Basic HTML Version
7
Keramický zpravodaj 28 (3) (2012)
Terénní měření, aparatury a volba optimálních
parametrů
První pokusné měření metodou vyzvané polarizace pro
odhad kvality těžené suroviny v lomu Brník v roce 2003
prokázalo jednoznačně schopnost metody VP odlišit mís-
ta s vyšší koncentrací pyritových shluků. Pro měření bylo
využito aparatury IPOR I, výrobku Geofyziky Brno. Bylo
měřeno ve dvou vybraných bodech 1) s pyritizací (dolní
index p) a 2) bez pyritizace (index b) pro různé časy regist-
race signálu VP
t
= 0.2 s, 0.45 s, 0,7, s, 1 s, 2 a 3.5 s a pro
stejný čas nabíjení
T
= 5 s. Z těchto měření byly vyneseny
tzv. vybíjecí křivky zdánlivé polarizovatelnosti
η
(%) (obr. 4).
Jejich závislost je v bilogaritmickém měřítku / papíře téměř
lineární, tj. má tvar
η
= k.t
-1/
τ
,
(2)
kde
k
je hodnota polarizovatelnosti pro čas
t =
1 s.
Jmenovatel
τ
v exponentu udává rychlost vybíjení: Čím
vyšší je
τ
, tím rychlejší je vybíjení, odpovídající malému
množství pyritů.
V místě s pyrity je polarizovatelnost 3.5 x vyšší (
k
p
= 0.78,
k
b
= 0.22) a vybíjecí křivka pro místo s pyrity je pozvolněj-
ší, takže rozdíl v polarizovatelnostech dokonce s časem
t
roste. To potvrzuje, že místa s pyritem a bez něj lze
od sebe jednoznačně odlišovat. V dalších etapách v le-
tech 2004 až 2006 byly proměřeny s použitím aparatury
IPOR plochy VII/2004, XII/2005 a VII/2066A a VII/2066B
s optimálními parametry měření na základě výsledků tes-
tovacího měření.
V roce 2011 byly plochy VI/2011 a VIII/2011 na rozdíl
od dřívějších etap proměřeny modernější aparaturou
ARES, výrobce GF Instruments Brno. Ta umožňuje auto-
matickou registraci značného počtu dat pro různá uspo-
řádání elektrod, které jsou během měření ve velkém počtu
umístěny v měřené ploše a propojeny s přístrojem ARES
multikabelem. Ten podle zvoleného klíče vybírá vhodné
kombinace elektrod pro zajištění různých hloubkových do-
sahů průzkumu ve všech bodech měření. Automatizované
zpracování měřených dat na PC dovoluje sestrojit 3-D mo-
del rozložení polarizovatelností v měřené oblasti (v mapě
a ve vertikálním řezu).
t
t
napětí U
proud I
I
U
prim
U
VP
Obr. 3. Závislost měřeného napětí v polarizovatelném prostředí na proudovém pulzu
Obr. 3
Závislost měřeného napětí v polarizovatelném
prostředí na proudovém pulzu
Obr. 4
Závislost vybíjecí křivky VP na čase po vypnutí
proudového pulzu v prostředí bez pyritů (b) a s větším
obsahem pyritů (p)
Obr. 5
Korelace měření aparaturami IPOR (h6) a ARES
(h11) na hraničním profilu HP pyritů (p)
Nemožnost použití nepolarizovatelných měřicích elektrod
(proudové i měřicí musí být stejné – kovové) však snižuje
citlivost přístroje ARES a zvyšuje se tak nepříznivý efekt
šumů, způsobených polarizací měřicích elektrod.
I když jsou výsledky obou způsobů měření s přístroji IPOR
a ARES kvalitativně podobné, pro sjednocení dat etapy
2011 s dřívějšími etapami bylo nutné provést vzájemnou
korelaci měřením oběma aparaturami na jednom témže
profilu (obr. 5). Data z etap 2011 byla transformována
podle proložené lineární regresní závislosti na hodnoty,
jaké by byly měřeny metodikou v etapách 2003 až 2006.
Tak byla sestavena výsledná konzistentní mapa anomálií
polarizovatelnosti pro celou měřenou oblast (obr. 6). Tato
mapa kvalitativně zobrazuje vyššími anomáliemi místa
se zvýšeným obsahem pyritů (hnědé anomálie) a nízké
hodnoty polarizovatelnosti (0–0,3% – zelené oblasti) od-
povídají čisté surovině se zanedbatelným obsahem pyritů.
Závislost mezi polarizovatelností
η
a obsahem Fe
2
O
3
I když byly odvozeny teoretické vztahy mezi koncentrací
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.8
0.9
1.0
0.6
0.7
2.0
3.0
0.1
0.2
0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0
2.0
3.0 4.0 5.0
místo s pyritem
bod 2
místo bez pyritu
-n
h
= k.t
k =0.78;
p
AB = 3 m
AB = 3 m
h (%)
t (s)
bod 1
t
= 0.52
p
k =0.22;
b
t
= 0.8
b
Obr. 4. Závislost vybíjecí křivky VP na čase po vypnutí proudového pulzu v prostřed
bez pyritů (b) a s větším obsahem pyritů (p)
y = 2.7647x - 0.404
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.2
0.22
0.24
0.26
0.28
0.3
0.32
0.34
0.36
0.38
0.4
h
(%)
11
h
(%)
6
Obr. 5. Korelace měření aparaturami IPOR ( a ARES
h
)
(
h
) na hraničním profilu HP
6
11