Последовательность работ МТП

Выполняются рекогносцировочные магнитотеллурические измерения в точках, равномерно распределенных по площади. Строится кривая рекогносцировочного магнитотеллурического зондирования (рис. 2.29).

Рис. 2.29. Кривая рекогносцировочного магнитотеллурического зондирования

S^I – расширенный диапазон S

Далее работы МТП проводятся или в диапазоне h или в диапазоне S. Время измерений – 1 – 2 часа на каждой точке. Диапазон S используют для вычисления суммарной продольной проводимости S толщи пород до опорного электрического горизонта, например фундамента, а диапазон h для определения глубины горизонта с . Затем строят карты этого горизонта и карты равных значений S.

Модификация ЭЗ носит название магнитотеллурического зондирования (МТЗ). Его сущность заключается в одновременной регистрации компонентов магнитотеллурического поля E_x, E_y, H_x, H_y, H_z на поверхности земли и последующем спектральном анализе результатов измерений. В общем случае МТЗ – это индуктивное зондирование, основанное на использовании скин-эффекта. Глубина проникновения тока зависит от периода вариаций Т.

Измерительная установка состоит из 2-х взаимно перпендикулярных приемных линий M₁N₁ и M₂N₂ (датчики электрического поля) и трех магнитометров - вариометров H_X, H_Y, H_Z (датчики магнитного поля). Датчики электрического и магнитных полей располагают строго в соответствии с элементами залегания пород и тектоникой района. Наблюдения производят в отдельных пунктах по системе профилей. Возможны одновременные наблюдения в нескольких пунктах.

Обработка данных МТЗ производится с помощью специального программного обеспечения, включающего:

1. Узкополосную фильтрацию;

2. Выделение гармонических составляющих E_x, E_y, H_x, H_y, H_z для заданной последовательности периодов Т;

3. Вычисление импедансов , ,

4. Определение сдвига фаз между взаимно перпендикулярными составляющими E_x, H_y, E_y, H_x.

5. Вычисление кажущихся сопротивлений

, (2.16)

6. Построение графиков зондирования.

Интерпретация данных ЭП преимущественно качественная. Результаты оформляют в виде графиков характерных эффективных параметров (рис. 2.30).

Рис. 2.30. Графики ДЭМП над согласным тектоническим нарушением, развитым в угленосной толще

1 - тектонически нарушенная зона,

2 - песчаник, 3 - покровные отложения,

4 - известняк,

5 - аргиллито-алевролитовая толща,

6 – уголь

Наряду с графиками строят план-графики (сопоставление графиков и их корреляция по профилям) и карты этих параметров для фиксированного действующего расстояния. Это позволяет составить представление о местоположении искомых объектов и их геометрических особенностях (простирание, падение, примерные размеры). В отдельных случаях возможна количественная интерпретация на основе функционально-аналитической зависимости между характерными точками на графиках аномалий и параметрами создающих их геологических объектов. Необходимое условие достоверности интерпретации данных ЭП - использование дополнительной геолого-геофизической информации.

Интерпретация данных ЭЗ включает анализ кривых зондирования, построение геоэлектрической модели (разреза) на основе решения прямой и обратной задач и геологическое истолкование результатов (трансформацию геоэлектрического разреза в геологический).

Первоначально по результатам полевых измерений строятся в билогарифмическом масштабе (по осям абцисс и ординат логарифмический масштаб с заданным модулем) кривые ЭЗ с последующей качественной и количественной интерпретацией. Последняя представляет собой достаточно сложный процесс. Основной рабочей моделью служит трехслойный геоэлектрический разрез, согласно которому все кривые зондирования разделяются на четыре типа:

Рис. 2.31. Типы трехслойных кривых ЭЗ

Для этих типов составлены семейства кривых, которые называются палетками. Интерпретация выполняется в ручном варианте и в компьютерном режиме по программам 1D, 2D, 3D. В последнем случае обязателен диалоговый (интерактивный) подход. Процесс основан на методе подбора, т.е. сравнении теоретических (палеточных) кривых с наблюденными. Далее строится геоэлектрический разрез, трансформируемый в геологический (рис. 70).

Наилучшим образом интерпретация выполняется, когда ЭЗ выполнено в горизонтальнослоистых средах и когда суммарная толщина вышележащих слоев примерно в три раза меньше каждого последующего. Если это условие не соблюдается, то тонкие слои являются «прозрачными» и для их выявления требуются априорные, дополнительные сведения.

Рис. 2.32. Пример построения геоэлектрического разреза:

1 — пески, 2 — песчано-глинистые отложения,

3 - глинистый конгломерат, 4 - гранит, 5 - бокситы, 6 - точки ВЭЗ