Метод теллурических токов тт реферат

Обновлено: 04.07.2024

Начиная с ХVIII века, учёные занимаются изучением природы происхождения естественных электрических токов Земли и возможностей их применения. Возникновение этих токов связывают с магнетизмом Земли, электризацией её поверхности ветром и грозовыми разрядами. Впервые о данном явлении упоминают Фокс и Беккерель (1830), исходя из теории магнетизма Ампера, они искали и нашли подобные токи в земной поверхности. Позже исследование земных токов производилось Барловым (1849) и Эри (1860—90) в Англии, Гейсигом в Германии, Пальмиери в Италии, Блавье (1884) и Маскаром (1890, в обсерватории Сен-Мор около Парижа), П. Бахметьевым в Болгарии (1892—1893) и после 1882 г. производились в г. Павловске Г. Вильдом. Наша компания, взяв за основу опыт исследований электрохимических процессов таких ученых, как: Л. Гальвани, А. Вольта, Ж. Лекланше, Н. Тесла и т.д., применив современную элементную базу создала новый химический источник тока с использованием воды в открытом грунте вместо электролита.

При исследованиях и разработке теллурического элемента, выбор пал на самые распространенные металлы с достаточной разностью электродных потенциалов, способных вступать в реакцию во влажной среде. Zn (цинк) имеет -0,76 В и Cu (медь) +0,34 В, эти металлы достаточно стабильны и имеют разность потенциалов между собой 1,1 В, что вполне достаточно, что бы запустить электронный преобразователь (ноу-хау компании) для питания светодиодов.

Теллурический элемент или попросту - земляная батарея

Принцип действия теллурического элемента основан на электро-химической реакции между металлами с разными электродными потенциалами. Согласно 2-му закону Фарадея, количество электричества, приложенного, равно как и полученного, прямо пропорционально массе электродов, а значит при нагрузке один из электродов будет разрушаться. В нашем случае, как показали лабораторные исследования, электрод с отрицательным электродным потенциалом теряет около 15-17% своей массы за полгода, при этом, такой же электрод, помещённый в открытый грунт, теряет всего около 4-5% своей массы, что значительно повышает гарантированное время работы всей системы, минимум до 5 лет.

Из данного опыта можно сделать следующий вывод: теллурические токи протекающие в верхних слоях земной коры принимают активное участие в процессе электро-химической реакции, что приводит к снижению расхода электродов.

Разработанный новый источник альтернативной энергии имеет широкую область применения.

Мы предлагаем целый комплекс активной сигнальной разметки, не требующей "проводов, розеток, аккумуляторов и т.д.", а главное, наши системы более информативные.

Система универсальна, может быть установлена на любое асфальт-бетонное покрытие или крепиться на металлические "отбойники" вместо стандартных светоотражающих элементов или на обочине.

Основное отличие нашей системы, это активное LED свечение, совместно со светоотражателями. Еще один не маловажный момент - систему возможно без особого труда демонтировать на период дорожных работ например.

Сюда относится метод глубинных теллурических токов ( ТТ), который применяется в настоящее время с целью выявления региональных особенностей обширных территорий. Метод ТТ основан на измерении среднепериоди-ческих вариаций естественного электрического поля земли. [2]

Хорошие результаты дает применение метода теллурических токов ( ТТ), которые в сочетании с данными региональных мелкомасштабных съемок дают возможность решать тектонические задачи и выявлять локальные поднятия на территории изучаемых регионов. [3]

Если хотят получить сведения о более глубоких горизонтах, то применяют метод теллурических токов , который аналогичен методу с четырехэлектродной установкой в предположении, что электроды разнесены очень далеко один от другого. [4]

Кюнец привел несколько очень интересных случаев применения электрической разведки; я имею в виду Сочетание метода теллурических токов и электрических зондирований, из которых первый дает представление об общих чертах тектонического строения, а второй позволяет строить разрезы. [5]

