Электротомография

Электротомография (электрическая томография) — современное направление методов сопротивлений и вызванной поляризации разведочной геофизики, предназначенное для получения двумерных и трехмерных геоэлектрических разрезов из измерений полученных на поверхности земли или в скважинах. Применяется преимущественно в инженерной геофизике.

История 
Начало массового использования электротомографии приходится на конец XX века, что связано, прежде всего с быстрым развитием вычислительной техники и цифровой аппаратуры. Теоретические основы электрической томографии были заложены в медицине, где она используется в различных процедурах сканирования.

Описание метода 
Электротомография не является отдельным методом электроразведки, а представляет собой комбинацию электрического зондирования и профилирования. В отличие от традиционных вертикальных электрических зондирований, в электротомографии применяются более плотные системы наблюдений с постоянным расстоянием между электродами.

Суть методики измерений заключается в многократных повторных измерениях сигнала в приемных линиях, при различных положениях питающей. Таким способом, реализуется своеобразная «подсветка» геологического разреза с разных позиций источника и проецирование измененного геологическими объектами сигнала на приемные линии. Благодаря использованию данного принципа и современных алгоритмов инверсии, электротомография позволяет изучать сложные двумерные и трехмерные среды, что существенно расширяет круг решаемых электроразведкой задач.

Электротомографию нельзя рассматривать в отдельности, как методику полевых измерений или алгоритм инверсии, это совокупность многоканальной коммутируемой аппаратуры, методики и программного обеспечения для двумерной или трехмерной инверсии. Метод оперирует большими объёмами данных от единиц тысяч для двумерной, до десятков и сотен тысяч измерений для трехмерной. Это подразумевает использование высокопроизводительной многоэлектродной или многоканальной коммутирующей аппаратуры и электроразведочных кос. Таким образом, для проведения исследований методом электротомографии необходимо специальное геофизическое оборудование и программа преобразования полевых данных.

Глубинность исследований, как и в методе ВЭЗ определяется геоэлектрическим разрезом и наибольшими разносами. Максимальная глубина исследований для электротомографии составляет 500—700 метров, обычно 50-60 метров. Разрешающая способность электротомографии определяется расстоянием между электродами в косе и, как и для других электроразведочных методов, падает с глубиной.

Для отображения полевых материалов используются псевдоразрезы, которые представляют двумерное распределение кажущихся сопротивлений или поляризуемостей в форме контурных карт. Для интерпретации полевых данных используются специальные программы, реализующие алгоритмы двумерного или трехмерного преобразования.

Электрическая томография применяется при инженерных изысканиях, в рудной геофизике, при поисках воды и геологическом картировании.

Сейчас все большую популярность набирает межскважинная электротомография, использующаяся для детального расчленения межскважинного пространства.

См. также 
 Электроразведка
 Геофизика

Примечания

Литература 
 R.E. Langer, On an inverse problem in differential equations, Bull Am Math Soc, 39, pp 814—820, 1933.
 L.B. Slichter, The interpretation of the resistivity prospecting method for horizontal structures, J Appl Phys, v4, pp 307—322, 1933.
 R.E. Langer, On determination of earth conductivity from observed surface potentials, Bull Am Math Soc, 42, pp 747—754, 1936.
 A P Calderón On an inverse boundary value problem, in Seminar on Numerical Analysis and its Applications to Continuum Physics, Rio de Janeiro. 1980. Scanned copy of paper
 
 M. H. Loke, and R. D. Barker, Rapid least-squares inversion of apparent resistivity pseudo-sections using quasi-Newton method: Geophysical Prospecting, 48, 181—152, 1996.
 M. H. Loke, and R.D. Barker, Practical techniques for 3D resistivity surveys and data inversion: Geophysical prospecting, 44, 499—523, 1996.

Электроразведка
Инженерная электроразведка
Инженерная геофизика