Метод длинного кабеля (ДК)

Метод длинного кабеля предназначен для решения общих

задач геологического картирования и для прослеживания вытянутых по простиранию проводящих горизонтов, пластов или структур.

Решение таких задач обусловлено особенностями нормального поля в методе ДК и преобладанием аномалий электрического типа над аномалиями магнитного типа.

Съемка магнитного поля в методе ДК производится по обе стороны от достаточно длинного заземленного на концах кабеля, по которому пропускается ток фиксированной частоты.

Особенности наблюдаемых в методе ДК явлений определяются структурой нормального поля источника. Электрическое поле кабеля создается не только за счет чисто индукционных явлений, но и за счет непосредственного ввода тока в проводящую среду через заземления.

Полевые работы в методе ДК ведутся с использованием кабеля длиной 4 – 5 км, расположенного параллельно простиранию пород или картируемых объектов. Длина профилей составляет 1 – 2 км и определяется только чувствительностью приемной установки и током в кабеле (рис. 13).

В случае плохих условий заземления можно применять прямоугольную незаземленную петлю, вытянутую по простиранию пород. Поле измеряется вне петли (рис. 14).

Если необходимо выявить весьма вытянутые рудные тела на значительной глубине, то можно применить источник поля в виде заземленной полупетли (рис. 15). Тем самым искусственно увеличивается роль аномалий электрического типа за счет того, что ток гальванически вводится в землю. С глубиной аномалии в данном случае убывают медленнее. Расстояние между точками наблюдения и профилями аналогичны как и в методе НП. Измерение поля ведется на одной частоте.

Структуру электромагнитных полей удобно рассматривать, используя произведение вещественной части волнового числа на некоторое расстояние, или длину.

Волновое число ϰ = а + ib, содержит вещественную часть а, определяющую расстояние между двумя ближайшими поверхностями равных фаз длины волны λ = и фазовую скорость V = = λf = . Коэффициент при мнимой части b является коэффициент поглощения поля.

Пусть R – расстояние от источника поля до точки наблюдения. В случае отсутствия локальных проводников выделяются следующие характерные зоны нормальных электромагнитных полей:

а·R << 1 – ближняя или индуктивная зона;

а·R >> 1 – дальняя или волновая зона;

а·R ≈ 1 – промежуточная зона.

Наряду с этим произведением, при расчетах полей используется также значения | ϰ |·R, где ϰ = – модуль волнового числа.

Для анализа электромагнитных полей в присутствии локальных объектов, нарушающих однородность среды, вводят параметр d, определяющий наибольший характерный размер локального объекта, или расстояние от него до точки наблюдения.

Тогда: a·d << 1 – квазистационарная зона;

а·d ≈ 1 – промежуточная зона;

a·d >> 1 – квазиоптическая зона.

Введение вышеназванных зон имеет тот смысл, что в ближней зоне поле – квазистационарное, а в дальней зоне оно приближается к полю плоской волны.