Я хотел бы только обратить внимание, что электрические методы разведки и, в частности, метод теллурических токов также нашли применение при работах на море, например в Мексиканском заливе у берегов Луизианы, где этими методами были получены удовлетворительные результаты. Однако их применение в условиях моря связано со значительными трудностями, что лишает эти методы части преимуществ, которыми они обладают по сравнению с морской сейсморазведкой. [6]

При детальных электроразведочных работах применяют следующие методы: метод сопротивлений способом электрического профилирования и способом электрического зондирования ( ВЭЗ), метод естественных токов, метод теллурических токов ( ТТ) и метод петли ( спир. [7]

Помимо локальных естественных токов в земной коре циркулируют региональные электрические токи нестационарного режима, так называемые земные токи ( теллурические); они отличаются регулярным характером изменений. Метод теллурических токов ( ТТ) применяется для поисков локальных структур, сложенных на глубине породами высокого сопротивления, например солянокупольных структур Эмбы. Метод ТТ успешно используется в районах молодых платформ для выделения крупных структурных форм, связанных с рельефом фундамента. [8]

Электрометрические исследования за рубежом имеют меньшее значение. Обычно электрометрические работы применяют для решения лишь отдельных задач, например, трассирования крупных разрывов ( район Тампико в Мексике, Пешельброн в Рейнской провинции) и др. Из различных методов наибольшее распространение имеет метод ВЭЗ, электропрофилирование и метод теллурических токов . [10]

Земли); внешнее ( переменное электромагнитное поле), связанное с внешними источниками - токовыми системами в околоземном пространстве. Сумма главного и внешнего полей условно называется нормальным магнитным полем. Изучение и анализ аномального магнитного поля имеет практическое значение для расшифровки геологического строения региона, проведения тектонического, структурно-формационно-го, нефтегеологического и др. районирования, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. ПОЛЕ ЗЕМЛИ МАГНИТОТЕЛЛУ-РИЧЕСКОЕ - переменная составляющая естественного электромагнитного поля Земли, связанная с воздействием па ионосферу Земли космических потоков заряженных частиц, нарушающих равновесное электрическое состояние ионосферы, что приводит к возникновению вторичного электромагнитного поля, накладывающегося на постоянное электромагнитное поле Земли. СССР разработаны метод теллурических токов , комбинированного маг-нитотеллурического профилирования, магнитотеллурического зондирования. [11]

Метод имеет две модификации. Модификация дает общее представление о форме и размерах поперечного сечения скважины и о наличии в ней зон желобо-образования. На каждой точке измеряется восемь радиусов сечения скважины и определяется ориентация расположения радиусов относительно направления на магнитный север. ПРОФИЛИРОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННОЕ МАГНИТОТЕЛЛУРИ-ЧЕСКОЕ ( КМТП) - представляет собой модификацию метода теллурических токов и предусматривает одновременную регистрацию горизонтальных составляющих электрического и магнитного полей земных токов в полевой и базисной точках. Такая система наблюдений позволяет обрабатывать записи вариаций любой ( не только синусоидальной) формы, что значительно увеличивает производительность метода. В результате обработки материалов составляются схемы продольной проводимости, средних напряженностей горизонтальной составляющей электрического и магнитного полей, характеризующие глубину залегания опорного горизонта высокого сопротивления и позволяющие судить об изменении геоэлектрического разреза. [12]

Метод имеет две модификации. Модификация дает общее представление о форме и размерах поперечного сечения скважины и о наличии в ней зон желобо-образования. На каждой точке измеряется восемь радиусов сечения скважины и определяется ориентация расположения радиусов относительно направления на магнитный север. ПРОФИЛИРОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННОЕ МАГНИТОТЕЛЛУРИ-ЧЕСКОЕ ( КМТЛ1) - представляет собой модификацию метода теллурических токов и предусматривает одновременную регистрацию горизонтальных составляющих электрического и магнитного полей земных токов в полевой и базисной точках. Такая система наблюдений позволяет обрабатывать записи вариаций любой ( не только синусоидальной) формы, что значительно увеличивает производительность метода. В результате обработки материалов составляются схемы продольной проводимости, средних напряженностеи горизонтальной составляющей электрического и магнитного полей, характеризующие глубину залегания опорного горизонта высокого сопротивления и позволяющие судить об изменении геоэлектрического разреза. [13]

