Сущность метода

Метод вызванной поляризации основан на наблюдении полевых условиях полей поляризованных пород и локальных геологических тел, поляризация которых вызвана внешним полем и имеет электрохимическую природу.

Для наблюдения вызванной поляризации через систему заземленных электродов обычно пропускают постоянный ток. Во время пропускания тока, называемого в этом случае поляризующим, между измерительными заземлениями возникает разность потенциалов, величина которой определяется силой тока, взаимным расположением питающих и приемных заземлений, характером геоэлектрического разреза; это та разность потенциалов, которая измеряются во всех модификациях метода сопротивлений. Обозначим ее через _кс. После выключения тока между измерительными заземлениями наблюдается некоторая остаточная, спадающая со временем до нуля разность потенциалов, наличие которой объясняется поляризацией того объема пород, через который до этого протекал электрический ток. Эту остаточную разность потенциалов называют разностью вызванных потенциалов и обозначают через _вп

Процентное отношение _вп и _кс, называемое поляризуемостью n, и является убывающей во времени величиной, то для сопоставления результатов отдельных измерений поляризуемости принято замеры проводить в один и тот же момент времени, а именно через 0, 5 с после выключения поляризующего тока.

Если среда по поляризуемости однородна, то отношение ( _вп/ _кс) 100 представляет собой истинное значение поляризуемости данной среды. Для неоднородной среды то же отношение будет зависеть как от пространственного распределения объемов пород различной поляризуемости, так и от расположения питающих и измеретильных заземлений. По аналогии с кажущимся сопротивлением в этом случае мы получим кажущуюся поляризуемость n_к. Основной рабочей формулой метода является выражение

( _вп/ _кс) 100= n_к

На зависимости n_к от строения геоэлектрического разреза основывается возможность применения метода ВП. Используя данные о поляризуемости отдельных видов пород и руд, мы можем установить особенности геологического строения исследуемого участка и соответственно решать задачи поисков месторождений полезных ископаемых. Прежде чем более подробно рассмотреть явление вызванной поляризации следует отметить, что любой геологический объект однородный по составу с электронной или ионной проводимостью не обладает способностью поляризации. Она наблюдается лишь в сложных средах, состоящих из твердого вещества и жидкости. К таким средам относятся и горные породы и руды в естественном состоянии. Явление вызванной поляризации связано с появлением двойного электрического слоя на границе жидкой и твердой фаз. Интенсивность поля ВП на прямую зависит от того, является ли твердая фаза диэлектриком(породообразующие минералы) или электронным проводником(рудные минералы, графит). Вторая особенность явление ВП заключается в том, что поляризация может носить как поверхностный, так и объемный характер, проявляясь соответственно у поверхности или во всем объеме того или иного геологического тела. Объемная поляризация, характерна для горных пород с ионной проводимостью. При отсутствии внешнего электрического поля двойной электрический слой в целом электрический слой в целом электрически нейтрален. Если же на такой слой воздействовать внешним электрическим полем, то он деформируется, электрическое равновесие в слое нарушается, и он сам становится источником электрического поля. Интенсивность этого поля зависит от очертаний поверхности раздела двух фаз и типа проводимости твердой фазы. В частности с увеличением влажности породы и ростом минерализации поровой или пластовой жидкости поляризуемость породы уменьшается, поле ВП ослабевает.

Поверхностная поляризация характерна в первую очередь для руд, обладающих электронной проводимостью, у которых двойной электрический слой, возникает на контакте сред с ионной и электронной проводимостью. Поскольку явление ВП связано с процессами на границах раздела двух фаз становится очевидным что на интенсивность ВП должна влиять суммарная поверхность электронно-проводящих частиц рудного тела. Этим объясняется эффективность применения методов ВП при поисках и разведки вкрапленных руд. В ионно-проводящих породах к которым относятся все горные породы, не содержащие рудных крапленников, вызванная поляризация проявляется значительно слабее- поляризуемость пород измеряется единицами процентов, в то время как у тел с рудной вкрапленностью она составляет десятки процентов.

Время насыщения зависит от состава поляризуемой среды – оно меньше для рыхлых обложений с высокой проводимостью, больше для массивных кристаллических пород и достаточно велико для руд и минералов с электронной проводимостью.

В техническом отношении метод ВП сходен с методом сопротивлений. При работах и тем и другим методом установка должна иметь питающую и измерительную цепи. В связи с этим наблюдения методом ВП обычно комплексируют с работами методом сопротивлений.