устройство состоит из датчика 1 нормальной компоненты поля, датчика 2 измеряемой компоненты (аномальной) поля, дифференцирующих схем 8 и 4, двуполупериодного детектора 5, пороговых схем б и 7, управляющих соответственно парой ключей 8 и 9 и парой ключей 10 и 11. Устройство содержит схему 12 измерения отношения амплитуд прямоугольных импульсов или отношения средних величин амплитуд импульсов. Она снабжена регистратором 13, показания которого являются результатом измерения.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение U„(t) с выхода датчика 2, так же как напряжение с выхода дифференцирующей схемы 4 не подаются в 12 схему измерения отношения, так как ключи 8, 9, !О, 11 заперты. Ключи 8 и 9 управляются пороговой схемой 7, которая их отпирает на интервал времени, когда напряжение U„(t) с выхода датчика 1 превышает заданный уровень. Ключи 10 и 11 управляются пороговой схемой б, которая их отпирает на интервал времени, когда выпрямленная двуполупериодным детектором 5 производная напряжения

>н (1) равна нулю, Следовательно, все ключи одновременно окажутся открытыми только в момент времени, когда напряжение U„(t) больше заданного уровня, а производная этого напряжения равна нулю, т. е. в момент максимума напряжения V„(t). Отпирание всех четырех ключей вызовет появление на входе схемы 12 импульсов, один из которых представляет собой строб напряжения U„(t), а другой — строб производной напряжения

269359

Предмет изобретения

Составитель 3. Полова

Текред А. А. Камышникова

Корректор Л. Б. Бадылама

Редактор Г. Поздняк

Заказ 1913/7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2

5 J„(t), Амплитуды импульсов пропорциональны соответственно мгновенному значению напряжения U„(t) и мгновенному значению производной этого напряжения для момента времени, когда напряжение U„(t) имеет мак"имум. Схема 12 измеряет отношение амплигуд импульсов, а регистратор 18 показывает величину длительности импульсной переходной функции.

Способ геоэлектроразведки методом есте=твенного переменного электромагнитного поля, основанный иа измерении мгновенных значений нормальной компоненты поля, аномальной компоненты и ее производной, отличаюи ийся тем, что, с целью определения местоположения и вещественного состава рудных тел, мгновенное значение аномальной компоненты и ее производной синхронно измеряют в момент максимума импульса нормальной компоненты поля, и по отношению мгновенного значения производной аномальной компоненты поля к самой аномальной компоненте судят о наличии и проводимости рудных объектов, по которой оценивают вещественный состав рудных тел.