Земли); внешнее ( переменное электромагнитное поле), связанное с внешними источниками - токовыми системами в околоземном пространстве. Сумма главного и внешнего полей условно называется нормальным магнитным полем. Изучение и анализ аномального магнитного поля имеет практическое значение для расшифровки геологического строения региона, проведения тектонического, структурно-формационно-го, нефтегеологического и др. районирования, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. ПОЛЕ ЗЕМЛИ МАГНИТОТЕЛЛУ-РИЧЕСКОЕ - переменная составляющая естественного электромагнитного поля Земли, связанная с воздействием на ионосферу Земли космических потоков заряженных частиц, нарушающих равновесное электрическое состояние ионосферы, что приводит к возникновению вторичного электромагнитного поля, накладывающегося на постоянное электромагнитное поле Земли. СССР разработаны метод теллурических токов , комбинированного нагни тотеллури чес кого профилирования, магнитотеллурического зондирования. Ее методы основаны на выявлении зависимостей этих полей от электрических свойств геологической среды. [14]

141570, Московская обл., Менделеево

Несмотря на многолетние усилия специалистов, научные методы прогнозирования землетрясений и извержений вулканов до сих пор не разработаны. Такое положение дел, на наш взгляд, в основном связано с тем, что в современной геофизике, к сожалению, отсутствует понимание причин этих грозных природных явлений.

Так, для образования вулканических лав, очевидно, требуется тепло; но ни источник, ни механизм концентрации этого тепла – не установлены. Известно, в частности, что этим источником не может быть энергия радиоактивных превращений, поскольку расположение вулканов практически не коррелирует с районами, в которых отмечается повышенная радиоактивность.

Что касается источника энергии землетрясений, то считается, что он установлен: это энергия механических напряжений в земной коре. Но, поскольку пояса сейсмической активности распределены по земной поверхности неравномерно, то требуется объяснить, почему механические напряжения земной коры возникают преимущественно в этих поясах. Для случая тихоокеанского “горячего кольца”, на которое приходится 80% сейсмической энергии Земли [1] , принятое в науке объяснение ссылается на тектонические подвижки материковых и океанических плит (см., например, [2] ). Считается, что, давя друг на друга, они деформируются, и возникающие при этом напряжения сбрасываются посредством землетрясений. Однако, тектоническая модель, прежде всего, содержит логический подвох. Действительно, постулируется, что существуют отдельные жёсткие плиты, и что должна иметь место сейсмичность при их пограничном взаимодействии. Наблюдаемая сейсмичность, казалось бы, подтверждает эту модель. Но авторы [3] обращают внимание на то, что именно на основе расположения сейсмических поясов проводилось оконтуривание плит, и делают логичный вывод: “…сама по себе локализация эпицентров на окраинах плит не может служить подтверждением их границ”. Спрашивается: да справедлив ли постулат об отдельных жёстких плитах? Экспериментальные факты, свидетельствующие не в пользу этого постулата, приведены, например, в работе [4] , а также в недавней статье [5] . Мы, в свою очередь, добавим два замечания. Во-первых, если к землетрясениям приводят деформации, возникающие при “типичном дрейфе” плит на 3 см в год, то непонятно, почему без последствий остаются ещё большие горизонтальные деформации плит, происходящие дважды в сутки – из-за приливов-отливов твёрдой коры. Во-вторых, во многих точках “горячего кольца” слабые землетрясения происходят чаще, чем раз в год. В рамках тектонической модели это означает, что, при характерном размере плиты в 3000 км, разрушения в ней происходят при относительных деформациях, меньших чем 10 -8 . Но монолитов из материала с такой выдающейся хрупкостью в природе не существует: они крошились бы под своим собственным весом из-за вертикальных деформаций в поле силы тяжести на поверхности Земли. С учётом вышеизложенного, тектоническая модель происхождения землетрясений представляется нам совершенно неправдоподобной.

