Спосіб геофізичної розвідки

Спосіб дослідження надр, який полягає в тому, що в досліджуваному середовищі випромінюють електромагнітне поле визначеної частоти Fем і вимірюють значення параметрів амплітуди і фази сигналів вторинного, відбитого від неоднорідностей середовища електромагнітного поля на тій же частоті, і за зміною значень параметрів судять про літологічний і геоелектричний стан надр, який відрізняється тим, що додатково збуджують акустичне поле на частоті Fак , а параметри сигналів, що виникли внаслідок взаємодії двох вторинних електромагнітних полів, викликаних електромагнітним і акустичним випромінюваннями, вимірюють на частоті, яка дорівнює різниці цих двох частот Fc = F ем - Fак . Винахід відноситься до геофізики, а саме до методів вивчення земних надр і може використовуватись для дослідження земної кори з метою пошуку корисних копалин та моніторингу еконебезпечних геологічних процесів (зсувів, карстів, землетрусів). Відомі способи дослідження земних надр, які базуються на вивченні просторово-часового розподілу в землі гармонічних електромагнітних або механічних, акустичних полів [Электроразведка: Справочник геофизика // под ред. Тархова А.Г. М.: Недра, 1979]. Метод магнітотелуричних досліджень базується на вивченні природного електромагнітного поля землі. Але, оскільки параметри первинного поля не задаються, метрологічна точність цього методу досить низька. Метод сейсмічно-акустичних досліджень базується на збудженні в середовищі механічних акустичних хвиль і вимірюванні (за допомогою вібраторів і п'єзоакустичних перетворювачів) відповідно параметрів вторинних, відбитих від геологічної структури хвиль [Булатова Ж.М., Волкова Е.А., Дубров Е.Ф. Акустический каротаж - Л.: Недра, 1970]. Недоліком цього методу є недостатня інформативність при наявності складної будови середовища та вивченні його електромагнітних характеристик. Найбільш близьким до запропонованого винаходу є спосіб частотного зондування [Молочнов Г.В., Родионов М.В. Частотное электромагнитное зондирование с вертикальным магнитным диполем - Издательство Ленинградского ун-та, 1982]. Вказаний спосіб полягає в тому, що в досліджуваному геологічному середовищі збуджується електромагнітне коливання на певній частоті і вимірюється вторинне відбите від неоднорідностей поле на тій же частоті. Реєструючи амплітуду і фазу відбитого поля, одержують інформацію про геоелектричні властивості досліджуваного середовища. Недоліками цього способу є низька завадостійкість і недостатня чутливість при вимірюванні. В основу винаходу поставлено задачу підвищення чутливості, завадостійкості і точності вимірювань шляхом використання додаткового механічного акустичного поля, що дозволить значно підвищити інформативність та ефективність пошуку корисних копалин та моніторингу еконебезпечних геологічних процесів (зсувів, карстів, землетрусів). (19) UA (11) 79665 (13) C2 (21) a200507173 (22) 18.07.2005 (24) 10.07.2007 (46) 10.07.2007, Бюл. № 10, 2007 р. (72) Мороз Іван Петрович, Максимчук Валентин Юхимович, Гончарук Людмила Тимофіївна, Дещиця Степан Андрійович, Сапужак Олег Ярославович (73) КАРПАТСЬКЕ ВІДДІЛЕННЯ ІНСТИТУТУ ГЕОФІЗИКИ ІМ. С.І. СУББОТІН А НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ Н АУК УКРАЇНИ (56) UA 39438, 15.06.2001 SU 1116408, 30.09.1984 RU 2152629, 10.07.2000 CA 2458395, 06.03.2003 DE 4136587, 13.05.1993 WO 02068994, 06.09.2002 Молочнов Г.В., Радионов М.В. Частотные электромагнитные зондирования с вертикальным маг 3 79665 Поставлена задача вирішується тим, що згідно з відомим способом дослідження надр методом випромінювання електромагнітного поля на частоті Fем додатково випромінюють механічне акустичне поле на частоті Fак , яка відрізняється від частоти електромагнітного поля. Суть винаходу пояснюється кресленням. На Фіг. зображена блок-схема пристрою для практичної реалізації способу дослідження надр методом випромінювання одночасно двох полів: електромагнітного і акустичного. Пристрій складається з кварцового генератора КГ 1, блоку подільників частоти БПЧ 2, блоку електромагнітного випромінювання БЕМВ 3, блоку акустичного випромінювання БАВ 4, блоку вимірювання БВ 5 з датчиками 5-ти компонент електромагнітного поля Нх, Н у, Ηz, Ε x, Е y; індикатора напруги U 6, індикатора фази j 7. Коливання кварцового генератора КГ 1 подаються на вхід блоку подільників частоти БПЧ 2. На його виході одержуємо три сигнали: Fем - для випромінювання електромагнітного поля, Fак - Для випромінювання акустичного поля і опорний сигнал Fc.оп. При цьому виконується наступне співвідношення: Комп’ютерна в ерстка О.Гапоненко 4 Fc.оп.=Fем -F ак Спосіб грунтується на явищі сейсмоелектричного ефекту другого роду, який полягає в тому, що під дією акустичної хвилі в геологічному середовищі індукується вторинне електромагнітне поле на тій самій частоті: Fінд =Fак При взаємодії цих двох вторинних полів, індукованих електромагнітним та сейсмічним випромінюваннями одночасно, в середовищі утворюються сигнали з комбінаційними частотами, які рівні різниці і сумі заданих частот: Fc=Fем -Fак FcI=F ем +Fак Блок вимірювання БВ 5 вимірює корисний електромагнітний відбитий сигнал на цій різницевій частоті: Fc=Fем -Fак Блоки індикатори U 6 і j 7 фіксують амплітуду і фазу корисного сигналу. Вимірювання на різницевій частоті дозволяє значно підвищити чутли вість, завадостійкість, а, отже, точність та інформативність способу при пошуку корисних копалин і моніторингу еконебезпечних геологічних процесів (зсувів, карстів, землетрусів). Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601