Читать онлайн «Электроразведка. Кн.2.»

ЭЛЕКТРО РАЗВЕДКА КНИГА ВТОРА ■ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА СПРАВОЧНИК ГЕОФИЗИКА в двух книгах Под редакцией доктора геолого-минералогических наук В. К. Хмелевекого и доктора технических наук В. М. Бондаренко КНИГА ВТОРАЯ 2-е издание, переработанное и дополненное МОСКВА "НЕДРА" 1989 ББК 26. 2 Э45 УДК 550. 837(031) Рецензент д-р техн. наук Ю. В. Якубовский 1804050000—233 Э 043(01 )-89 94~89 ISBN 5—247—01853—2 © Издательство «Недра», 1980 ISBN 5—247—01839—7 © Издательство «Недра», 1989; с изменениями и дополнениями МЕТОДЫ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ Из многочисленных модификаций радиоволновых методов применяют в основном три метода: радиокомпарационный (радио- кип), радиоволновое просвечивание (РП) и радиоволновое зондирование (РВЗ). К РП относится не только вариант «просвечивания» между скважинами или горными выработками, т. е. , как его называли, радиотеневой метод, но также исследование пространства вокруг одиночных выработок и скважин. В высокочастотных методах используются электромагнитные поля, создаваемые либо портативными передатчиками (РП и РВЗ), либо радиостанциями, вещательными или специального назначения (радиокип). Наблюдения проводят на поверхности земли, в воздухе, под землей, в горных выработках и буровых скважинах. Наиболее низкие частоты (10—450 кГц) используются в методе радиокип, наиболее высокие (0,1—40 МГц) — в методе РП. ГЛАВА I. ОСНОВЫ ТЕОРИИ § 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Прямые задачи высокочастотной электроразведки решаются либо расчетным путем, либо с помощью физического моделирования. Преимущество первого метода — возможность получения зависимостей и характеристик поля в общем виде. Однако математические модели, которые берут за основу решения, — приближенные, поскольку обычно принимаются упрощенные физические, геометрические характеристики объектов и структура первичного поля. Физическое моделирование в принципе является более универсальным методом, но не всегда возможно соблюдение критериев подобия реальным условиям, особенно при наличии нескольких сред. 3 Электромагнитные величины Электромагнитное поле характеризуется различными векто- —> —>- рами: Н — напряженность магнитного поля, А/м; Е — напряженность электрического поля, В/м; /—плотность электриче- —> ского тока проводимости, А/м2; D — электрическая индукция, —> Кл/м2; В — магнитная индукция, Тл. Среда обладает следующими электромагнитными свойствами: абсолютной диэлектрической проницаемостью еа, Ф/м; абсолютной магнитной проницаемостью р. а, Гн/м; удельной электрической проводимостью а, См/м; удельным электрическим сопротивлением р=1/т, Ом-м. Для свободного пространства (а также воздуха) е0 = 109Ф/м; |10=4зх-10~7 Гн/м; сто = 0; р0 = оо» 36 я Относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости: е = еа/Ео, р. =ца/цо. Дифференциальные уравнения Для проводящей среды, содержащей источники поля, основные уравнения Максвелла имеют вид [3, 4, 7, 8, 12, 14, 15, 16, 17, 19, 22, 88, 97, 106] rot H=dD/dt+]+Js cr, (1. 1) rot £ = — дВ/dt + im ст, —> где /э ст — плотность тока в источниках электрического типа, которые можно представить как совокупность элементарных излучателей — электрических диполей; /м ст — плотность фиктивного магнитного тока, который в простейшем случае (магнитный диполь) может быть физически представлен витком тока с из* меняющимся во времени моментом.