nznistuНауки о Земле и недропользованиеEarth sciences and subsoil use2686-99932686-7931Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Irkutsk National Research Technical University"nznistu-68Research ArticleГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОИСКОВ И РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕ-МЫХGEOPHYSICAL METHODS OF DEPOSIT EXPLORATION AND PROSPECTINGСравнение эффектов вызванной поляризации для гальванической и индукционной установок в методах переходных процессовInduced polarization effects comparison for galvanic and induction installations in transient electromagnetic methodsБашкеевА. С.BashkeevA. S.

ассистент кафедры прикладной геологии, геофизики и геоинформационных систем, младший научный сотрудник научно-исследовательской части

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Россия

Assistant, Department of Applied Geology, Geophysics and Geoinformation Systems, Junior Researcher, Research Division

83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia

bashkeev.as@gmail.comИркутский национальный исследовательсий технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian Federation201908092020423303311Copyright © Башкеев А.С., 20202020Башкеев А.С.Bashkeev A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nznj.ru/jour/article/view/68

Целью данной работы является сравнение аномальных откликов от эффектов вызванной поляризации в методах переходных процессов для гальванической и индукционной установок. Под гальванической понимается установка с использованием горизонтальной электрической линии в конфигурации «линия-линия», а под индукционной - незаземленные контуры в конфигурации «петля-петля». Учет быстро протекающей индукционно-вызванной поляризации, проявляющейся при наличии в среде поляризующихся объектов, позволяет избежать ложных аномалий по удельному электрическому сопротивлению и выделить аномалии по поляризуемости. Сравнение производится с помощью численного моделирования в рамках одномерной модели с учетом частотной дисперсии удельного электрического сопротивления, описываемой формулой Cole-Cole. В рамках примененной модели аномальный вклад вызванной поляризации для гальванической установки оказался больше, чем аномальный вклад индукционно-вызванной поляризации для индукционной установки. Вклад эффектов вызванной поляризации практически не спадает со временем в отличие от эффектов индукционно-вызванной поляризации.

The purpose of the work is to compare the anomalous responses from the IP-effects in transient electromagnetic methods for galvanic and induction installations. By a galvanic installation is meant one using a horizontal electric line in a "line-line" configuration, and by an induction installation, one using ungrounded contours in a "loop-loop" configuration. Registering the fast decaying induction-induced polarization (IIP) that occurs in the geo-environment in the presence of polarized objects, makes it possible to avoid false electrical resistivity anomalies and to find polarizability anomalies. The comparison is realized using numerical modeling within the one-dimensional model with a frequency dispersion of electrical resistivity (described by the Cole-Cole formula). The modeling has shown that the anomalous IP-effect for the galvanic installation is higher than the IIP effect for the induction installation. The IP effect contribution virtually does not decay with time, as opposed to the IIP effect.

