Природні змінні електромагнітні поля. До них відносяться низькочастотні поля космічної (їх називають магнітотелуричними|) і атмосферної (грозової) природи ("телурики|" і "атмосферики|").

1. Походження | магнітотелуричних полів пояснюється|тлумачить| дією на іоносферу Землі|грунту| потоку заряджених часток|частинок|, що посилаються космосом (в основному від Сонця). Магнітні бурі створюють збурення|збурення| в магнітосфері і іоносфері. Унаслідок|внаслідок| індукції в Землі|грунті| і виникають | магнітотелуричні поля. Магнітотелуричні поля проникають в Землю|грунт| до глибин в десятки і сотні кілометрів. Вимірюваними параметрами є|з'являються| електричні і магнітні складові напруженості магнітотелуричного | поля. Їх амплітуди і фази залежать, з одного боку, від взаємодії телуричного| і геомагнітного полів, а з|із| іншою, від питомого електричного опору порід, що складають геоелектричний| розріз.

2. Походження природних змінних полів атмосферної природи пов'язане з грозовою активністю. При кожному ударі блискавки в Землю|грунт| (по всій поверхні Землі|грунту| в середньому щомиті|щомить| число блискавок дорівнює приблизно 100) збуджується електромагнітний імпульс, що поширюється|розповсюджується| на великі відстані. В цілому|загалом| під впливом гроз у верхніх шарах|частинах| Землі|грунту| повсюдно і завжди існує слабке|слабе| грозове поле, яке називають шумовим. Воно складається з періодично повторюваних імпульсів з|із||пануючими| частотами від 10 Гц до 10 кГц| і напруженістю по електричній складовій в долі мВ/м.

Середній рівень напруженості за певний час (десятка секунд) залежить від питомого електричного опору шарів геоелектричного| розрізу, над яким ведуться спостереження.

Природні постійні електричні поля (еп)

До них відносяться локальні поля електрохімічної і електрокінетичної природи.

1. Електрохімічними є|з'являються| ЕП, які обумовлені або окислювально-відновлювальними| реакціями, що протікають на межах|межах| провідників: електронного (рудні мінерали - наприклад, сульфіди, оксиди) і іонного (|підземні води), або різницею | окислювально-відновлювального| потенціалу підземних вод уздовж|вздовж| провідного шару (наприклад, графіту, антрациту). Інтенсивність потенціалів ЕП визначається розподілом кисню по глибині і зміною водневого показника кислотності підземних вод. |уРізниця потенціалів на кінцях природного електричного диполя досягає 1 – 1,2 В|ст.|

2. Електрокінетичні постійні природні поля (ЕП|) обумовлені дифузійно-адсорбційними і фільтраційними процесами в гірських|гірничих| породах, насичених підземними водами. Завдяки різній рухливості катіонів і аніонів відбувається|походить| нерівномірний розподіл зарядів в підземних водах різної концентрації, що і веде до створення|створіння| природного електричного поля дифузійної природи. Величина і знак дифузійних потенціалів залежать від адсорбційних властивостей мінералів, тобто здатності|здібності| низькодисперсних| і колоїдних часток|частинок| утримувати на своїй поверхні іони того або іншого знаку. Тому різниці потенціалів, що виникають при дифузії в породах підземних вод різної концентрації отримали|одержували| назву дифузійно-адсорбційних.

Природні потенціали спостерігаються також при русі (фільтрації) підземних вод через пористі породи. Межі|межі| і пори в гірській|гірничій| породі можна розглядувати|розглядати| як капіляри, стінки яких здатні|здібні| адсорбувати іони одного знаку (найчастіше негативні|заперечні|). У рідкому середовищі|середовищі| накопичуються заряди протилежного знаку. Чим більше швидкість руху підземних вод (або тиск|тиснення| на кінцях капілярів), тим більше буде різниця потенціалів. Вимірюваними параметрами полів є|з'являються| їх потенціали і градієнти потенціалу.

Електромагнітні властивості гірських|гірничих| порід

Питомий електричний опір (ПЕО), вимірюється в омметрах (Омм), характеризує здатність порід чинити електричний опір проходженню струму і є найбільш універсальною електромагнітною властивістю. Він змінюється в гірських породах і рудах в дуже широких межах: від 10^-3 до 10¹⁵ Омм. Зворотна величина називається електропровідністю і вимірюється в сименсах на метр (См / м). Для найбільш поширених осадових, вивержених і метаморфічних гірських порід ПЕО залежить від мінерального складу, фізико-механічних і водних властивостей гірських порід, концентрації солей в підземних водах і в меншій мірі від їх хімічного складу, а також від деяких інших чинників (температури, глибини залягання, ступеня метаморфізму і ін.).

1. Питомий електричний опір мінералів залежить від їх внутрішньокристалічних зв'язків. Для мінералів-діелектриків (кварц, слюда, польові шпати і ін.) з переважно ковалентными зв'язками характерні дуже високі опори (10¹² – 10¹⁵ Омм). Мінерали-напівпровідники (карбонати, сульфати, галоїди і ін.) мають іонні зв'язки і відрізняються високими опорами (10⁴ – 10⁸ Омм). Глинисті мінерали (гідрослюди, монтмориломоніт, каолініт і ін.) володіють іонно-ковалентними зв'язками і виділяються досить низькими опорами (ρ ≤ 10⁴ Омм).

