Качественная интерпретация результатов полевых наблюдений при электропрофилировании
Цель: освоение методики обработки методов электропрофилирования различными способами.
Оборудование: милиметровка, калька, калькулятор, карандаши (простой и цветные), ручка, линейка.
Порядок выполнения работы:
1. Изучить методику интерпретации данных электропрофилирования.
2. Выполнить задание, выданное преподавателем.
3. Составить технико- экономическое обоснование.
Порядок оформления:
После выполнения работы составляется отчет, в котором приводятся:
1. Тема работы,
2. Цель работы,
3. Порядок выполнения работы,
4. Визуализация результатов работы на бумаге.
5. Технико-экономическое обоснование
6. Ответы на контрольные вопросы.
Теоретические основы.
Геологическое истолкование результатов электропрофилирования включает обработку полевых материалов, геологическую интерпретацию результатов полевых наблюдений и составление геологической документации
Первичным материалом при работе методами ЭП являются полевые журналы, которые ведутся по установленной форме для различных модификаций ЭП, а также графики ρк ,построенные непосредственно в поле. В поле графики должны вычерчиваться так, чтобы максимально сократить необходимость перечерчивания. При обработке полевых материалов проверяются все вычисления, правильность оформления журналов, а также оценивается точность измерений по величине относительной погрешности.
По результатам ЭП вычисляют кажущееся сопротивление по формуле:
ρк =К ∆U/I, (7.1)
где К - коэффициент установки b вычисляется по формулам в зависимости от типа установки; ∆U — разность потенциалов в приемной линии, мВ; I — ток в питающей линии, мА.
Если ∆U и I измеряются в единицах разного порядка, то в коэффициент необходимо ввести соответствующий множитель. Например, если ∆U в мВ, а I в сА, то коэффициент К нужно умножить на 10-1.
Результаты полевых наблюдений электропрофилирования представляют в виде графиков по отдельным профилям, карт и листов графиков, карт изоом, круговых диаграмм.
График электропрофилирования характеризует изменение ρк вдоль профиля наблюдения. Вычисленные значения ρк лучше всего относить к середине приемной линии, так как в этом случае наблюдаются наиболее характерные аномалии. Но при работе установками дипольного профилирования измеренное ρк может быть отнесено одновременно к центрам питающего и измерительного диполей (в этом случае строят два графика как при КЭП) или среднее расстояния между центрами питающего N измерительного диполей.
Графики электропрофилирования строят следующим образом. Проводят линию профиля и проставляют на ней в горизонтальном масштабе точки наблюдения (положение центра установки в момент измерений). Линии профиля принимают за нулевое значение. В каждой точке откладывают в вертикальном масштабе значение ρк. Нанесенные таким образом точки соединяют прямыми линиями. Под графиком обычно строят по результатам глазомерной съемки рельеф дневной поверхности. На графике указываются район, номер профиля, масштаб, а также схематически изображается установка (в масштабе).
Графики для двусторонних установок (КЭП, ЭП), имеют различные условные обозначения: если питающая линия находится слева от измерительной (прямая установка), графики изображаются сплошными линиями, если справа (обратная установка) — пунктирными линиями, как и сами установки. Графики, полученным при комбинированном электропрофилировании, могут быть преобразованы в графики СЭП с помощью формулы (7). При двухразносных установках типа АА’МNВ’В или АА’АМNВ’’В’B сплошной линией принято рисовать графики для установки большего размера. Иногда строят графики отношений ρкA’B’/ ρкAB ,которые в меньшей степени зависят от влияния поверхностных неоднородностей.
Построение карт графиков ρк. При площадном электропрофилировании строятся карты графиков, которые также называются корреляционными планами или планами графиков. Основное назначение корреляционных планов — проследить аномалии, создаваемые одним и тем же объектом, от профиля к профилю по всей площади съемки.