численное моделированиемодель Cole-Coleиндукционная установкагальваническая установкаметод переходных процессовnumerical modelingCole-Cole modelinduction configurationgalvanic configurationtransient electromagnetic methodReferencesВаньян Л.Л. Электромагнитные зондирования. М.: Научный мир, 1997. 219 с.Van'yan LL. Electromagnetic sounding. Moscow: Nauchnyi mir; 1997. 219 p. (In Russ.)Поспеев А.В., Буддо И.В., Агафонов Ю.А., Кожевников Н.О. Выделение пластовколлекторов в разделе осадочного чехла юга сибирской платформы по данным зондирований становлением электромагнитного поля в ближней зоне // Геофизика. 2010. № 6. С. 47–52.Pospeev AV, Buddo IV, Agafonov YuA, Kozhevnikov NO. Reservoir identification in the sedimentary cover of South of Siberian platform with the use of non-stationary electromagnetic soundings data. Russian Geophysics. 2010;6:47–52. (In Russ.)Стогний В.В., Коротков Ю.В. Поиск кимберлитовых тел методом переходных процессов. Новосибирск: Малотиражная типография 2D, 2010. 121 с.Stognii VV, Korotkov YuV. Prospecting for kimberlite bodies by the transient electromagnetic method. Novosibirsk: Malotirazhnaya tipografiya 2D; 2010. 121 p. (In Russ.)Шарлов М.В., Буддо И.В., Мисюркеева Н.В., Шелохов И.А., Агафонов Ю.А. Опыт эффективного изучения верхней части разреза методом зондирования становлением поля в ближней зоне с системой FastSnap // Приборы и системы разведочной геофизики. 2017. № 2 (60). С. 8–23.Sharlov MV, Buddo IV, Misyurkeeva NV, Shelokhov IA, Agafonov YuA. Experience of effective study of the upper part of the section by near-field transient electromagnetic sounding method with FastSnap system. Devices and systems of Exploration Geophysics. 2017;2(60):8–23. (In Russ.)Стогний В.В. Импульсная индуктивная электроразведка при изучении поляризующейся среды криолитозоны Якутской кимберлитовой провинции // Криосфера Земли. 2008. Т. 12. № 4. С. 46–56.Stognii VV. Transient electromagnetic prospecting on investigations of induced polarization effects in frozen ground of Yakutian kimbcrlitc province. Kriosfera Zemli = Earth cryosphere. 2008;12(4):46–56. (In Russ.)Vanhala H., Peltoniemi M. Spectral IP studies of Finnish ore prospects // Geophysics. 1992. Vol. 57 (12). P. 1545–1555.Vanhala H, Peltoniemi M. Spectral IP studies of Finnish ore prospects. Geophysics. 1992;57(12):1545–1555.Агеев В.В. Изучение процессов вызванной поляризации для решения геокриологических задач // Разведка и охрана недр. 2012. № 11. С. 46–49.Ageev VV. Induced polarization processes study for geocryological tasks solution. Prospect and protection of mineral resources. 2012;11:46–49. (In Russ.)Кожевников Н.О., Антонов Е.Ю. Импульсная индуктивная электроразведка поляризующихся сред // Геофизический журнал. 2009. Т. 31. № 4. С. 104–118.Kozhevnikov NO, Antonov EYu. Pulse-inductive electrical exploration of polarized media. Geofizicheskiy zhurnal = Geophysical Journal. 2009;31(4):104–118. (In Russ.)Кожевников Н.О. Быстропротекающая индукционно-вызванная поляризация в мерзлых породах // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 4. С. 527–540.Kozhevnikov NO. Fast-decaying inductive IP in frozen ground. Russian Geology and Geophysics. 2012;53(4):527–540. (In Russ.)Комаров В.А. О природе электрических полей вызванной поляризации и возможности их использования при поисках рудных месторождений // Вестник Ленинградского университета. Геология и география. 1957. № 6. C. 29–40.Komarov VA. On the nature of inducedpolarization electric fields and the possibility of their use in prospecting ore deposits. Vestnik Leningradskogo universiteta. Geologiya i geografiya = Bulletin of the Leningrad University. Geology and geography. 1957;6:29–40. (In Russ.)Легейдо П.Ю., Мандельбаум М.М., Рыхлинский Н.И. Применение дифференциально-нормированной электроразведки на Непском своде // Геология и геофизика. 1990. № 4. С. 86–91.Legeido PYu, Mandel'baum MM, Rykhlinskii NI. The use of differential-normalized electrical exploration in the Nepa arch. Russian Geology and Geophysics. 1990;4:86–91. (In Russ.)Легейдо П.Ю., Мандельбаум М.М., Рыхлинский Н.И. Дифференциально-нормированный метод электроразведки при прямых поисках залежей // Геофизика. 1995. № 4. С. 42–45.Legeido PYu, Mandel'baum MM, Rykhlinskii NI. Differentially normalized electrical survey method in direct exploration for deposits. Russian Geophysics. 1995;4:42–45. (In Russ.)Давыденко Ю.А., Айкашева Н.А., Башкеев А.С., Фаустова А.Ю., Богданович Д.В. Результаты применения импульсной электроразведки при поиске месторождений рудных полезных ископаемых на горном Алтае // Инженерная и рудная геофизика 2018: сб. стат. XIV науч.-практ. конф. и выставки (г. Алматы, 23–27 апреля 2018 г.). 8 с. [Электронный ресурс]. URL: http://www.earthdoc.org/publication/publicationdetails/?publication=91717 (03.09.2019).Davydenko YuA, Aikasheva NA, Bashkeev AS, Faustova AYu, Bogdanovich DV. Results of the pulse electrical survey application in prospecting ore mineral deposits in the mountainous Altai. Inzhenernaya i rudnaya geofizika 2018: sbornik statei XIV nauchno-prakticheskoi konferentsii i vystavki = Engineering and mining geophysics in 2018: 14th Science-to-practice conference and exhibition, 23–27 April 2018, Almaty. 8 p. Available from: http://www.earthdoc.org/publication/publicationdetails/?publication=91717 [Accessed 3d September 2019].Башкеев А.С., Давыденко Ю.А. Архитектура аппаратно-программного электроразведочного комплекса «Марс» // Вопросы естествознания. 2016. № 3 (11). С. 35–43.Bashkeev AS, Davydenko YuA. The “Mars” electromagnetic hardware-software complex architecture. Voprosy estestvoznaniya = Natural Science Questions. 2016;3(11):35–43. (In Russ.)Рыжов А.А. Оптимальный алгоритм решения прямой задачи ВЭЗ // Физика Земли. 1983. № 3. С. 68–76.Ryzhov AA. The optimal algorithm for solving the direct problem of VES. Fizika Zemli = Earth Physics. 1983;3:68–76. (In Russ.)А. с. № 2012660743, Российская Федерация. Программа одномерной инверсии «Mars1D» / И.Ю. Пестерев. Заявл. № 2012618705 от 16.10.2012; зарег. 28.11.2012.Pesterev IYu. One-dimensional inversion program “Mars1D”. Certificate of authorship RF, no. 2012660743; 2012. (In Russ.)Cole K.S., Cole R.H. Dispersion and absorption in dielectrics. Alternating current characteristics // Journal of Chemical Physics. 1941. Vol. 9. P. 341–351.Cole KS, Cole RH. Dispersion and absorption in dielectrics. Alternating current characteristics. Journal of Chemical Physics. 1941;9:341–351.Pelton W.H., Ward S.H., Hallof P.G., Sill W.R., Nelson P.H. Mineral discrimination and removal of inductive coupling with multifrequency IP // Geophysics. 1978. Vol. 43. P. 588–609.Pelton WH, Ward SH, Hallof PG, Sill WR, Nelson PH. Mineral discrimination and removal of inductive coupling with multifrequency IP. Geophysics. 1978;43:588–609.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.