Применение малоглубинной электроразведки для изучения трехмерно неоднородных сред (1100333), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Первые видны лучше на моделях с проводящим включением, частично изза того, что они в этом случае сильнее, а частично из-за выбора цветовой шкалы. Краевые жеискажения особенно ярко проявились на геоэлектрической модели по 3D-инверсии для 2 систем профилей и нижней кромки 10 м (Рис. 4.6 внизу справа) в виде проводящих слоев в основании модели (нижние углы куба). Выявление и картирование целевого объекта «Стены-Рвы»искажения не затрудняют, но могут быть проблемой при реальных исследованиях, если необходимо картировать какие-либо границы в нижней части исследуемой области.Оценить точность разрешения объекта, контрастность и степень искаженности каждоймодели можно также, анализируя гистограммы распределения сопротивлений по результатаминверсии (Рис. 4.7, Рис.
4.8, Рис. 4.9, Рис. 4.10). Они дают возможность сравнивать гладкость иточность решения в каждом случае не только на основе графического анализа. Но стоит отметить, что после построения геоэлектрической модели фактически заканчивается этап автоматической обработки, и следующим шагом является интерпретация данных, при которой одной изнаиболее надежных оценок качества является именно осуществляемый интерпретатором визуальный анализ и корреляция результатов с априорной информацией (при ее наличии).853D-модель по 2D-инверсии3D-модель по 3D-инверсии2 системы профилейОм·м2 системы профилейНижняя кромка 10 м1 система профилейНижняя кромка 3 м1 система профилейρ,Рис.
4.3 Трехмерные геоэлектрические модели по результатам 2D- и 3D-инверсии данныхтрехмерного моделирования измерений по методике псевдо-3D-электротомографии над моделью «Стены-Рвы». Контраст 10, вмещающая среда 30 Ом·м, объект 300 Ом·м.863D-модель по 2D-инверсии3D-модель по 3D-инверсии2 системы профилейОм·м2 системы профилейНижняя кромка 10 м1 система профилейНижняя кромка 3 м1 система профилейρ,Рис. 4.4 Трехмерные геоэлектрические модели по результатам 2D- и 3D-инверсии данныхтрехмерного моделирования измерений по методике псевдо-3D-электротомографии над моделью «Стены-Рвы».
Контраст 100, вмещающая среда 30 Ом·м, объект 3000 Ом·м.873D-модель по 2D-инверсии3D-модель по 3D-инверсии2 системы профилейОм·м2 системы профилейНижняя кромка 10 м1 система профилейНижняя кромка 3 м1 система профилейρ,Рис. 4.5 Трехмерные геоэлектрические модели по результатам 2D- и 3D-инверсии данныхтрехмерного моделирования измерений по методике псевдо-3D-электротомографии над моделью «Стены-Рвы». Контраст 0.1, вмещающая среда 300 Ом·м, объект 30 Ом·м.883D-модель по 2D-инверсии3D-модель по 3D-инверсии2 системы профилейОм·м2 системы профилейНижняя кромка 10 м1 система профилейНижняя кромка 3 м1 система профилейρ,Рис. 4.6 Трехмерные геоэлектрические модели по результатам 2D- и 3D-инверсии данныхтрехмерного моделирования измерений по методике псевдо-3D-электротомографии над моделью «Стены-Рвы».
