elektrinė žvalgyba

1 pav. Elektrinė žvalgyba (schema). Uolienų tariamosios elektrinės varžos pasiskirstymo skirtinguose geologiniuose sluoksniuose schema; A ir B – elektrodai

elektrnė žvalgýba, Žemės plutos tyrimo geofiziniai metodai, pagrįsti Žemės plutos natūralaus ar sukelto elektromagnetinio lauko parametrų matavimu.

Elektromagnetinio lauko parametrai priklauso nuo Žemės plutos uolienų savybių (savitosios elektrinės varžos, magnetinės ir dielektrinės skvarbos, poliarizacijos), todėl pagal elektromagnetinio lauko parametrų kitimą galima nustatyti tiriamos teritorijos geologinę sandarą, aptikti naudingųjų iškasenų klodus. Yra daugiau kaip 100 elektrinės žvalgybos metodų modifikacijų. Skiriamos kelios jų grupės.

Varžų metodai grindžiami elektrinio lauko, kurį sukuria nuolatinės arba žemojo dažnio kintamosios elektros srovės šaltinis, tyrimu: matuojamas į žemę leidžiamos elektros srovės stipris, priimančiųjų elektrodų potencialų skirtumas, apskaičiuojama uolienų tariamoji varža; pagal jos pasiskirstymą sprendžiama apie tiriamosios vietovės geologinę sandarą.

2 pav. Elektrinė žvalgyba (schema). Elektromagnetinio lauko susidarymo dėl natūraliosios poliarizacijos schema: 1 – srovės linijos, 2 – redukcijos zona, 3 – oksidacijos zona, 4 – gruntinio vandens lygis; U_n – potencialų skirtumas

Poliarizacijos metodai pagrįsti elektromagnetinių laukų, kuriuos sukuria natūraliai ir dirbtinai poliarizuoti geologiniai kūnai, tyrimu. Geologinių kūnų natūralią poliarizaciją sukelia elektrocheminiai procesai, vykstantys rūdų ir gretutinių uolienų sąlyčio vietoje, bei elektrokinetiniai reiškiniai, pasireiškiantys požeminiam vandeniui filtruojantis pro uolienų poras; registruojamas šio elektrinio lauko potencialas arba jo gradientas žemės paviršiuje, gręžinyje. Dirbtinė poliarizacija sukeliama leidžiant nuolatinę elektros srovę per į žemę įleistus elektrodus; tirpalų ir uolienų mineralinio skeleto skiriamajame paviršiuje persiskirsto elektriniai krūviai, atsiranda antrinis elektros laukas.

Magnetotelūriniais ir telūriniais metodais tiriamos kosminės kilmės nestacionariosios nuolatinės elektrinės srovės, tekančios litosferoje. Mažesnio dažnio (kelių šimtųjų ar tūkstantųjų herco dalių) elektromagnetinis laukas prasiskverbia į žemę giliau (kelis kilometrus), aukštojo dažnio – mažiau (kelias dešimtis metrų). Šiais metodais galima tirti geologinę sandarą vertikalia ar horizontalia kryptimi.

Indukciniais metodais tiriamas antrinis magnetinis laukas, kurį sukuria sūkurinės srovės, indukuotos laidžiose geologinio pjūvio vietose, arba atsiradęs dėl geologinių darinių, turinčių didelę magnetinę skvarbą, įmagnetėjimo. Pirminis elektromagnetinis laukas sužadinamas impulsinėmis elektrinėmis srovėmis arba neįžemintu kontūru leidžiama mažojo dažnio kintamąja srove. Šie metodai taikomi magnetinių rūdų geologinėms paieškoms ir geologiniam kartografavimui.

Radijo bangų elektrinės žvalgybos metodai grindžiami uolienų savybe sugerti, išsklaidyti ar atspindėti radijo bangas; šias bangas geriau sugeria didesnio elektrinio laidžio uolienos. Šie metodai taikomi rūdinių naudingųjų iškasenų sankaupoms ieškoti ir žvalgyti, t. p. geologiniam kartografavimui, gręžinių tyrimui. Elektrinės žvalgybos aparatūrą sudaro elektros srovės šaltiniai, maitinimo grandinės ir matavimo aparatūra (lauko jutikliai, keitikliai, stiprintuvai, signalų registratoriai). Stebėjimai ir rezultatai apdorojami, pagal juos sudaromi grafikai, žemėlapiai. Gauti duomenys interpretuojami, nustatoma geologinės struktūros tipas, jos padėtis, galimi naudingųjų iškasenų telkiniai ir kita, rezultatai lyginami su teoriniu geologinio pjūvio modeliu. Rečiau (dėl metalinių konstrukcijų ir elektromagnetinių trukdžių įtakos) elektrinės žvalgybos metodai taikomi gavybinei žvalgybai, kasinių stabilumui tirti.

Istorija

1910 varžų (seniausią), 1912 ir poliarizacijos metodą sukūrė Conradas Schlumberger (Prancūzija). Radijo bangų metodus imta taikyti 20 a. 3 dešimtmetyje.

Lietuvoje

Lietuvoje elektrinės žvalgybos metodai taikomi nuo 1950. Juos atlieka Lietuvos geologijos tarnybos specialistai.

710