среда, 14 мая 2014 г.

4-маъруза. Солиштирма қаршиликни ўлчаш принциплари. Зондлар ва уларнинг турлари.

              Эхтимолий қаршилик ва уларнинг оддий геологик шароитлардаги кўринишлари.
Солиштирма қаршиликни ўлчаш учун қудуққа зонд туширилади. Зонд бу бир бўлак кабел бўлиб унинг узунлигини икки четдаги электродлар орасидаги масофасидан 1-2 м узунроқ олинади. Электродлар томири пўлатдан иборат қўрғошин симдан тайёрланиб, узунлиги 20-30 см.ни ташкил қилади. Учта электрод кабелнинг харбир томирига алоҳида-алоҳида уланиб, сўнгра қўрғошин симлар кабелга ёнма-ён ўраладилар. Электродларнинг атиги 1-2 ўрамигина очиқ қолдирилади, қолганлари эса изоляцион лента билан ўралади. Шундай усулда нуқтавий электродлар ясалади. Нуқтавий электродлар - булар катталиклари электродлар орасидаги масофадан бирнеча бор кичик электродлардир.
Электродлар бажарадиган вазифаларига биноан икки турли бўладилар: ток юборувчи ва ўлчовчи (қабул қилувчи)  электродлардир. Ток электродлари А, В,  ўлчовчи электродлар М, N харфлари билан белгиланади. Шундай қилиб А ва В электродлари ток манбаъига уланиб қудуқларда электр майдони ҳосил қилинади (расм 4.1 а,б).
Ҳосил қилинган сунъий электр майдони ўлчовчи (қабул қилувчи) М ва .N электродлари орқали ўрганилади. А ва В ток занжирининг электродлари, М ва N ўлчовчи занжирнинг электродлари жуфт электродлар деб аталадилар. Одатда уч томирли кабеллар ишлатилганлиги туфайли қудуққа бир ток электроди А ва жуфт электродлар М ва N туширилади (расм4.1 а), ёки жуфт  электродлар А ва В ҳамда электрод М туширилади (расм 4.1 б). Зондлар ток электродларининг сонига қараб бир қутбли (битта ток электроди-расм 4.1 а) ва икки қутбли (иккита ток электроди - расм 4.1 б) бўлишади.
Зондлар жуфт электродлар А ва В, ёки М ва N орасидаги масофа ва А ва М орасидаги масофа нисбатига қараб ҳам икки турга бўлинишади. Агарда:
АВ(М N)<АМ бўлса бу зондларни градиент зондлар деб аталади.
АВ(М N)>АМ бўлса, бундай зондни потенциал зонд деб аталади. Зондлар электродларнинг тартиб билан жойлашишига қараб ҳам икки турга бўлинадилар:
Агарда тоқ электрод юқорида,  жуфт электродлар эса пастда жойлашган бўлсалар, буларни кетма-кет зондлар даб аташади.
Агарда  жуфт электродлар юқорида, тоқ электрод эса пастда жойлашган бўлса, бундай зондларни ағдарилган зонд деб аташади.

Расм 4.1 а                                Расм 4.1 б
Расм 4.1 а                                Расм 4.1 б
Расм 4.1 а                                                            
  Расм 4.1 б


Зондларнинг ёзув нуқталари бир- бирига яқин жойлашган электрод ўртасида бўлади ва буни “о” деб белгиланади.
Зондларнинг узунлиги деб градиент зонд учун ёзув нуқтасидан тоқ электродгача бўлган масофа қабул қилинади ва уни “L” деб белгиланади. Потенциал зондлар учун зонд узунлиги L - бу А электродидан М электродигача бўлган масофадир.
       Символик кўринишда зондлар юқоридан пастга харфлар билан белгиланиб, харфлар орасига электродлар орасидаги масофа м. да кўрсатилади. Масалан: 1. В0.5А2.5М - бу зонд икки қутбли (чунки иккита ток электроди бор), ағдарилган (чунки жуфт электродлар юқорида), градиент (чунки жуфт электродлар А ва В орасидаги масофа 0.5 м. кичкина А ва М орасидаги масофа 2.5 м.дан). Шундай қилиб ушбу зонднинг тўлиқ номи ағдарилган, икки қутбли градиент зонд. Зонднинг ёзув нуқтаси А ва В электролари ўртасига жойлашган. Зонднинг узунлиги L эса ёзув нуқтасидан М гача бўлган  масофа 2.75 м.. 2. А0.5М2.5 N - бу зонд бир қутбли (чунки зонда битта ток электроди), кетма-кет (чунки тоқ электрод А юқорида жойлашган), потенциал ( чунки жуфт лектродлар М ва N орасидаги масофа 2.5 м. катта А ва М орасидаги масофа 0.5 дан).Шундай қилиб ушбу зонднинг тўлиқ номи кетма-кет, бир қутбли потенциал зондир. Қуйидаги жадвал 1 да зондларнинг таснифи (классификацияси), схематик кўриниши, узунлиги кўрсатилган.
Жадвал 1  
Градиент  зондлар
Потенциал  зондлар
Бир қутбли
Икки қутбли
Бир қутбли
Икки қутбли
Ағдарилган
Кетма-кет
Ағда-рилган
Кетма-кет
Ағда-рилган
Кетма-кет
Ағда-рилган
Кетма-кет
  N
o|
 M
 |
 |
 |
 |
 |
 A