Контраст 0.01, вмещающая среда 3000 Ом·м, объект 30 Ом·м.89603D-инверсия,нижняя кромка на 10 м2 системы профилей3D-инверсия,нижняя кромка на 10 м1 система профилей3D-инверсия,нижняя кромка на 3 м2 системы профилей3D-инверсия,нижняя кромка на 3 м1 система профилей2D-инверсия,нижняя кромка на 10 м2D-инверсия,нижняя кромка на 3 м555045Частость, %403530252015105Сопротивление, Ом•м100079463150139831625120015812510079.463.150.139.831.625.12015.812.5107.946.315.013.983.162.510Рис. 4.7 Гистограммы распределения сопротивлений после инверсии данных для модели«Стены-Рвы» с контрастом 10 (вмещающая среда 30 Ом·м, объект 300 Ом·м).603D-инверсия,нижняя кромка на 10 м2 системы профилей3D-инверсия,нижняя кромка на 10 м1 система профилей3D-инверсия,нижняя кромка на 3 м2 системы профилей3D-инверсия,нижняя кромка на 3 м1 система профилей2D-инверсия,нижняя кромка на 10 м2D-инверсия,нижняя кромка на 3 м555045Частость, %4035302520151057946311000Сопротивление, Ом•м50139831625120015812510079.463.150.139.831.625.12015.812.5107.946.315.013.983.162.510Рис.
4.8 Гистограммы распределения сопротивлений после инверсии данных для модели«Стены-Рвы» с контрастом 100 (вмещающая среда 30 Ом·м, объект 3000 Ом·м).90503D-инверсия,нижняя кромка на 10 м2 системы профилей3D-инверсия,нижняя кромка на 10 м1 система профилей3D-инверсия,нижняя кромка на 3 м2 системы профилей3D-инверсия,нижняя кромка на 3 м1 система профилей2D-инверсия,нижняя кромка на 10 м2D-инверсия,нижняя кромка на 3 м4540Частость, %35302520151057940Сопротивление, Ом•м1000063105010398031602510200015801250794100063150139831620025115812510079.463.150.139.831.62025.115.81012.50Рис.
4.9 Гистограммы распределения сопротивлений после инверсии данных для модели«Стены-Рвы» с контрастом 0.1 (вмещающая среда 300 Ом·м, объект 30 Ом·м).253D-инверсия,нижняя кромка на 10 м2 системы профилей3D-инверсия,нижняя кромка на 10 м1 система профилей3D-инверсия,нижняя кромка на 3 м2 системы профилей3D-инверсия,нижняя кромка на 3 м1 система профилей2D-инверсия,нижняя кромка на 10 м2D-инверсия,нижняя кромка на 3 мЧастость, %2015105316000398000251000200000158000125000Сопротивление, Ом•м10000079400631005010039800316002510020000158001250079401000063105010398031602510200015801250100079450163139831625120015812510079.463.150.139.831.62025.115.81012.50Рис.
4.10 Гистограммы распределения сопротивлений после инверсии данных для модели«Стены-Рвы» с контрастом 0.01 (вмещающая среда 3000 Ом·м, объект 30 Ом·м).91На гистограммах основной пик соответствует, очевидно, сопротивлению вмещающей среды. Ярко выраженного пика на сопротивлении аномального объекта почти нигде не наблюдается, только для данных 2D-инверсии по одной системе профилей и с нижней кромкой на 10 мпри проводящем включении есть второй пик, соответствующий аномальному объекту, хотя посопротивлению он отличается от заданного в стартовой модели.
Из этого факта можно сделать2 вывода: 1) статистически при всех выбранных методиках и способах обработки (2D- или 3D-)невозможно восстановление реального сопротивления аномального включения – объекта «Стены-Рвы» – по данным инверсии; 2) наличие пика хотя бы у одной модели по 2D-инверсии даетвозможность выделять аномальный объект на основе гистограммы, поэтому здесь по статистическим параметрами 2D-инверсия показала чуть лучшие результаты, чем 3D.По диапазону сопротивлений заметно, что наиболее «трудным» случаем оказался контраст 0.01: эти гистограммы самые широкие и, соответственно, самые низкие (максимум составляет 25% для 2D-инверсии с нижней кромкой на 3 м). Они же отвечают моделям с самымисильными и масштабными краевыми и сопряженными искажениями.Нужно отметить, что гистограммы были построены по данным только инверсии, без интерполяции на единую сеть, поэтому для двумерных данных гистограмма только одна – гистограммы для данных по одной и двум системам профилей в этом случае, очевидно, совпадают.5.