Для построения корреляционных планов на топооснову наносят профили и точки наблюдения и вдоль каждого профиля вычерчивают описанным выше способом графики ρк. При этом линии профилей служат осями абсцисс и им целесообразно приписывать среднее значение на профиле. Вертикальный масштаб при этом выбирают так же, как и при построении графиков ρк , но с учетом того, что графики соседних профилей должны по возможности меньше пересекаться и величины наблюдаемых аномалий быть не менее 1см. для облегчения выявления аномалий, вызванных различными причинами, под графиками на каждом профиле целесообразно строить схематические разрезы.
На корреляционном плане необходимо указывать участок съемки, масштабы построения, а также тип установки. Карты графиков особенно целесообразно строить, если искомые объекты линейны (жилы, дайки и т. д.).
Построение полярных диаграмм. При круговом электропрофилировании строят полярные (круговые) диаграммы, которые характеризуют изменение ρк в зависимости от азимута измерительной установки. Для построения полярной диаграммы из точки наблюдения, как из центра, проводят радиальные лучи, совпадающие с азимутом исследований. От центра по каждому лучу в масштабе откладываются измеренные по этому направлению значения ρк.
Можно применять арифметический масштаб, а при наличии большой разницы между значениями ρк лучше использовать логарифмический. При этом в центре полярной диаграммы задается значение ρк, несколько меньшее самых малых измеренных значений. Полученные точки на лучах соединяют прямыми линиями и получают замкнутую вытянутую фигуру, большая ось которой совпадает с направлением трещиноватости или сланцеватости пород.
Горизонтальный масштаб графиков определяется масштабом съемки. При графическом оформлении результатов наблюдений очень важно правильно выбрать масштаб. Расположение точек наблюдения должно быть в строгом соответствии с масштабом съемки и планом, работ по данному участку. Расстояние между профилями и точками на графиках и картах должно быть одинаковым для всего участка съемки и для всех методов, для удобства сопоставления и анализа результатов работ.
Рекомендуются такие горизонтальные масштабы, чтобы расстояние между профилями было 5см, а между точками наблюдений не менее 2 мм. При этом учитывается необходимость обеспечения максимальной компактности представленных материалов при сохранении наглядности и удобства чтения графиков. Допускается представление графиков и промежуточных карт в горизонтальном масштабе на разряд крупнее масштаба съемки, если расстояние между точками наблюдений получается менее 2мм. Вертикальный масштаб выбирается исходя из наглядности: чтобы графики не были слишком изрезаны и в то же время аномальные зоны выделялись достаточно четко. Большую роль в выборе вертикального масштаба играет точность наблюдений. Лучше всего вертикальный масштаб брать таким, чтобы величина удвоенной допустимой ошибки измерений составляла бы не менее 1мм для самых малых из измеренных значений ρк
Например, пусть по профилю ρк изменяется от 15 до 100 Ом*м. Вертикальный масштаб выбирается исходя из следующего. Допустимая относительная погрешность наблюдений в ЭП составляет 5%, или в нашем случае 0, 75 Ом*м (5 % от 15 Ом *м). Удвоенная погрешность будет 0,75*2=1,5 Ом*м. Следовательно, вертикальный масштаб необходимо брать такой, чтобы в 1 см было 20 Ом*м или 25 Ом*м для наглядности.
Если ρк изменяется по профилю очень резко, более чем на один порядок (от нескольких десятков до нескольких сотен), то необходимо вертикальный масштаб брать логарифмическим, чтобы не пропустить интересующие нас аномалии. Кроме того, применение логарифмического вертикального масштаба имеет преимущество— графики ρк легче сравнивать с теоретическими, которые построены в таком же масштабе.
Если выбранный вертикальный масштаб является слишком мелким или очень крупным, то можно отдельные части графиков повторить в дополнительных масштабах, сделав при этом перекрытие. Дополнительные масштабы относятся к основным как 1: 5 и 1: 10 для больших значений ρк или 1: 0,2 и 1: 0,1 для малых. В качестве стандартных масштабов могут рекомендоваться в 1см 1000, 500, 100, 20 Ом*м.