Напротив, нередко наблюдающиеся такие предвестники землетрясений, как свечение воздуха и отключенных люминесцентных ламп, коронирование острий, а также регистрируемые приборами аномально сильные электрические и магнитные поля – свидетельствуют о том, что сейсмичность и вулканизм каким-то образом связаны с геоэлектричеством. В настоящей работе предлагается модель, придающая этой связи самый непосредственный характер: согласно этой модели, источником энергии землетрясений и извержений вулканов является джоулево тепло, которое выделяется в местах концентрации теллурических токов.

Следует оговорить, что изложенные здесь представления имеют, скорее, качественный характер, чем количественный, поскольку на сегодняшний день геоэлектрические явления изучены ещё весьма слабо. Тем не менее, даже на качественном уровне удаётся, в рамках единого подхода, дать объяснение ряду загадочных явлений – начиная от происхождения глубоководных впадин и срединно-океанических хребтов [6] , и заканчивая усилением сейсмической и вулканической деятельности при повышении солнечной активности.

Главная причина теллурических токов.

Известно, что при движении проводника со скоростью v в магнитном поле H , в проводнике возникает разность потенциалов в соответствии с индуцированным электрическим полем E ind :

E ind = m 0 [ vH ], (1)

где m 0 - магнитная проницаемость вакуума. Земная поверхность является проводящей, и она движется, из-за суточного вращения планеты, в её магнитном поле. Следовательно, экватор должен быть заряжен отрицательно относительно полюсов, причём интегральная разность потенциалов между экватором и полюсом должна составлять примерно 80 киловольт.

Странным образом, современная наука игнорирует этот вывод. Так, среди нескольких разновидностей электрических токов в океанах (см., например, [7] ) учёные выделяют индукционные токи, но в качестве движущихся водных масс рассматриваются лишь океанические течения; при этом игнорируется тот факт, что весь Мировой океан движется из-за суточного вращения Земли. Таким образом, учитываются скорости водных масс лишь в геоцентрической вращающейся системе отсчёта, но не учитываются на 2-3 порядка большие скорости в геоцентрической невращающейся системе отсчёта, которые в данном случае являются локально-абсолютными (см., например, [8] ); они-то и должны входить в уравнения не только механики, но и электродинамики. Игнорирование локально-абсолютного движения поверхности Земли делает картину происходящего неполной, и поэтому неудивительно, что происхождение теллурических токов до сих пор остаётся загадкой.

Напротив, приведём результаты подхода, в котором учитываются локально-абсолютные движения. Вспомним, что на высоте ~ 100 км над земной поверхностью находится нижняя граница ионосферы – той области атмосферы, в которой свободные заряженные частицы, которые образуются, в частности, из-за ионизирующего действия ультрафиолетового излучения Солнца, могут двигаться практически без столкновений с нейтральными частицами, т.е. практически только под действием электрических и магнитных сил. Эти заряженные частицы в совокупности стремятся двигаться так, чтобы достигалась и поддерживалась их равновесная конфигурация. При этом, одним из факторов, влияющих на равновесную конфигурацию ионосферных зарядов, является распределение заряда на земной поверхности. Если, как отмечалось выше, на площадях вблизи экватора увеличена плотность электронов, то в экваториальном поясе нижней ионосферы должны доминировать положительные ионы, поскольку свободные электроны, имеющие меньшую инертность, должны концентрироваться в полярных областях. Так и происходит в действительности, причём фигуры, в которых концентрируются электроны, представляют собой не “полярные шапки”, а “полярные нимбы”. Именно такая конфигурация является равновесной, поскольку объёмный отрицательный заряд в каждом сегменте нимба отталкивается не только от отрицательных зарядов на экваторе, но и от остальных сегментов нимба – и поэтому, чем больше полное число свободных электронов в ионосфере, тем больше радиусы полярных нимбов. Следует добавить, что в полярных нимбах наиболее благоприятны условия для рекомбинации положительных ионов и электронов, и не случайно области максимума полярных сияний всегда совпадают с полярными нимбами. Главной причиной полярных сияний является отнюдь не бомбардировка полярных областей высокоэнергичными частицами, захваченными магнитным полем Земли - как это обычно полагают [9] . В самом деле, даже при магнитных бурях дипольная компонента магнитного поля Земли не изменяется настолько, чтобы заметно деформировались радиационные пояса, в которых курсируют захваченные частицы; между тем, при магнитных бурях радиус линии максимума полярных сияний может возрастать в несколько раз. На наш взгляд, свет полярных сияний с характерными длинами волн [10] излучается в основном как раз при рекомбинации ионов, сопровождаемой “скатыванием” присоединённого электрона на низкоэнергетические уровни; этому механизму совершенно незаслуженно не уделяется должного внимания при анализе явлений “тихого свечения”.