Опыт применения псевдо-3D-электротомографии при решении задач детальногогеоэлектрического картированияОсновной целью проведения полевых экспериментов было оценить эффективность применения методики при решении различных задач малоглубинной электроразведки и определитьвременные затраты на измерения, обработку данных и интерпретацию результатов методикипсевдо-3D-съемки. Для этого требовалось провести полный цикл исследований по методикепсевдо-3D: измерения, обработку и интерпретацию данных.Все электроразведочные измерения проводились при помощи электроразведочной станции«Омега-48»(Инструкция…,2010),предназначеннойдляпроведения2D-электротомографии.Всего по методике псевдо-3D-электротомографии было снято 11 планшетов: планшет наАлександровском плато, планшет на пойме р.
Воря, 4 планшета рядом с с. Шекшово, планшетна стадионе в г. Москва, 4 планшета в с. Бородино.Для того чтобы провести оценку степени влияния ориентации профилей на результатыполевых исследований в рамках выбранной методики, большинство участков были сняты подвум перпендикулярным системам параллельных профилей. Приведенные ниже результаты понекоторым планшетам так же, как и описанные выше результаты моделирования, позволили92сформулировать методические рекомендации к построению сети наблюдений и определитьпреимущества и недостатки псевдо-3D-электротомографии в сравнении с альтернативнымиспособами и методиками изучения сложно построенных сред.Александровское платоИзмерения проводились на территории Александровского моренного плато (Калужскаяобл., д.
Александровка). Верхняя часть осадочного чехла в районе исследований сложена преимущественно ледниковыми четвертичными отложениями (Лаврушин Ю.А., 1997), среди которых выделяются моренные, суглинистые горизонты и флювиогляциальные песчано-гравийныеотложения. Флювиогляциальные отложения на плато представляют из себя, в основном, пески,сопротивление которых меняется в зависимости от их влажности и пористости от 250 до 10000Ом·м. Моренные суглинки имеют сопротивление 30-150 Ом·м.
Среда с таким большим контрастом сопротивлений слоев (до 2 порядков) является интересным объектом для изучения с помощью псевдо-3D-методики. Конкретное местоположение планшета съемки было выбрано наоснове результатов других геофизических методов (Бобачев А.А., Ерохин С.А., 2010): интерпретация данных комплекса методов показывает, что здесь среда неоднородна в вертикальноми горизонтальном направлении.Размеры планшета со-(0;47)(47;47)У: юг-северставляли 47 х 47 м. Съемкапроходила с двумя взаимноперпендикулярными ориентациями профилей: сначалатем по оси Y (юг-север) –поляризации X и Y соответственно (Рис. 4.11).
Шаг поПрофиль у=17по оси Х (запад-восток), за-Х: запад-востокпрофилю составлял 1 м,между профилями – 2 м,использовалась комбинированнаятрехэлектроднаяустановкаШлюмбержес(0;0)Профиль х=19(47;0)Рис. 4.11 Схема раскладки кос при псевдо-3D-съемке сдвумя ориентациями профилей.разносами от 1.5 м до 36.5 м. По двум поляризациям было снято 48 профилей по 47 м каждый.Общее количество измерений для двух ориентаций – 52800.Электротомография сопровождалась съемкой рельефа по сети 2 х 2 м (Рис. 4.12), что позволило проводить инверсию данных с учетом топографии.93полевыхработахпринимали участие 5 чело-45Высота, м0 .940траченное на измерения при35условии спокойного релье-2.21.4век. Суммарное время, за-1.9В21.8301.6251.4отсутствия растительности,20составило около 12 часов.15Общее рабочее время было10разбито на 2 дня по 6 рабо-5чих часов.3D-инверсияданныхбыла проведена в программе Res3DInv (Loke M., 19962009) с одинаковыми пара-1.40.9ных погодных условий иY, мфа, благоприятных солнеч-1.210.80.90.60.40051015202530354045X, мРис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
