Электрокинетические явления в горных породах и их применение в геоэлектрике тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.10, доктор геолого-минералогических наук Титов, Константин Владиславович

• Титов, Константин Владиславович
• доктор геолого-минералогических наук
• 2003

Оглавление диссертации доктор геолого-минералогических наук Титов, Константин Владиславович

Список основных обозначений

Введение

1. Феноменологическая характеристика электрокинетических 13 явлений и электропроводности

2. Теоретические представления и экспериментальные данные о 29 строении двойного электрического слоя в горных породах

2.1. Двухфазная среда

2.1.1 Потенциал и концентрация ионов

2.1.2 Средняя концентрация ионов и средняя электропроводность

2.1.3 Числа переноса

2.2 Трехфазная среда

2.2.1 Потенциал и концентрация ионов

2.2.2 Средняя концентрация ионов, средняя электропроводность и '50 числа переноса

Выводы

3. Электропроводность ионопроводящих пород

3.1 Основные понятия

3.2. Закон Арчи

3.3 Роль поверхностной проводимости

3.4 Теоретические модели

3.4.1 Простые модели электропроводности и эквивалентные схемы 66 проводимости пород

3.4.2 Гранулярная модель и законы смеси

3.4.3 Капиллярная модель

3.4.4 Численные модели

3.5 Связь электропроводности и коэффициента фильтрации 79 Выводы

4. Вызванная поляризация ионопроводящих пород

4.1 Экспериментальные данные и теоретические представления

4.2 Физико-химическая модель короткой узкой поры (КУП)

4.3 Зависимость ВП от времени

4.4 Спектры ВП

Выводы

5. Потенциалы фильтрации

5.1 Теоретические представления

5.2 Экспериментальная и теоретическая оценка значений 122 электрокинетического коэффициента тока в водонасыщенной и неводонасыщенной среде

5.3 Моделирование электрического поля 131 5.3.1-Аналитические решения* 13 Г

5.3.2 Численный метод

5.3.3 Анализ тестовых примеров 135 5.4 Особенности зоны аэрации

5.5 Методика полевых работ

Выводы

6. Примеры применения методов ВП и ЕП при гидрогеологических 147 исследованиях

6.1 Построение численной модели фильтрации из водохранилища

6.2 Определение преимущественных путей инфильтрации в карст

6.3 Исследование ЕП при опытно-фильтрационных работах

6.4 Построение численной модели фильтрации подземных вод на 171 участке хлоридного загрязнения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электрокинетические явления в горных породах и их применение в геоэлектрике»

Электрическая поляризация горных пород (вызванная электрическим током или потоком воды) имеет электрокинетическую природу. Теоретические основы электрокинетических явлений разработаны в коллоидной химии. Обширный экспериментальный материал, полученный, главным образом, на чистых (в химическом отношении) средах и теоретические представления об электрокинетических явлениях обобщены в фундаментальных работах ([Overbeek, 1952], [Фридрихсберг, 1974], [Духин, 1975]). Эти работы создали предпосылки для использования электрокинетических явлений в прикладной геофизике ([Marshall and Madden, 1959], [Комаров, 1980], [Кормильцев, 1980], [Sill, 1983], [Кормильцев, 1995], [Агеева и др., 1999], [Светов и Губатенко, 1999] и др.).

Предметом исследования является макроскопическая интерпретация электрокинетических явлений и электропроводности ионопроводящих горных пород. Эти явления объединяет общая теория, основанная на представлениях о строении двойного электрического слоя (ДЭС) на границе твердой и жидкой фазы. Совместное рассмотрение потенциалов фильтрации, электропроводности и концентрационной поляризации позволяет развить петрофизические основы, теоретические положения и методику интерпретации вызванной поляризации (ВП) и естественного поля (ЕП) применительно к решению гидрогеологических, инженерно-геологических и геоэкологических задач.

