标题：垂直电流勘探
特色
此源不同于传统的场源—— 线圈和水平线 似乎最有理由把此种源划分为本身不带磁场的源，CED是一种非感应源。
垂直电流测深法(VECS）
怎样布置这种源昵?假设我们有我们所需的许多条电线，AB条线。它们中的每一条都是感应和电流源 电线以不同方式相连和接地，我们能形成许多程度不同的感应和电流源。它们可分为两类。
一类是闭合的非接媳电路(线圈)，纯感应源，电法勘探中是众所周知的。如我们能去掉各条线的感应分量．显然剩下即是第二类。做到这一点的唯一办法是在径向等电流均匀分布电线。以这种方式，我们获得圆形电偶极—— 没有本身磁场的纯电流源。这个源以下列方式布置：一个发射电极在中心点接地，另一个以所需勘探深度决定的半径在周围均匀接地。图1示出电法勘探中线源，线圈源和CED源的排列方式。有理由将CED描述为聚焦源。确实，由中心电极产生的最大垂直电流强度在整个瞬变过程位于此电极下，并且立刻向深部传入介质内。CED是纯电流场，在水平层状介质的地表(及其上方)不存在正常磁场(在准静态近似内)，而只有径向电分量存在。CED场垂直于线圈场，具有方位对称性。CED场总是受垂直介质结构(及在后期瞬变阶段)影响，而不受总纵向电导率影响 注意到一个有意义的结果，即在海洋电法勘探中．在利用CED时不象利用线圈或直线源那样海水层起着重要作用。在具有非导电基底的介质中，CED场呈指数衰减。一般情况下，其瞬变过程比线圈或直线 R-4～9倍。人们也可把CED看作为另一种已知源 垂直电偶极(VED)的变形。
闭合电路(线圈)和CED在数学上也可描述为电偶极的集合。引入物理概念更合适——垂直磁偶极代表线圈场，圆形电偶极代表纯电流源。由于CED是一种纯电流源，不澈励长时间瞬变场，因此，研究IP过程似乎有新的意义。
我们已知电法勘探专家对我们提出的发射排列的看法—— 电线和接地装置太多，难以布置。这不完全正确。在总电流相同情况下，如果我们用CED排列代替AB线，那么我们将需要相同重量的电线和接地装置，以使CED排列半径与AB长度相等。我们将AB线导电部分分成N段(相应地，接地装置也如此)，按半径距离布置它们。可是，为达到与AB线相同的穿透深度，要求半径相当小。因此，CED装置需要比AB线或线圈轻得多的电线。也应该注 洲用又细又轻的电线。在附近布置它，不需运载工具，两个人就足够了，其中一个人利用经纬仪控制它离开中心布置。
[1]用研究方法的理论（应用电磁场的横向磁分量）和新的技术解决方法（应用环形电偶极子(КЭД)-只有横向磁极化场(ТМ)励磁机作为电源）想结合，确定了此新方法。
我们强调环形电偶极子场的系列独有的特点，它们具有严格的数学物理论据。在介质水平层面上，场是轴对称的并具有三个分量：Eг ,Hф, 和Hz .在昼表面只有电场的辐射分量，而磁场只在破坏介质的（相对中心电极）对称时出才产生。在用绿色的半空间作基础的介质中（基础），在后期用指数因数确认场的衰减，衰减的指标取决于介质的所有参数，这就给出此激励方法的高鉴别能力。
众所周知，电磁场在地层内是在任意激磁状态下存在着就象两个不同种类的组成部分叠加在一起 - 横向磁力线（ТМ）和横向电力线（ТЕ）。这些成份的性和状态是完全不相同的。现在可以指出，实际上所有的传统感应电法勘探基于应用场的横向电力线组厂部分。这种电法勘探，主要应用在研究介质层间导电性电感的互相作用所造成的对其它电动力学可能的损害。
