Вышла в свет книга «Геофизические исследования неустановившегося электромагнитного поля»
Вышла в свет книга «Геофизические исследования неустановившегося электромагнитного поля». Авторы: Ф.М. Каменецкий (Германия), Э.Х. Стеттлер(ЮАР), Г.М. Тригубович (Россия, СНИИГГиМС).
Книга отражает современное состояние относительно недавно возникшего нового направления в электромагнитных (ЭМ) методах разведочной геофизики, основанного на изучении неустановившегося ЭМ поля и известного как метод зондирований становлением поля (ЗС) или метод переходных процессов (МПП). Большое внимание уделено физическим предпосылкам применения неустановившихся электромагнитных полей (НЭМ) при геофизических исследованиях. Краткий обзор решений прямых задач, формирующих основы теории метода, приведен для базовых геоэлектрических моделей. Другие традиционные вопросы в части методики и интерпретации результатов наблюдений также изложены в кратком виде. Такой подход был выбран для того, чтобы получить возможность детального рассмотрения новых актуальных проблем как фундаментальных, так и прикладных.
К этим проблемам относятся низкочастотная дисперсия (НЧД) ЭМ свойств горных пород и ее влияние на неустановившееся ЭМ поле, являющееся причиной таких явлений как вызванная поляризация (ВП) и суперпарамагнетизм (СПМ). Для описания этих явлений предложена феноменологическая теория ЭМ поля в микронеоднородных диспергирующих средах (к которым относятся практически все горные породы), развивающая идеи В.В. Кормильцева в наиболее общей постановке. Исходным положением теории является распространение уравнений Максвелла (в канонической форме) на диспергирующую среду при условии представления в общем случае уравнений материальных связей интегралами Дюамеля. При этом уравнения второго порядка отличаются от телеграфного уравнения. Как и в выражениях для токов проводимости, токов смещения, эффективной электропроводности (адмитивности) и др. характеристик, эти уравнения содержат зависимые от времени электропроводность σ(t), диэлектрическую проницаемость ε(t), магнитную проницаемость μ(t) и их производные по времени. При медленных изменениях электрических параметров уравнения второго порядка сводятся к телеграфному уравнению для адмитивности вида , и лишь в частном случае постоянных σ, ε и μ - к обычному телеграфному уравнению. В частотной области сохраняется уравнение Гельмгольца с частотно-зависимыми параметрами среды. Для описания этих параметров используется формула Cole-Сole, дополненная токами смещения на высоких частотах, что позволяет учесть дисперсию различной природы в широком диапазоне частот. На этой основе проанализировано неустановившееся ЭМ поле в макрооднородном поляризующемся полупространстве и в слоистых средах. Аналогичные результаты получены для дисперсии магнитной восприимчивости. Как и система уравнений Максвелла, предложенная теория является феноменологической, что определяет ее ограничения и преимущества. Природа ЭМ свойств среды и их дисперсии остается за пределами этой теории. С другой стороны, она дает возможность единого описания многообразных видов дисперсии с использованием небольшого числа параметров.
Другим важным новым направлением прикладного характера является применение аэроэлектроразведки методом переходных процессов (АМПП) для прогнозирования залежей углеводородов (УВ) по изменениям сопротивления и ВП в эпигенетических зонах, образующихся вследствие миграции УВ из залежей к поверхности. Рассматриваются вопросы применения НЭМ для решения разнообразных геологических и инженерных задач при изучении верхней части разреза, а также для обнаружения металлических предметов в земле и на охраняемых объектах. Описаны новые современные технологии, такие как сканирование НЭМ, 2D и 3D системы наблюдений и инверсии данных, проиллюстрированные примерами результатов моделирования и полевых исследований.
Книга предназначена для геофизиков, использующих НЭМ в своей научной и практической деятельности, а также для студентов и аспирантов, специализирующихся в области ЭМ исследований. А также может быть полезна физикам и инженерам, исследующим свойства композитных материалов, и конструкторам металлообнаружителей.
Пресс-служба Роснедр.
вернуться к разделу