Теперь заметим, что Земля – без учёта годичного обращения – вращается внутри невращающейся ионосферы, у которой с солнечной стороны концентрация положительного электричества над земным экватором больше, чем с противоположной стороны, прикрытой от Солнца Землёй. Это должно вызывать движение отрицательного электричества по земной поверхности – с ночной её половины на дневную. Если поверхность Земли была бы идеальной фигурой вращения с везде одинаковой проводимостью, то результатом сложения этих движений электричества была бы суточная волна поверхностной плотности заряда, движущаяся с востока на запад. В реальности океаны планеты чередуются с материками, имеющими на несколько порядков худшую проводимость и рельефную поверхность, поэтому результирующая картина теллурических токов чрезвычайно сложна. Но главную причину их непрерывной циркуляции мы уже сформулировали: это вращение Земли внутри ионосферы, имеющей неоднородное распределение заряда вдоль центрального обода.

С учётом вышеизложенного, естественно объясняется давно подмеченная корреляция между солнечной активностью и скоростью суточного вращения Земли: при активном Солнце вращение Земли замедляется [4] . Действительно, при возрастании количества свободных зарядов в ионосфере, очевидно, увеличивается сила теллурических токов. Можно сказать, что увеличивается “электромагнитное трение” Земли об ионосферу; механическим аналогом здесь является увеличение момента инерции крутящегося тела. До тех пор, пока избыточные свободные заряды ионосферы не “рассосутся” через рекомбинацию в полярных нимбах, избыточная энергия теллурических и атмосферных токов будет диссипироваться, расходуясь на джоулево тепло и на энергию циклонов, тайфунов, ураганов – при активном Солнце наблюдается особенно сильное буйство этих стихий [11].

Происхождение сейсмичности и вулканизма.

Обрисованный выше электрический портрет планеты следует дополнить ещё двумя штрихами: истечением отрицательных зарядов с земных острий в атмосферу, а также грозовой деятельностью, при которой молнии возвращают эти заряды обратно [12] . Мы остановимся на первом из этих явлений, поскольку, на наш взгляд, именно токи утечки с гор приводят к вулканизму и сопутствующей сейсмичности.

Считается, что токи утечки с острий обусловлены возрастанием электрического поля вблизи острия. Френкель [13] приводит выражение для коэффициента k этого возрастания в случае острия-иглы, у которой поперечный размер много меньше продольного. Для горы это соотношение не выполняется; но, поскольку искомое возрастание поля является в чистом виде эффектом формы, сводящимся к сближению эквипотенциальных поверхностей вблизи острия, то для случая горы с вертикальной осью симметрии можно приближённо записать

где H - полная высота горы, d - радиус закругления вершины, h и r(h) - текущие высота и радиус горы. Тогда для конусной горы коэффициент возрастания поля на вершине есть

где a - угол, который образует склон горы с горизонтом. У типичных горных пиков, согласно (3), k con составляет всего несколько единиц, что никак не может привести к возрастанию поля до пробивного напряжения воздуха (30 кВ / см). Следовательно, тихое свечение воздуха над высокими горами является отнюдь не результатом самостоятельного разряда, а, на наш взгляд, результатом рекомбинации положительных атмосферных ионов, плотность вертикального тока которых составляет в обычных условиях ~ 10 -12 А / м 2 [14] . И, поскольку эффект острия для горных пиков ничтожен, то электроны в горных породах движутся к вершинам в основном благодаря индуцированному электрическому полю (1), причём главным механизмом, удаляющим отрицательный заряд с горных вершин, является, на наш взгляд, обдув гор ветром, который уносит и развеивает наэлектризованный воздух.

