(А)МТ-МВП

Магнитотеллурический и магнитовариационный методы

(краткое описание)

Современная магнитотеллурика включают в себя 2 типа исследований – магнитотеллурическое зондирование (АМТ) и магнитовариационное профилирование (МВП) [Бердичевский и Дмитриев 2010]. Эти методы известны с середины прошлого века и успешно применяются для решения широкого круга задач. Особенности современной аппаратуры позволяют успешно и максимально эффективно работать в различных погодных и территориальных условиях, не нанося при этом вред окружающей среде. В качестве источника в методе (А)МТ-МВП используется естественное переменное электромагнитное поле Земли. Высокочастотная модификация магнитотеллурического метода называется радиомагнитотеллурическое зондирование (РМТ). В РМТ в качестве источника используются электромагнитные волны удалённых радиостанции.Более подробно о модификации РМТ.

Наиболее целесообразо одновременно измерять 5 компонент поля. Технология пятикомпонентных измерений естественного переменного электромагнитного поля Земли позволяет реализовать сразу 2 метода магнитотеллурическое зондирование и магнитовариационное профилирование. Схема применения методики показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема 5-ти компонентной технологии измерения естественного переменного электромагнитного поля Земли

В магнитотеллурическом методе используются горизонтальные компоненты поля, что позволяет рассчитать кривые в любом направлении, восстановить горизонтальные границы и оценить анизотропию среды. В магнитовариационном методе используются три ортогональные магнитные компоненты. Эти функции позволяют определить параметры объектов, расположенных в стороне от точки измерений и более точно определить центр объекта.

Методика работы с постоянным базовым пунктом позволяет не только эффективно бороться с помехами, но и рассчитывать дополнительные передаточные функции, которые нацелены на поиск аномальных объектов. Аномалии этих функций более устойчивы и локальны.

На практике измерения выполняются с использованием автоматизированных измерителей, неполяризующихся электродов, а магнитные датчики целесообразно устанавливать с использованием прецизионных треног. Схема установки показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема расстановки магнитотеллурической станции МТЗ-АМТ. а - схема установки для полевых наблюдений методами АМТ и МВП, б – общий вид магнитных датчиков для АМТЗ, установленных на прецизионной треноге, с – один из способов транспортировки треноги и магнитных датчиков). Условные обозначения: 1 – станция; 2 – магнитные датчики; 3 – GPS антенна; 4 – неполяризующиеся электроды; 5- аккумуляторная баратея; 6 – азимут установки.

В целом технология 5-ти компонентных измерений обладает рядом преимуществ:

1. Мобильность. Если аппаратуру невозможно доставить на точку измерения транспортом, то её всегда можно перенести группой, состоящей из 2-х или более человек;

2. Малый вес аппаратуры (АМТ комплект от 45 до 60 кг в зависимости от ёмкости аккумулятора);

3. Малый состав полевой бригады (2 работника на 2-4 прибора);

4. При использовании прецизионных треног возможность выполнения работ на любой местности, при любом климате, в любое время года;

5. Возможность почувствовать аномальный объект, расположенный в стороне от точки наблюдений и оценить его параметры;

6. Магнитотеллурические методы хорошо описывает субгоризонтальные границы. Магнитовариационные методы в чувствительны к субвертикальным границам (в горизонтально слоистой среде функции отклика равны нулю). Комбинация двух методов позволяет полноценно описать 2-Д и 3-Д среду (построить разрез и оценить изометрические объекты);

7. Используя чувствительность магнитовариационных методов к объектам расположенных вдали от точек измерений можно существенно сократить сеть полевых наблюдений. Направление на аномальный объект надёжно определяется по индукционным векторам. Существует технология [Ермолин и Ингеров 2014] для оценки параметров объектов расположенных в стороне от точек измерений.