Электрические поля и методы электроразведки.

Чаще всего в электроразведке определяют так называемую кажущуюся электропроводность (сопротивление) – характеристику среды и представляют ее в зависимости от параметра, контролирующего глубину проникновения электрического тока в толщу пород. Такие зависимости выглядят как график, приведенный на рисунке 20.

Рис.20. Кривая электрического зондирования.

Особенности такой кривой (аномалии) – это максимумы и минимумы, которые не столь суммарны по своей геологической природе как гравитационные или магнитные. Ведь каждая такая особенность обусловлена уже не всем разрезом, а только его частью, комплексом пород – терригенных или карбонатных, или галогенных высокого (максимум) или низкого (минимум) сопротивления, выполняющим определенный интервал глубин разреза. Такая геологически интерпретируемая электроразведочная информация характеризуется более высокой степенью разрешенности, дифференцированности. Под нормальным полем в электроразведке чаще всего подразумевается поле над однородным разрезом – то есть кривая ρ_к, не содержащая особых точек.

Основной тип проводимости горных пород в природе – ионный. Такая проводимость – это проводимость растворов (флюидов), насыщающий поры горных пород, связанная с диссоциацией растворенных солей на анионы и катионы и переносом вещества. Тем самым проводимость оказывается тесно связанной с пористостью и проницаемостью пород. Все это обосновывает особую «одаренность» электроразведки, как метода прогнозирования неструктурного геологического фактора при изучении осадочных комплексов, т.е. прогнозирования нефтегазоносности разреза и его литологической составляющей. Так, песчанистые породы-коллектора, благодаря наличию пор, содержат тот или иной флюид. Если это нефть – то сопротивление породы будет высоким, а если вода – низким, то есть толща окажется проводящей. Каменная соль и большинство кристаллических пород не содержит пор – такие породы относятся к непроводящим, то есть характеризуются высоким сопротивлением и отмечаются на кривых ρ_к максимумами.

Другой вид проводимости – металлическая или электронная. Здесь ток переносится свободными электронами без переноса вещества (масса электрона незначительна). Такая проводимость встречается в природе гораздо реже. Она свойственна только некоторым рудным объектам – проводникам, например месторождениям сульфидов или самородных металлов. В таких объектах обычно самопроизвольно протекают геоэлектрохимические процессы, связанные с окислением и над ними фиксируются аномалии разности потенциалов.

В целом можно предложить классификацию методов электроразведки, которая приводится на основе нижеследующей схемы:

Методы переменного тока (f≠ 0)

Методы постоянного тока (f = 0)

Методы переменного тока (f ≠ 0)

Методы постоянного тока (f = 0)

На этой схеме показано небольшое число конкретных методов, которые будут в той или иной степени рассмотрены в тексте, как имеющие наиболее широкое распространение при решении геологических задач.

Приведенные аббревиатуры этих методов читаются следующим образом:

ЕП – метод естественного поля,

МТЗ – магнитотеллурическое зондирование,

МТП – магнитотеллурическое профилирование,

ТТ – метод теллурических токов,

ВЭЗ – вертикальное электрическое зондирование,

ДЭЗ – дипольное электрическое зондирование,

ЭП – электропрофилирование,

ЧЗ – частотное зондирование,

ЗСБ – зондирование становлением поля в ближней зоне.

Вначале остановимся на рассмотрении методов естественных полей.