  A
  |
  |
  |
  |
  |
  M
o |
  N
   B
o |
   A
   |
   |
   |
   |
   |
  M
   M
   |
   |
   |
   |
   |
   B
o |
   A
   N
   |
   |
   |
   | 
   |
   M
o |
   A
   A
o |
  M
   |
   |
   |
   |
   |
   N
   B
   |
   | 
   |
   |
   |
   A
o |
   M
  M
o |
   A
   |
   |
   |
   |
   |
   B

L+Ao

L+Ao

L+Mo

L+Mo

L+AM

L+AM

L+AM

L+AM

Яна расм 4.1 а га қайтиб, тоғ жинсларининг солиштирма қарши-ликларини ўлчаш принциплари  билан танишамиз.
Агарда зондларимиз бир турдаги муҳитда жойлашган бўлса, яъни зонднинг қуршаб турган муҳит бир ҳил солиштирма қаршиликка rо тенг бўлса, М нуқтасида А ток электродидан ҳосил  бўлган потенциал (кучланиш) тенг бўлади:

                  UmA +rо·I¤ 4R +rо·I¤ 4p· АМ                             (4.1)

 бу формулада I - А электродидан ўтаётган ток кучи, R - А электродидан М электродигача бўлган масофа. N - электродидаги ҳосил бўлган кучланиш:
                  UnA +rо·I¤ 4R +rо·I¤ 4p· АN                             (4.2)
Потенциаллар айирмаси Umn + UmA - UnA + rо·I¤ 4p· АМ -rо·     ·I¤ 4p· АN + rо·I¤ 4 (1 ¤ AM - 1¤ AN) +  rо·I¤ 4((AN-AM) ¤ AM ·AN) + rо·I¤ 4(MN ¤ AM ·AN)                                                                                   (4.3)
Охирги формуладан rо ни аниқлаш мумкин.
 

