SU798668A1

SU798668A1 - Geoelectrosurvey method

Info

Publication number: SU798668A1
Application number: SU782656073A
Authority: SU
Inventors: Глеб Борисович Свешников; Николай Львович Штерн; Юрий Тимофеевич Ильин
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Иордена Трудового Красного Знаменигосударственный Университетим. A.A.Жданова
Priority date: 1978-08-15
Filing date: 1978-08-15
Publication date: 1981-01-23

Description

(54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ(54) METHOD OF GEO-ELECTRICAL EXPLORATION

Изобретение относитс к области геофизической разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано дл определени минерал ного состава электроннопровод щих рудных тел, не имеющих выхода на поверхность земли. Оно может быть применено дл вы снени природы аномали естественного электрического пол и вызванной пол ризации. Известен способ геоэлектрор зведки , в котором возбуждают в земле линейно измен ющийс электрический ток и измер ют разность потенциалов вызванной пол ризации в зависимости от плотности тока. Результаты представл ют в виде гисуерезисных петель. Установлено, что отдельным по составу минергшам присущи разные гистерезисные кривые 1. Точность определени минерального состава горных пород этим способом невысока. Нсшболее близким по технической сущности вл етс контактный способ пол ризационных кривых, сущность которого заключаетс в том, что чере два или несколько питающих элек-Гродов , расположенных во вмещающих nqродах от внешнего источника,пропуска етс линейно нарастающий электрический ток, которым на границе оруденени возбуждаютс катодные и анодные электрохимические реакции. Число реакций увеличиваетс с повышением силы питающего тока. Электрохимические реакции регистрируютс в виде суммарных катодно-анодных пол ризационных кривых, снимаемых при помощи непол ризующихс электродов, расположенных во вмещакмцей породе. В суммарных анодно-катодных кривых выдел ютс отдельные катодные и анодные кривые. Из последних определ ют потенциал электрохимической реакции, по которому суд т о минеральном составе изучаемых руд 2. Недостатками известного способа вл етс невысока точность разделение пород по их- минеральному составу. Кроме того, требуетс получение большого числа пол ризационных кривых , обработка которых весьма трудоемка . Цель изобретени - повышение точности разделени пород по их минеральному составу и повышение производительности труда. Поставленна цель достигаетс тем, что в известном способе геоэлектроразведки , основанном на возбуждении линейно измен ющегос электрического тока на границе оруденени , не вскрытого горными выработками и скважинами , с последующей регистрацией разности потенциалов, электрический ток пропускают в землю в виде цикла пилообразных импульсов разного направлени и дополнительно измер ют разностьпотенциалов при выключении тока, регистрируют результаты в виде петли гистерезиса, по параметрам котсфых суд т о минеральном составе горных породThe invention relates to the field of geophysical prospecting of mineral deposits and can be used to determine the mineral composition of electronically conducting ore bodies that do not have access to the surface of the earth. It can be used to clarify the nature of the anomalies of the natural electric field and the induced polarization. A known method is a geoelectric electrospeaker in which a linearly varying electric current is excited in the earth and the potential difference due to polarization is measured as a function of the current density. Results are in the form of hisisesis loops. It has been established that separate hysteresis curves are inherent in the composition of the miners of minergy 1. The accuracy of determining the mineral composition of rocks by this method is low. The closer to the technical essence is the contact method of polarization curves, the essence of which is that through two or more power supply grooves located in the host zones from an external source, a linearly increasing electric current is passed through which cathode current is excited at the boundary of the mineralization and anodic electrochemical reactions. The number of reactions increases with increasing power supply. Electrochemical reactions are recorded as total cathode-anodic polarization curves, captured using non-polarizing electrodes located within the rock. In the total anodic-cathode curves, separate cathode and anodic curves are separated. From the latter, the potential of the electrochemical reaction is determined, by which the mineral composition of the ores under study is judged. The disadvantages of this method are the low accuracy of the separation of rocks by their mineral composition. In addition, it is necessary to obtain a large number of polarization curves, the processing of which is very laborious. The purpose of the invention is to improve the accuracy of separation of rocks according to their mineral composition and increase labor productivity. The goal is achieved by the fact that in the known method of geoelectromagnetic, based on the excitation of linearly varying electric current at the border of mineralization, not opened by mine workings and boreholes, followed by registration of the potential difference, the current is passed into the earth in a cycle of sawtooth pulses of different directions and additionally measure the potential difference when the current is turned off, record the results in the form of a hysteresis loop, the parameters of the mineral composition of the mountain he City

Способ осуществл етс следукицим образом.The method is carried out in a follow-up manner.

Наблюдени провод тс с помощью п тиэлектродной симметричной установки AMONB, где О - центр приемной и питшощей линий. Размеры этих линий определ ютс из конк4)етных геологических задач и условий.The observations are carried out using a five-electrode symmetric installation AMONB, where O is the center of the receiving and feeding lines. The dimensions of these lines are determined from specific geological problems and conditions.