Теперь заметим, что поток электронов, способный идти через подошву горы к вершине, определяется количеством электронов, которое способна поставить прилегающая к подошве среда в единицу времени; этот поток тем больше, чем больше проводимость прилегающей среды. Поскольку проводимость морской воды в 300 раз больше, чем у влажного грунта (не говоря уже про сухой грунт), то ясно, что, при прочих равных условиях, максимальные токи должны течь через горные пики, находящиеся в относительной близости от океана. Забегая немного вперёд, отметим, что расположение практически всех вулканов подчиняется этому правилу; исключения составляют, по-видимому, лишь вулканы в центральной Африке, которые, впрочем, находятся в зоне тропических ливней, где хорошо развита система подземных вод.

Оценим тепловое действие тока при движении электронов через подошву горы к вершине. Распределение электрического потенциала у однородной конусной горы оказывает своего рода фокусирующее действие на этот ток, поэтому, начиная с некоторой высоты над подошвой, практически весь ток течёт в центральном створе с характерным радиусом R . Процесс превращения горы в вулкан можно условно разбить на два этапа: подготовительный и прорывный. На подготовительном этапе происходит предварительный разогрев токового створа и прилегающих к нему областей до стадии, на которой теплопоток от токового створа отводит всё джоулево тепло, выделяющееся в створе. В качестве ориентировочной температуры створа на этой стадии возьмём величину 700 о С. Тогда время t 1 , необходимое для достижения этой стадии, можно грубо оценить, если приравнять джоулево тепло, с поправкой на теплопотери, и количество теплоты, требуемое для разогрева створа.; это время не зависит от высоты створа и есть

t 1 = p 2 R 4 c r D T ( h I 2 l ) -1 , (4)

где c и r - удельная теплоёмкость и плотность вещества створа, D T =400 o C, h - КПД джоулева нагрева, описывающий теплопотери, I - ток в створе, l - удельное электрическое сопротивление вещества створа. Для горы на берегу океана, величина тока в 2А не представляется нам чрезмерной. В таблице приведены ориентировочные значения физических констант трёх типичных горных пород (справочные данные взяты из [15] ), а также соответствующие времена t 1 , рассчитанные согласно (4) при значении R= 10 м и при упрощающем предположении о том, что h постоянен и равен 0.5.

Начиная с ХVIII века, учёные занимаются изучением природы происхождения естественных электрических токов Земли и возможностей их применения. Возникновение этих токов связывают с магнетизмом Земли, электризацией её поверхности ветром и грозовыми разрядами. Впервые о данном явлении упоминают Фокс и Беккерель (1830), исходя из теории магнетизма Ампера, они искали и нашли подобные токи в земной поверхности. Позже исследование земных токов производилось Барловым (1849) и Эри (1860—90) в Англии, Гейсигом в Германии, Пальмиери в Италии, Блавье (1884) и Маскаром (1890, в обсерватории Сен-Мор около Парижа), П. Бахметьевым в Болгарии (1892—1893) и после 1882 г. производились в г. Павловске Г. Вильдом. Наша компания, взяв за основу опыт исследований электрохимических процессов таких ученых, как: Л. Гальвани, А. Вольта, Ж. Лекланше, Н. Тесла и т.д., применив современную элементную базу создала новый химический источник тока с использованием воды в открытом грунте вместо электролита.

При исследованиях и разработке теллурического элемента, выбор пал на самые распространенные металлы с достаточной разностью электродных потенциалов, способных вступать в реакцию во влажной среде. Zn (цинк) имеет -0,76 В и Cu (медь) +0,34 В, эти металлы достаточно стабильны и имеют разность потенциалов между собой 1,1 В, что вполне достаточно, что бы запустить электронный преобразователь (ноу-хау компании) для питания светодиодов.