2. Питомий електричний опір вільних підземних вод (гравітаційних| і капілярних) змінюється від доль Омм при високій загальній|загальній| мінералізації ( ≥10 г/л) до 1000 Омм при низькій мінералізації (М ≤ 0,01 г/л). Хімічний склад розчинених у воді солей|соль| не відіграє істотної|суттєвої| ролі, тому за даними електророзвідки можна судити лише про спільну|загальну| мінералізацію підземних вод. Питомий електричний опір зв'язаних вод, адсорбованих твердими частками|частинками| породи, низький і мало змінюється (від 1 до 100 Омм). Це пояснюється|тлумачить| досить|достатньо| постійною їх мінералізацією (3-1 г/л). Середня мінералізація вод світового океану рівна 36 г/л.

3. Оскільки|тому що| порова| вода (вільна і зв'язана) відрізняється значно нижчим питомим електричним опором, ніж мінеральний скелет більшості мінералів, то і опір гірських|гірничих| порід практично не залежить від його мінерального складу, а визначається такими параметрами порід, як пористість, тріщинуватість|, водонасиченість. З|із| їх збільшенням опір порід зменшується за рахунок збільшення іонів в підземній воді. Тому електропровідність більшості порід є|з'являється| іонною (електролітичною).

4. Із|із| зростанням|зростом| температури опір зменшується, що пояснюється|тлумачить| збільшенням рухливості іонів.

5. Глибина залягання, ступінь|міра| метаморфізму, структура і текстура породи також впливають на її опір, змінюючи|зраджувати| коефіцієнт мікроанізотропії.

6. Не дивлячись на|незважаючи на| залежність ПЕО від багатьох чинників|факторів| і широкий діапазон для |у| різних порід, основні його закономірності встановлені|установлені| досить|достатньо| чітко. Вивержені і метаморфічні породи характеризуються високими опорами (від 500 до 10000 Омм). Серед осадкових|осадових| порід високі опори (100 – 1000 Омм) в|у| кам'яної солі|соль|, гіпсу, вапняків, пісковиків і деяких інших. Уламкові осадкові|осадові| породи, як правило, мають тим більший опір, чим більше розмір зерен, що складають породу, тобто залежать перш за все|передусім| від глинистості. При переході від глин до суглинків, супісків і пісків питомий опір змінюється від доль до сотень омметрів.

Апаратура для електророзвідки

Через велику кількість методів електророзвідки використовуються різноманітні|всілякі| комплекти апаратури і устаткування|обладнання|. Створювані малосерійні прилади, швидко застарівають|старіють| і безперервно удосконалюються у напрямі збільшення числа одночасно реєструючих каналів, комп'ютеризації вимірів|вимірювань| і обробки інформації. Тому зупинимося|зупинятимемося| лише на принципах пристрою|устрою| і призначення основних груп приладів. Для вивчення невеликих глибин (до 500 м) використовуються переносні прилади і устаткування|обладнання|. Розвідка великих глибин (понад 0,5 км.) здійснюється за допомогою електророзвідувальних станцій (ЕРС). Прискорене геологічне картування| і пошук корисних копалини на глибинах до 200 м виконується за допомогою аероелектророзвідувальних| станцій.

У комплект апаратури і устаткування|обладнання| зазвичай|звично| входять наступні|такі| блоки.

– машинні генератори, батареї, акумулятори постійного струму|току|

– реєстратори струму|току| в живлячих|почувати| лініях, сила якого змінюється від 0,01 до 100 А.

– вимірники або реєстратори різниць потенціалів , призначені для визначення амплітуд, а на змінному струмі|току| і фаз сигналів в приймальних|усиновлених| лініях. Це можуть бути мікро- або мілівольтметри, осцилографи або магнітні реєстратори.

– електроди заземлення для гальванічного створення|створіння| поля в Землі|грунті| і виміру|вимірювання| різниць потенціалів. Як електроди для живлячих|почувати| ліній АВ використовуються сталеві, а для приймальних|усиновлених| ліній МN - мідні або латунні електроди довжиною 0,3 – 1 м і діаметром 1 - 3 см. У поляризаційних методах застосовуються електроди, що не поляризуються, які складаються з пористого (керамічного або брезентового) рукава|посудини|, що заземляється, з|із| розчином мідного купоросу і мідного стрижня|стержня| в нім.

– незаземлені контури: петлі діаметром до 4 км. і рамки діаметром до 1 м, призначені для індуктивного збудження полів або вимірів|вимірювань| напруженості магнітного поля.

– допоміжне устаткування|обладнання|, що включає дроти|проводи| невисокого опору, великої механічної міцності і з|із| хорошою|доброю| ізоляцією, котушки|катушки|, кувалди і ін.

Для електророзвідки невеликих глибин з поверхні Землі|грунту| і в гірських|гірничих| виробленнях використовуються різного роду переносна апаратура і устаткування|обладнання|, що складаються з ряду|низки| блоків, спільною|загальною| масою 20 - 100 кг