Научно-производственное предприятие

ВИРГ-Рудгеофизика

Радиомагнитотеллурическое зондирование (RMT)

Радиомагнитотеллурический (РМТ) метод основан на измерениях электромагнитных полей удалённых широковещательных и специальных радиостанций сверхдлинноволнового (СДВ) 10 - 30 кГц, длинноволнового (ДВ) 30 - 300 кГц и средневолнового (СВ) 300 - 1000 кГц диапазонов. Электромагнитная волна, проникая в геологическую среду, обладающую конечной проводимостью, возбуждает её. При этом, функция отклика, связывающая электрическую и магнитную компоненты возбуждённого в земле ЭМ поля, называется поверхностным импедансом и несёт в себе информацию об удельном сопротивлении горных пород в точке зондирования.

Импеданс представляет собой отношение горизонтальных электрической и магнитной компонент электромагнитного поля, он может быть пересчитан в значения кажущегося сопротивления и фазы импеданса. Эти величины представляют собой функции частоты, таким образом, измерение этих значений на разных частотах, позволяет производить электромагнитное зондирование.

В диапазоне частот 10 -1000 кГц имеется возможность исследовать геоэлектрический разрез на глубину от 1 м до 100 м. При повышенных значениях удельного сопротивления пород (тысячи омметров) достигается наибольшая глубина изучения разреза (до 100 м, в исключительных случаях до 400 м). В районах распространения пород низкого удельного сопротивления (первые омметры) метод обладает малой глубиной изучения разреза (до нескольких метров). На большинстве разрезов, характерных для России и Европы, глубина исследования обычно составляет около 30 м.

Работы в РМТ методе проводятся по методике профилирования на одной частоте или зондирования на нескольких частотах.

В последние годы в России разработана и успешно применяется модификация метода РМТ с контролируемым источником поля – РМТ-К (CSRMT). За счёт использования собственного источника сигналов, частотный диапазон метода составляет 1 – 1000 кГц. По объективным причинам, частотный диапазон стандартного метода РМТ ограничен снизу величиной 10 кГц, поскольку на более низких частотах радиовещания не ведётся. Понижение нижней границы диапазона рабочих частот до 1 кГц позволяет увеличить глубину исследования примерно в три раза. Таким образом, на типичных для России разрезах, глубинность метода РМТ-К составляет около 150 м, а на высокоомных разрезах – до 400м.

Инверсия данных (решение обратной задачи) осуществляется при помощи программных средств инверсии данных классических МТ и АМТ методов. Для этих методов существует хорошо проработанный математический аппарат решения 1D, 2D и в меньшей степени 3D задач и большой выбор специализированного программного обеспечения.

В результате интерпретации кривых кажущегося сопротивления и фазы импеданса получают значения глубин залегания пластов, их мощностей и удельных сопротивлений.

Методы РМТ и РМТ-К, способны решать широкий круг задач малоглубинной электроразведки и разделать верхнюю часть разреза по сопротивлению в диапазоне глубин 2 – 150 м (до 400м на для слабопроволящих пород). Область применения метода включает: геологическое картирование, поисково-разведочные работы, гидрогеологические и инженерно-геологические изыскания, экологические исследования.

Производительность работ этими методами существенно выше, чем у методов постоянного тока (для установок со схожей глубиной исследования) и составляет около 80 точек зондирований в день. Обладая, в общем, меньшей детальностью, по сравнению с методом электротомографии, метод РМТ существенно выигрывает в скорости и информативности (измеряются несколько параметров). Кроме того, поскольку в аппаратуре метода РМТ используются незаземлённые электрические антенны (ёмкостные), работы можно проводить на любом покрытии, в том числе на льду, камнях, снегу, асфальте и т.д.

Разработанные алгоритмы 2D инверсии магнитотеллурических данных позволяют повысить точность восстановления сложных горизонтально неоднородных сред, что проблематично сделать, например, в методах ВЭЗ и ЗС(МПП).

К недостаткам метода, по сравнению с электротомографией на постоянном токе, можно отнести ограниченную разрешающую способность по профилю, а также пониженную чувствительность при выделении в разрезе тонких непроводящих слоёв. Первое связано с размерами измерительной установки (10-20м), а второе – с физическими особенностями индуктивных методов разведки в целом.