Электроразведка методом сопротивлений - Шевнин В.А.
ISBN 5-211-03303-5
Скачать (прямая ссылка):
поэтому необходимо перед интерпретацией ВЭЗ убрать хотя бы часть этих искажений из наблюденных данных.
Авторы хотели бы поделиться своим опытом интерпретации зондирований в сложно построенных неоднородных средах, рассказать о целой технологии компьютерной обработки и интерпретации данных. Появление персональных компьютеров с многоцветной разнообразной визуализацией геофизических полей принципиально изменило возможности обработки и интерпретации геофизических данных. Авторы на своем опыте почувствовали, как развитие теории прямых и обратных задач геофизики изменяет методики геофизических наблюдений, позволяет решать более сложные геологические задачи, а работа в сложных геологических условиях в свою очередь требует дальнейшего развития теории и программного обеспечения. Содержание настоящей книги очень тесно связано с компьютерными программами, разработанными на кафедре геофизики геологического факультета МГУ для метода сопротивлений. Эти программы внедрены в' нескольких десятках научных, учебных и производственных организаций России и других стран, широко используются при обучении студентов и для планирования работ и интерпретации результатов наблюдений на кафедре геофизики.
Материалы освещенные в этой книге широко используются в учебных курсах по электроразведке, читаются студентам и аспирантам, используются на учебных практиках, в курсовых и дипломных работах. По мнению авторов, метод сопротивлений идеально подходит для учебного процесса. Относительная простота аппаратуры и методики, малые глубины и высокая производительность, простота теории и возможность внести свой вклад в ее развитие, привлекают студентов и создают им реальные условия для реализации своих способностей.
Исследования, изложенные в главе 3, выполнены при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 94-05-17398).
Текст книги набран с помощью редактора Word Perfect,
v.5.1.
Авторы просят отзывы и замечания об этой книге присылать по адресу: 119899, Москва, Ленинские горы, МГУ, геологический факультет, кафедра геофизики, или сообщить по тел. (095)-939-49-63, факсу (095)-939-43-70, электронной почте: Sh@geophys.geol.msu.su. 1у- /&г
Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТОДЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ
1,1. Удельное электрическое сопротивление горных пород
Удельное электрическое сопротивление (УЭС) горных пород зависит от внутренних (минеральный состав и строение) и внешних (водонасыщенность, температура, трещиноватость) факторов. При изучении верхней части геологического разреза в процессе инженерно-геологических исследований приходится иметь дело с горными породами преимущественно осадочного происхождения, не содержащих больших включений электро-нопроводящих минералов. В этом случае преобладает влияние на УЭС горных пород внешних факторов. В процессе изучения УЭС приходится использовать те или иные модели зависимости удельного сопротивления породы от определяющих УЭС факторов. В литературе можно встретить немало таких моделей, среди которых нам бы хотелось отметить три.
1. Модель Арчи - Дахнова. Эта модель известна давно и широко используется на практике. Основными факторами в этой модели считаются УЭС поровой влаги р„ и пористость породы:
где рп - УЭС породы, a P - параметр пористости, связанный с коэффициентом пористости п соотношением P=a/nm, а -струк-турный коэффициент (0.5 < а > 1), m - показатель цементации
(1.3 < m > 2.3). В.Н.Дахнов [16] включил в эту формулу большее число определяющих УЭС факторов:
Pn=PnP^nn-Ba-P1P,, (2)
где Pn - параметр пористости, Р„ - параметр влажности, Пм -параметр, учитывающий наличие электронопроводящих минералов, Пп - параметр, учитывающий поверхностную проводимость (глинистость), Bd - параметр зернистости, Р, - параметр температуры, р„ - УЭС поровой влаги.
Формула (2) не вскрывает сущность УЭС, но с помощью эмпирических коэффициентов, подобранных для определенного региона и типа пород может на макроуровне довольно точно и просто отражать связи УЭС с определяющими его фактора-
ми. Влияние каждого фактора относительно независимо от других, а форма их совместного влияния хорошо соответствует логнормальному закону распределения УЭС (см. раздел 1.4). На основе этой модели студентом МГУ А.В.Волковым разработана программа UTOS для расчета УЭС растворов и горных пород.
2. Модель И.К.Овчинникова - А.С.Семенова, модифицированная А.В.Тимохиным (Екатеринбург). Связи УЭС и строения породы рассматриваются аналогично рассмотренной выше модили на макроуровне, но отдельно для грунтов-агрегатов четырех групп, различающихся по количеству и набору физико-механических характеристик (ФМХ), влияющих на УЭС грунтов: 1) осадочные (нескальные) фунты; 2) скальные и крупнообломочные; 3) мерзлые осадочные (нескальные); 4) мерзлые скальные и крупнообломочные грунты. В первой группе рассматриваются следующие грунты: песок, супесь, суглинок, глина. Полный набор ФМХ представлен четырьмя величинами: процентным содержанием глинистой фракции в грунте (Сгл, %), степенью влажности (G1 доли единицы - далее везде д.е.), пористостью (п, д.е.), удельным электрическим сопротивлением воды (рв, Ом.м).