Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Геология и геофизика

2012 год, номер 4

БЫСТРОПРОТЕКАЮЩАЯ ИНДУКЦИОННО-ВЫЗВАННАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ В МЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ

Н.О. Кожевников
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
Ключевые слова: Метод переходных процессов, вызванная поляризация, мерзлые породы, лед, низкочастотная диэлектрическая проницаемость, эффект Максвелла-Вагнера, электрохимическая поляризация, поверхностная проводимость.
Страницы: 527-540
Подраздел: ГЕОФИЗИКА

Аннотация

При проведении съемок методом переходных процессов в Якутии и в других северных районах, где распространены многолетнемерзлые породы, часто проявляются эффекты индукционно-вызванной поляризации (ВПИ). Согласно результатам инверсии переходных характеристик, выполненной с учетом поляризуемости среды на основе формулы Коул-Коул, эффекты ВПИ порождаются быстро устанавливающейся вызванной поляризацией мерзлых пород верхней части геологического разреза (ВЧР) мощностью до 100 м. Мерзлые породы ВЧР характеризуются устойчивым набором поляризационных параметров, входящих в формулу Коул-Коул: поляризуемость заключена в диапазоне от 0.2 до 0.85, при этом бoльшая часть значений η попадает в интервал 0.2-0.5; постоянная времени τ поляризационного процесса изменяется от 35 до 250 мкс при среднем значении 50-100 мкс. В отличие от η и τ показатель степени c изменяется в узких пределах (от 0.8 до 1) и в большинстве случаев близок к единице. Тот факт, что c ≈ 1, свидетельствует об узком диапазоне распределения времен релаксации (дебаевская модель). Пересчет поляризуемости в относительную низкочастотную диэлектрическую проницаемость дает значения порядка десятков-первых сотен тысяч. Такие гигантские значения диэлектрической проницаемости не могут быть объяснены никакими другими механизмами, кроме электрохимической поляризации пленок незамерзшей воды, которая при температурах ниже 0°C в связанном состоянии остается на поверхности минеральных зерен. Описание и анализ эффектов электрохимической поляризации даны в терминах зависящей от частоты поверхностной проводимости, которая пропорциональна удельной поверхности геологической среды.