На выбранном участке, между питающими электродами АВ. пропускаетс ток определенного значени с измерением разности потенциалов при пропускании тока (uU(-|p) и при его выключении (AUgjK ) между следующими парами непол ризук цихс электродов: MN, ОМ,ON Эта п тиэлектродна установка позволет исключить вли ние цромдиленных помех и неоднородности вмещающих породIn the selected area, between the feeding electrodes AB. A current of a certain value is passed with a measurement of the potential difference when current is passed (uU (- | p) and when it is turned off (AUgjK) between the following pairs of partial electrode electrodes: MN, OM, ON This five-electrode setup will eliminate the influence of sparseny noise and inhomogeneity enclosing rocks

Затем ток повышаетс на определенную величину, и вновь провод тс подобные измерени . Таким образом ток увеличиваетс до максимально возможного значени , определ емого мощностью источников, услови ми заземлени и т. п. Далее провод тс наблюдени в обратном пор дке, т. е. при снижении величины тока с измерением ли,р и AUg, на тех же значени х пол ризующего тока. Затем напр.авление тока измен етс на противоположное и повтор ютс все вышеописанные измерени . Таких циклов измерений проводитс не менее трех, чтобы получить достоверные результаты ,The current is then increased by a certain amount, and similar measurements are made again. Thus, the current is increased to the maximum possible value determined by the power of the sources, grounding conditions, and so on. Next, the observations are carried out in the reverse order, i.e., if the current, p and AUg, decreases on the same polarization current values. Then, the current injection is reversed and all the above measurements are repeated. There are at least three such measurement cycles to get reliable results.

В итоге после каждого цикла измерений получаютс замкнутые кривые, подобные петл м магнитного гистерезиса . На этих кривых измер ютс следующие элементы: ширина петли Е, величина тока пересечени 3 , площадь анодной и катодной частей петли 5„ и Sj, . Так как анодные и катодные .процессы на электронных проводниках протекают различно, то создаетс возможность определени вещес венного состава руд по части пол риз . ционной кривой, сравнива ре анодную и катодную.составл к цую.As a result, after each measurement cycle, closed curves are obtained, similar to magnetic hysteresis loops. The following elements are measured on these curves: loop width E, intersection current 3, area of the anodic and cathodic parts of the loop 5 and Sj,. Since the anodic and cathodic processes on the electronic conductors are different, it is possible to determine the physical composition of the ores in terms of polarization. curve, comparing the anodic and cathodic. composed of.

Изобретение основано на использовании нелинейной зависимости между током и потенциалом на границе электронный проводник-раствор.The invention is based on the use of a non-linear relationship between current and potential at the boundary of the electronic conductor-solution.

Известно, что на поверхности электронного проводника, при пропускании электрического тока происход т электрохимические реакции, характеризующиес определенным потенциалом и предельным током реакции. Совокупность этих данных (пол ризационна крива ) дает возможность определить материал электрода, по которому идет реакци .It is known that on the surface of an electronic conductor, when passing an electric current, electrochemical reactions occur, which are characterized by a certain potential and the limiting current of the reaction. The combination of these data (polarization curve) makes it possible to determine the material of the electrode on which the reaction proceeds.

Способ основан на использовании влени гистерезиса пол ризационных кривых. По формальной ансшогии с теорией магнитного гистерезиса ферромагнитиков начальную часть пол ризационной кривой электронного проводника можно представить в виде уравнени The method is based on the use of the hysteresis phenomenon of polarization curves. According to a formal theory with the theory of magnetic hysteresis of ferromagnets, the initial part of the polarization curve of an electron conductor can be represented as an equation

ди аЗ + Wdi AZ + W

,где ли 3where is 3

величина разности потенциалов ( или д UgK ) величина пол ризующего тока the magnitude of the potential difference (or d UgK) the magnitude of the polarizing current

а , ba, b

эмпирические коэффициенты, характеризующие вид пол ризационной кривой и степень пол ризуемости конкретного электронного проводника. Из тех же аналогий известно, что эмпирический коэффициент Ь определ етс уравнениемempirical coefficients characterizing the kind of polarization curve and the degree of polarizability of a specific electronic conductor. From the same analogies it is known that the empirical coefficient b is determined by the equation

илиor

33

а коэффициент а определ етс подстановкой . Величина а характеризует обратную пол ризуемость.and the coefficient a is determined by the substitution. The value of a characterizes the inverse polarizability.

При наличии разницы между анодными и катодными п{ оцессами мы имеем дело с несимметричной петлей гистерезиса , что выражаетс в различии эмпирических коэффициентов а и Ь, которые характеризуют конкретный минеральный состав рудного тела.If there is a difference between the anodic and cathodic n {processes, we are dealing with an asymmetrical hysteresis loop, which is expressed in the difference in empirical coefficients a and b, which characterize the specific mineral composition of the ore body.

Claims

Invention Formula

A geoelectroprospecting method based on the excitation of linearly varying electric current in the earth and measuring the potential difference in the transmission of electric current in the form of polarization curves, characterized in that, in order to improve the accuracy of the separation of rocks by their mineral composition, electric current is passed into the ground in the form of a cycle of sawtooth pulses of different directions and additionally measure the potential difference when the current is turned off, the measurement results are depicted in the form of hysteresis loops, Which frames judge mineral composition of rocks. Sources of information taken into account in the examination 1. Dakhnov V.N. and others. Ysladoaakie wells by the method of artificial evoked potentials. - Sat. thoughts geophysical, GTTI, 1952, O.4A82.

2. Copyright certificate CCCf 270120, cl. 6 01 V 3/06, 1970 (prototype),. .