Электроразведка методом радиокип

Введение
Изучение полей удаленных радиостанций для целей разведочной геофизики началось в 1946 году под руководством А.Г. Тархова, что привело к созданию метода радиокомпарации и пеленгации (радиокип) [7]. Поначалу использовались сигналы длинноволновых
(ДВ) и средневолновых (СВ) радиостанций. В середине 1960-х годов появился
сверхдлинноволновый (СДВ) вариант
метода радиокип — сверхдлинноволновый радиокомпарационный метод
(СДВР) и соответствующая аппаратура.
Метод радиокип применяется для
изучения электрических свойств верхней части геологического разреза.
Длинные волны позволяют исследовать разрез на глубину до 10 м, а сверхдлинные — примерно до 50 м.

Диапазон вещания сверхдлинноволновых радиостанций находится в пределах 10–
30 кГц. Для радиоволн с частотой менее 30 кГц токи проводимости существенно преобладают над токами смещения, благодаря чему при распространении волны происходит лишь незначительное поглощение энергии.
Кроме того, сверхдлинные волны хорошо дифрагируют вокруг сферической
поверхности Земли. Оба эти фактора
обусловливают возможность распространения СДВ на расстояние до нескольких тысяч километров. Основное
преимущество сигналов СДВ радиостанций — это большая устойчивость
напряженности электрического поля,
которая не подвержена случайным изменениям и мало меняется в течение
суток и в течение года.

Наиболее мощные передатчики могут обеспечить достаточную для приема напряженность
поля на расстоянии более 10 000 км. В
настоящее время СДВ радиостанции
применяются в системах радиосвязи
для подводного флота, радионавигации, а также для передачи сигналов
эталонных частот и единого времени.
За рубежом СДВ вариант радиокип
называется методом «очень низких частот» — VLF (very low frequency). Наибольшую популярность он приобрел в
Канаде и на Скандинавском полуострове, часто применялся в США и на Балканах. Основные производители соответствующей аппаратуры — Geonics
(Канада), Scintrex (Канада), IRIS
(Франция), ABEM (Швеция) и др.

В СССР полевую аппаратуру СДВР3 и СДВР-4М производил ЦНИГРИ.
Она позволяла измерять напряженность и угол наклона электромагнитного (ЭМ) поля, а СДВР-4М — еще и импеданс [1].
При съемке методом радиокип можно использовать довольно много информационных параметров: амплитуды электрических и магнитных составляющих сигнала, их отношения и фазовые сдвиги, вещественные и мнимые
компоненты сигнала, характеристики
эллипса поляризации магнитного поля. Несмотря на свои преимущества
(отсутствие генератора, малый вес оборудования, быстрота съемки), метод
радиокип обладает рядом недостатков,
таких как ограниченная глубина исследований, влияние рельефа, узкая направленность сигнала.

Эти факторы
вместе со значительным сокращением
действующих СДВ радиостанций привели к снижению интереса к методу.
К постоянно действующим на территории России СДВ станциям следует отнести радиотехническую систему дальней навигации РСДН-20 («Альфа»). Она
состоит из пяти передатчиков мощностью по 500 кВт, которые расположены в районе Новосибирска, Краснодара,
Комсомольска-на-Амуре, Ревды (Мурманская обл.) и Чарджоу (Туркмения)
[9].

Первые три станции — постоянно
действующие, две другие выходят в
эфир периодически. Они излучают
последовательности сигналов длительностью 3,6 с на частотах 11,905 кГц (f1),
12,649 кГц (f2) и 14,881кГц (f3) (рис. 1).
Напряженность ЭМ поля, создаваемая системой «Альфа», позволяет вести
уверенный прием на всей территории
бывшего Советского Союза и в сопредельных государствах. Несмотря на циклический характер сигналов, их можно
использовать в качестве рабочих частот
для исследований методом СДВР.

Расчет r эф производится по формулам профилирования для данного разноса (приближенным, либо теоретическим). Следует отметить, что построение кривых зондирования и количественная интерпретация затруднительна. Реальные кривые обычно отличаются от теоретических (более дифференцированы), даже во встречных системах наблюдений. Возможно, сказывается влияние токов смещения, на высокой частоте. Отбраковка и сглаживание сильно искажают результат и получаемый разрез, бывает, не стыкуется с геологическими данными. Количественная интерпретация возможна при благоприятных условиях: однородный слоистый разрез, без резких изменений по физическим свойствам. Для корректной отбраковки необходимы измерения на двух-трех частотах, что увеличивает объемы работ, но не всегда приводит к положительным результатам.

Поэтому рекомендую результаты зондирований представлять в виде геоэлектрических псевдоразрезов. В качестве оси глубин использовать (в первом приближении) значение r/4, т.к. в отличии от электрического диполя, у которого в однородном поле эффективная мощность проводящего слоя heэф = r/2 , у магнитного диполя он в 2 раза меньше, т.е. hmэф = r/4 [В.С. Титлинов, Р.Б. Журавлева]. Для уточнение глубины, использовать измерения по известным буровым линиям, характерных для данной местности, и привлекать данные других методов, в частности сейсморазведки МПВ.