（ТМ）横向磁场过程-性质确定至今为止很少研究和很少被应用（在最好的情况下，只是作为很少实际采用的垂直电力线应用问题）。同时，这些性质在确定制度时是非常有趣的，不但如此，提出了在《纯净》状态下激发此过程的现实地面方法-采用环形电偶极子装置供给电装置的方法。此过程中场的最明显的性质应该列入在介质水平层的昼表面上没有标准的（准稳态的）磁场，以及在所有阶段上的与地电断面的垂直结构有关（而不仅仅与表征感应激发过程的纵向总导电性有关）。
由介质水平层结构确定的标准场，以辐射电分量的存在显示在地球昼表面上。显然，在这些条件下地表水平均匀性的任何破坏给被观测的地球磁场，在所有的成分当中百分之百应有的不均匀性，这就易于记录甚至是不明显的异常中。
这样，用垂直电流勘探法，应用的完全是另一种场和介质层相互作用的方法，是在最近十年以来在感应电法勘探中最大的替代。
很自然，根本理论上的新发现导致和工作一段时间的仪器-方法的和诠释的传统决裂。在用垂直电流勘探的方法中，主要的论点是用垂直电力线的电源-作用在弧形电偶极子上来代替已知的电源。这些电源的等效性已被我们在理论上证实[1-4]。垂直电流勘探的结论，已用数字和物理模拟的结果证实
在实现实际的推广环形电偶极子装置时，产生了主要的技术难题必须在环形电偶极子的单独射线上（光束）平衡电流。的确，这就是垂直电流勘探的技术焦点。已经建立了自动调节和测量电流系统，这就可以进行野外实验和实验性的工作[7]。
野外实验
第一次进行野外实验（在新西伯利亚洲的阿特古里镇）是在断面的水平结构层，无表面不均匀性以及深度到基础两公里的条件下进行的。实验表明，在环形电偶极子装置射线内当电流相等时，在昼表面上无标准场存在。实验工作的下一步是用垂直电流勘探的方法找镍矿（日托米尔斯卡亚洲，普鲁多夫斯卡亚爱恩特鲁吉亚区，）。经过实验，准确地确定了矿体的界限，这个界限和重力勘探和钻井勘探的结果相一致。接下来，完全跟喀山机电矿业学院《鞑靼石油地球物理》联合体合作，在姆斯柳莫夫斯基的34号石油矿层区用垂直电流勘探法进行实验工作。工作表明寻找和勘探《矿藏》类型的项目可能性，证明了用垂直电流勘探生产率得到了相当大的提高。
随着基于全球定位系统接收器的同步卫星系统的研制[7]，用垂直电流勘探的生产率得到了进一步提高。勘探法之一，打算在环形电偶极子装置上，具有带移动式感应传感器的密集的观测平台系统。这种工作方法的实质-在没有标准背景的混杂后层上，直接寻找局部破坏。借助于全球接收定位系统接收器按照与美国国际标准的时间高精度时间柿尺给的信号，发电机和测量综合系统同步，可以用垂直电流勘探法对距勘测中心不同的距离进行场勘察。在这种情况下，数台综合测量仪能同时在研究广场上工作。
《喀山地球物理》油矿完成了，检验用垂直电流勘探法测定石油矿层界限有效性的方法实验工作，曾在两个矿层（舒甘斯卡亚和乌多布诺夫斯卡亚）和一个地震多发区（阿格边佐夫斯卡亚）上安装测定含油率。结果证明，按照钻深井得到的数据和用垂直电流勘探法测得的界限，很好地汇合在一起。阿格边佐夫斯卡亚地区的地震多发和已开发的-+石油矿层的钻井，同样位于按照用垂直电流勘探法发现的界限内。
应该强调，以前ЗСБ所进行的电法勘探的工作在所述的地段没有得到明显的异常。很显然，这就限制了小范围的石油矿层和弱差项目的搜寻和混杂介质和在形成矿层时，缺乏明显表达的结构因素。
在找寻角砾云母橄榄岩物体时，为了研究垂直电流勘探的效果，