Расм 4.2

 Umn
       rо+((4p·АM·АN) ¤ МN) · Umn¤ I+ K  ¾ ¾                        (4.4)
   I
бу ерда К - зонд коэффициенти, электродлар орасидаги масофага боғлиқ бўлиб, берилган зонд учун ўзгармас қийматга эга бўладилар. Ўлчам бирлиги м. Ёзув давомида I - ток кучи ҳам ўзгартирил-масдан ушлаб турилади. К ва I ўзгармас бўлганлиги сабабли М ва N электродлари орасида ўлчанаётган потенциаллар айирмаси солиштирма қаршиликни К¤ I масштабида кўрсатади. Демак солиштирма қаршиликни ўлчаш учун М ва N орасидаги потенциаллар айирма-сини ўлчаш етарлидир.
Солиштирма қаршиликни ўлчашда биз зондимиз бир турдаги муҳитда жойлашган деб фараз қилган эдик. Лекин зонд доимо бир турда бўлмаган муҳитда бўлади, чунки бурғи қоришмасининг қаршилиги, сингиш зонасининг қаршилиги, қатламларнинг қудуқ кесими бўйича ҳар хиллиги ва бошқалар муҳитнинг бир турда бўлмаслигини сабабчисидир. Бу шароитда ўлчанган солиштирма қаршилик, юқорида келтирилган формула (4.4) орқали ҳисоб-ланади, лекин солиштирма қаршилик эҳтимолий қаршилик (ЭҲ) деб аталади ва rк деб белгиланади. ЭҲ тоғ жинсининг солиштирма қаршилиги rп, бурғи қоришмасининг солиштирма қаршилиги rр, қатламнинг қалинлиги h, қудуқнинг диаметри dс, зонднинг тури ва узунлиги ва бошқа омилларга боғлиқдир. Умуман бу боғлиқлик қуйидаги кўринишда келтирилиши мумкин:
rк +¦(rп, rр, rзп, rвм,h,dc,D,З.Т.L)                                                         (4.5)
бу ерда З.Т. -зонд тури, қолган белгилар 1-маърузада келтирилган.
қуйида келтирилган расм 4.2 ЭҚ ҳар хил шароитлардаги кўринишлари келтирилган келтирилган.
4.2 а расмда катта қаршиликка эга бўлган қатламларда ЭҚ потенциал зондлар учун кўриниши келтирилган. Катта қалинликка эга бўлган қатламнинг ўртасида ЭҚ максимум қийматга  эга бўлади. Кичкина қалинликдаги қатлам эса ҳақиқий қаршилиги катта бўлишига қарамай ЭҚ қатлам қаршисида жуда кичкина қийматга эга
бўлади, яъни ЭҚ билан ҳақиқий қаршилик ўртасидаги пропорционаллик йўқолади. Бу потенциал зондларнинг  кичик қалинликдаги қатламларнинг ўрганишдаги катта камчилигидир.
4.2 в худди шу шароитларда градиент зонд учун ЭҚ  диаграм-маларининг  кўриниши келтирилган. Бу чизиқларга қараганда ГЗ катта қалинликдаги қатламларни чегараларини жуда аниқ ажратади. Расмда кетма-кет градиент зонд учун ЭҚ чизиқлари келтирилган. Бунда қатламнинг пастки чегарасида ЭҚ нинг максимал қиймати ва устки чегарасида минимал қиймати тўғри келади. Бу эса қатлам чегаралари ни ЭҚ нинг экстремал қийматларига қараб ажратиш имконини яратади. Кичкина қалинликдаги катта қаршиликка эга бўлган қатлам ҳам ГЗ диаграммасида аниқ ажралиши ушбу расмда ўз аксини топган. Демак градиент зондлар кичкина қалинликдаги қатламларнинг ҳам чегараларини аниқлаб бериши мумкин экан. Расм 4.2 б ва 4.2 г да ЭҚ ни кичкина қаршиликка эга бўлган қатламларнинг ўрганишдаги имкониятлари кўрсатилган.
ЭҚ ларни жуда кўп омилларга боғлиқлиги зондларни танлашда айрим масалаларга эътибор беришликни талаб қилади;
1. Қудуқ кесимларида иложи борича барча қатламларни (ҳар хил қалинликдаги) ажратиб бериши керак;
2. Қатлам қаршисидаги ЭҚ ларнинг қиймати қатламнинг ҳақиқий қаршилигидан кўп фарқ қилмаслиги керак.
Ушбу шартлар бир-бирига қарама-қарши бўлиб, яъни барча қалинликдаги қатламларни ажратиш учун кичкина узунликдаги зондларни ишлатишимиз керак. Бунда эса ўлчанилаётган ЭҚ ка қудуқнинг (қудуқ диаметри ва бурғи қоришмасининг солиштирма қаршилиги) катта таъсир этади ва ЭҚ қатламнинг қаршилигидан анча фарқ қилади. Агарда катта узунликдаги зондлар ишлатилса унда кичкина қалинликдаги қатламларни ажратиш қийин бўлади. Шунинг учун харбир худудда стандарт (оптимал) зондлар танлаб олинади. Бу зондлар иложи борича кўпроқ қатламларни ажратиш ва ўлчанилаётган ЭҚ қатламнинг ҳақиқий солиштирма қаршилигига яқин бўлишини таъминлайди. Одатда стандарт зондлар сифатида 0.4 - 0.5 м. потенциал ва 2.0 - 2.5 м. узунликдаги градиент зондлар қабул қилинади. Республикамизда бу зондлар:

А0.5М2.5N потенциал ва А2.5М0.5N градиент зондлардир.

катта ўқитувчи Абдулла Набихоновнинг "Қудуқларни геофизик усулларда ўрганиш" қўлланмасидан

Комментариев нет:

Отправить комментарий