Теллурический элемент или попросту - земляная батарея

Принцип действия теллурического элемента основан на электро-химической реакции между металлами с разными электродными потенциалами. Согласно 2-му закону Фарадея, количество электричества, приложенного, равно как и полученного, прямо пропорционально массе электродов, а значит при нагрузке один из электродов будет разрушаться. В нашем случае, как показали лабораторные исследования, электрод с отрицательным электродным потенциалом теряет около 15-17% своей массы за полгода, при этом, такой же электрод, помещённый в открытый грунт, теряет всего около 4-5% своей массы, что значительно повышает гарантированное время работы всей системы, минимум до 5 лет.

Из данного опыта можно сделать следующий вывод: теллурические токи протекающие в верхних слоях земной коры принимают активное участие в процессе электро-химической реакции, что приводит к снижению расхода электродов.

Разработанный новый источник альтернативной энергии имеет широкую область применения.

Мы предлагаем целый комплекс активной сигнальной разметки, не требующей "проводов, розеток, аккумуляторов и т.д.", а главное, наши системы более информативные.

Система универсальна, может быть установлена на любое асфальт-бетонное покрытие или крепиться на металлические "отбойники" вместо стандартных светоотражающих элементов или на обочине.

Основное отличие нашей системы, это активное LED свечение, совместно со светоотражателями. Еще один не маловажный момент - систему возможно без особого труда демонтировать на период дорожных работ например.

Теллурическими (земными) токами называются естественные токи неста­ционар­ного режима, охватывающие огромные области земной коры (сотни и тыс. кв. км).

Возникновение их связано с различными процессами, протекающими в земной коре и атмосфере. Главные из них:

1) Вариации магнитного поля Земли. Подобные изменения магнитного поля индуцируют в земной коре переменные теллурические токи.

2) Перенос электрических зарядов осадками и воздушными течениями.

3) Фильтрационные и электрохимические процессы в земной коре.

4) Термоэлектрические явления.

Интенсивность теллурических токов изменяется (варьирует) в зависимости от времени года и суток. В северных широтах токи сильнее днем, в южных – ночью. Особенно интенсивны они в летнее время.

Средняя плотность теллурических токов в земной коре – порядка 2 × 10 -10 а/м 2 , а соответствующая напряженность поля колеблется в пределах от нескольких долей до десятков MN /КМ. В период магнитных бурь плотность теллурических токов возрастает.

При однородном геоэлектрическом разрезе в пределах небольших участков поле теллурических токов однородно. В этом случае DV между двумя точками M и N для периода времени t определяется из соотношения:

; - одинаково для различных участков площади

j e - составляющая вектора плотности тока по прямой MN,

r - удельное сопротивление среды.

Если геоэлектрический разрез неоднороден, то DV t в один и тот же момент времени при постоянном rMN и одинаковой ориентировке двух приемных линий на различных участках площади различна.

Это свойство дает возможность применить теллурические токи для изучения геоэлектрического разреза земной коры.

Съемка теллурических токов производится с помощью двух измерительных установок. Одна из них находится все время на опорном пункте, вторая перемещается по пунктам наблюдения Oi. Ориентировка одинакова. Измерения на обеих установках выполняются одновременно. Значения DVi, полученные на подвижной установке, привязывают к значениям DV t 0 для неподвижной.

Для этого определяют вариации разности потенциалов поля теллурических токов за промежуток времени Dt = t2 – t1 равны

dji t - вариация плотности тока

Теперь величина dji t свободна от разности электродных потенциалов.

Соответственно за тот же промежуток времени вариация поля на опорном пункте

Отношение m - теллуропараметр.

По характеру поведения теллуропараметра в пределах участка съемки можно судить об особенностях геологического строения последнего.

Результаты съемки изображаются в виде карт изолиний равных значений (теллуропараметры). По областям повышенных значений m выделяют антиклинальные структуры, поднятия в рельефе кристаллических пород и т.п.

Метод применяется при:

1. Поисках нефтегазоностных структур в осадочных толщах платформ и предгорных прогибов

2. При изучении рельефа кристаллического фундамента

Метод теллурических токов

Метод МТТ – магнито-теллурические токи (наблюдается H и E, вариации Е и вариации Н, вариации электрического поля - с помощью магнитотеллурической аппаратуры.

Читайте также: