Сейсмические приборы: статья

К вопросу об амплитудном способе измерения вызванной поляризации
В.А. Давыдов
Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН
Журнал: Сейсмические приборы
Том: 60
Номер: 1
Год: 2024
Страницы: 34-43
УДК: 550.837.81:550.8.01
DOI: 10.21455/si2024.1-3
Ключевые слова: вызванная поляризация, время релаксации, заряжаемость, среднеквадратическое значение
Аннотация: Описан модернизированный способ измерений амплитудных параметров потенциалов вызванной поляризации (ВП) с использованием источника сигналов прямоугольной формы (знакопеременных меандров). Основными измеряемыми величинами являются пиковое и эффективное (среднеквадратическое) значения напряжения отклика, на основании которых определяется интегральный параметр ВП - заряжаемость. Проведено теоретическое обоснование технологии измерений и физическое моделирование формы сигналов. Получена оценочная характеристика связи заряжаемости с постоянной времени интегрирования электрической цепи. Показано, что амплитудные измерения вызванной поляризации в естественных условиях не будут выходить за границы линейного диапазона характеристики, что позволяет сопоставлять их с параметрами ВП, измеренными другими методами. Таким образом, амплитудный способ измерения ВП дает возможность не только выявлять поляризующиеся объекты, но и корректно оценивать их степень поляризации в количественном выражении. Для проверки предлагаемой технологии были проведены полевые исследования на контрольном профиле с тремя различными комплексами пород. Все структурные элементы геологического разреза уверенно разделяются с помощью заряжаемости, и это разделение подтверждается другими геофизическими параметрами. Результаты полевых испытаний указывают на то, что способ амплитудных измерений ВП является работоспособным и может быть использован наряду с другими методами изучения вызванной поляризации.
Список литературы: Аладинский Ю.В., Бобровников Л.З., Ляхов Л.Л., Попов В.А., Сушкевич В.В. Устройство для амплитудных измерений вызванной поляризации при геоэлектроразведке: Авторское свидетельство СССР № 530296 от 30.09.1976 // Бюллетень изобретений № 36. М.: ВНИИ патентной информации, 1976.

Давыдов В.А. Изучение поляризационных эффектов с помощью техногенного электромагнитного поля // Известия УГГУ. 2022. Вып. 3 (67). С.70-79. https://doi.org/10.21440/2307-2091-2022-3-70-79

Давыдов В.А. Универсальный электроразведочный приемник ОМАР-ИКС // Приборы и техника эксперимента. 2023. № 1. С.151-153. https://doi.org/10.31857/S003281622301010X

Давыдов В.А., Байдиков С.В., Горшков В.Ю. Дистанционные индукционные зондирования с изучением поляризационно-частотного эффекта на рудных объектах // Разведка и охрана недр. 2020. № 4. С.42-47.

Зорин Н.И., Епишкин Д.В., Яковлев А.Г. Магнитотеллурический метод вызванной поляризации // Геофизика. 2016. № 2. С.43-53.

Калугина Р.Д., Копанев В.Ф., Стороженко Е.В., Лукин В.Г., Степанов А.Е., Михалева Е.Н., Рапопорт М.С., Ильясова Г.А., Суслов Д.Л., Шуб И.З., Михайлов А.П., Глазырина Н.С., Герасименко Б.Н. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Изд. 2-е. Серия Среднеуральская. Лист O-41-XXXI. Объяснительная записка. М.: Московский филиал ВСЕГЕИ, 2017. 180 с.

Телфорд В.М., Гелдарт Л.П., Шерифф Р.Е., Кейс Д.А. Прикладная геофизика. М.: Недра, 1980. 502 с.

Халлбауэр-Задорожная В.Ю. Процессы, происходящие в горных породах при наложении электрического тока и разности потенциалов: вызванная поляризация // Вопросы естествознания. 2016. № 3 (11). С.76-79.

Ali M.A.H., Mewafy F.M., Qian W., Alshehri F., Ahmed M.S., Saleem H.A. Integration of electrical resistivity tomography and induced polarization for characterization and mapping of (Pb-Zn-Ag) sulfide deposits // Minerals. 2023. V. 13, Iss. 7. Art. 986. 19 p. https://doi.org/10.3390/min13070986

Cartwright K. Determining the effective or RMS voltage of various waveforms without calculus // The Technology Interface. 2007. V. 8, N 1. P.1-20. URL: https://tiij.org/issues/issues/fall2007/30_Cartwright/Cartwright-Waveforms.pdf

Garcia-Artigas R., Himi M., Revil A., Urruela A., Lovera R., Sendrós A., Rivero L. Time-domain induced polarization as a tool to image clogging in treatment wetlands // Sci. Total Environ. 2020. V. 724. Art. 138189. 12 p. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138189

Johansson S., Lindskog A., Fiandaca G., Dahlin T. Spectral induced polarization of limestones: Time domain field data, frequency domain laboratory data and physicochemical rock properties // Geophys. J. Int. 2020. V. 220, Iss. 2. P.928-950. https://doi.org/10.1093/gji/ggz504

Li J., Lin P., He W., Zheng C., Ding W., Liu X. Study and application on induced polarization multi-parameter information extraction method based on the full waveform sampling technology // Progress in Geophysics. 2020. V. 35, N 1. P. 132-138. [in Chinese]. https://doi.org/10.6038/pg2020CC0531

Martin T., Titov K., Tarasov A., Weller A. Spectral induced polarization: Frequency domain versus time domain laboratory data // Geophys. J. Int. 2021. V. 225, Iss. 3. P.1982-2000. https://doi.org/10.1093/gji/ggab071

Martínez J., Rey J., Sandoval S., Hidalgo M.C., Mendoza R. Geophysical prospecting using ERT and IP techniques to locate Galena veins // Remote Sensing. 2019. V. 11, Iss. 24. Art. 2923. 14 p. https://doi.org/10.3390/rs11242923

Siva Prasad Y., Venkateswara Rao B. Delineation of kaolinised and aquifer formations using electrical resistivity tomography (ERT) and induced polarization (IP) techniques // Environ. Earth Sci. 2022. V. 81, Iss. 20. Art. 484 12 p. https://doi.org/10.1007/s12665-022-10616-1