与 ЯНИГП ЦНИГРИ АК《АЛРОСА》于1999年在哈塔特地段共同进行了实验工作，该地段位于维柳伊斯科-马尔欣斯科系统的中心裂面区。垂直电流勘探信号在转换过程各个时期的区域分布（可以作为地电剖面特征的电磁方式来研究）的分析证明了被钻探证实的管状物体原先熟知的异常，并发现管状物体的第三点异常，它被隐藏在更厚的沉积层下，按重力勘探和磁力勘探结果未能表明。按照垂直电流勘探信号的区域图象在相应于从一到几百米深度的各个时期研究结果，可以在一定程度上确信已发现了管状物体。
在《喀山地球物理学》油矿管理局寻找和勘探烃矿层及在ЯНИГП
ЦНИГРИ寻找和勘探角砾云母橄榄岩物体的工作，证实了垂直电流勘探作为3D-电勘测的效果和生产能力。目前创建了中等功率的垂直电流勘探系统。在射线长度为500米和在环形电偶极子射线中的电流为6-8安时，在八射线装置中的总电流为60-80安，而脉冲输出功率为35千瓦。在此情况下研究深度为1500-1800米，而探矿面积-达20平方公里。但是垂直电流勘探在深处勘探的可能性还未使用。代替环形电偶极子射线中的电流稳定器，必须研制25-30安的稳流变换器。这样在中心电极区的总电流将达到200 -250安，而脉冲输出功率-超过100千瓦。在射线长度达1公里时，研究深度将达3-3.5公里，而探矿面积-达70平方公里。这才能够论及强力电磁探测。研究和制造有稳定电流的变换器不需要大功率的转换元件，有限制大功率高电压发射的专用导线和装置。就象在创建ЦЭС-МГД型减速系统勘探设备或导线时那样。在这种情况下，它不具有自感系数并简化整流是环形电偶极子另外的优点。在此情况下测量综合装置，同步系统和稳定电流控制系统实际上不能得到改变。
除此以外，与昼表面电响应记录有关的方向还未落实,这种方法应作为激发极化过程的研究方法。这种方法有趣在于，建立环形电偶极子场的电动力过程与通常的接地水平线相比十分短促。从研究法的观点来看，环形电偶极子场的方位角对称也吸引着我们。我们还注意到，环形电偶极子的控制装置能够有效地将有磁和电测量的垂直电流勘探与传统的地面电台和激发极化方法相综合。从而，展现了在寻找烃矿层时深度勘探新工艺的创制前景。
建立横向磁力线（TM）-场的过程的性能，能够提供感应电测传统困难问题的新的解决方法。
我们知道海上电勘测问题，地电剖面被海水深度隔离。但该问题只是在传统的横向电力线（TE）-激励下（主要是水平电流）是难以解决的。环形电偶极子场作为横向磁力线（TM）-激励器的建立过程是这样发生的，在所有阶段的过程（就象它在昼表面上响应中的反射一样）是以剖面的垂直结构，而不是总的特性（总的纵向电导）来确定的。应该注意到，海洋中环形电偶极子某些大功率装置结构（接地装置，船舶电源）问题容易解决。如果海水层不是垂直电流勘探中的否定因素，可以研究在北极地带，环形电偶极子装置在被极地的冰层覆盖的地区或在浮冰上的工作方式。除此以外，还研制了在海面上能够保持环形电偶极子几何形状的装置〔6〕。
用具有大功率供电装置的环形电偶极子在感应区域内进行工作时，可以有《空中方式》。我们相信，在平衡背景条件下的测量（即异常场的直接测量）使空中方式成为收集区域信息更可靠的方式。
因此，在垂直电流探测法的基础上，建立了高生产率、广泛应用的探矿工艺，借助21世纪的工艺，可以进行寻找和勘探不同的地质工程项目，其中包括矿体，"矿层 "型项目，角砾云母橄榄管岩，溶洞，空洞，裂面和断层。总之，任意的工程项目在搀杂介质与项目之间的阻力，区别大约在1.5-2倍。在用垂直电流勘探法寻找碳氢化合物时，在总的地球物理工作综合中，垂直电流勘探法可以列在地震勘探前面，特别是在很少研究的区域内，用于确定在不同深度处的异常界限。垂直电流勘探最大的远景应用在世界海的大陆架，被极冰覆盖的区域，在那里采用地震勘探不可靠，而采用其它方法成效很少。[2]