Актуальность работы. Геофизические методы широко применяются при гидрогеологических, инженерно-геологических и геоэкологических исследованиях. За счет их использования стремятся реализовать две противоположные тенденции: во-первых, сократить стоимость полевых работ, во-вторых, получить более детальную информацию о геологическом строении участков и территорий, их гидрогеологических условиях и физико-химическом состоянии горных пород. Однако, информационный ресурс традиционных геофизических технологий, основанных на изучении распределения электромагнитного, гравитационного и магнитного полей, а также поля упругих волн, исчерпывается. Эффективность геофизических исследований пытаются увеличить за счет роста разрешающей способности путем повышения плотности наблюдательной сети и применения сложных систем обработки и интерпретации данных. Этот путь, будучи перспективным, не ведет, однако, к решению ряда принципиально неразрешимых задач. Так, в условиях повышенной минерализации подземных вод (первые г/л и более) невозможно различить водоносные и водоупорные горизонты по электропроводности, поскольку значения электропроводности горизонтов - близкие (а иногда -практически одинаковые). Для решения этой задачи в настоящей работе рассматриваются предпосылки использования вызванной поляризации (ВП) с исследованием переходныхтсарактеристик в широком диапазоне времени.

Кроме того, существует разрыв между информацией, поставляемой геофизиками и ожидаемой гидрогеологами. Как правило, результаты геофизических исследований представляют в виде распределения петрофизических параметров (например, удельного электрического сопротивления, скорости упругих волн, и т.д.) вдоль поверхности, вдоль линии профиля или в объеме. Иногда ограничиваются изображением кажущихся характеристик, т.е. представляют не физические свойства, а параметры поля (кажущееся удельное электрическое сопротивление, составляющие магнитного или гравитационного поля, временные разрезы). В то же время, для решения гидрогеологических задач необходимы оценки фильтрационных параметров пород (коэффициента фильтрации, пористости, характеристик гидравлической дисперсии), минерализации подземных вод, их химического состава, миграционных и сорбционных параметров (коэффициента диффузии, коэффициента сорбции) и т.д. Переход от "геофизических" параметров к "гидрогеологическим" осуществляется на основе статистических и детерминистских закономерностей. Статистические закономерности получают на основе представительных дорогостоящих полевых данных; эти закономерности сохраняют значение главным образом для анализа данных на территории, где они получены. Детерминистские закономерности определяют на основе моделей поровой среды и уточняют на основе ограниченного количества экспериментачьных данных. Преимущество детерминистских моделей состоит в их физической наглядности и меньшем объеме необходимого экспериментального материала. В диссертационной работе показаны пути определения гидрогеологических параметров, в частности - коэффициентов фильтрации и диффузии на основе геоэлектрических данных, интерпретация которых ведется на основе закономерностей электрокинетических и электроповерхностных явлений.

Современная система анализа гидрогеологических данных предполагает применение численного фильтрационного и миграционного моделирования как основного средства количественного анализа потоков подземных вод и миграции природного и техногенного загрязнения, в частности, для оценки и прогноза запасов и качества подземных вод (ПВ). При этом на практике решают прямые и обратные задачи гидродинамики и гидрохимии. Калибровка моделей (решение обратных задач) предполагает использование обширной априорной информации о геологическом строении и гидрогеологических условиях исследуемых объектов. Здесь вновь необходимо иметь количественные оценки фильтрационных и миграционных параметров, напоров в отдельных точках модели.

Таким образом, в современных условиях геофизические методы призваны поставлять количественную информацию о водно-физических свойствах и параметрах, что, как правило, невозможно на основе традиционных технологий. Преодоление этой сложности возможно за счет разработки новых геофизических технологий, основанных на поляризационных явлениях в пористых средах, то есть в развитии методов ВП и ЕП на основе теории электроповерхностных и электрокинетических явлений.

Цели исследований

- развитие теории и методики интерпретации вызванной поляризации в ионопроводящих породах, исследование информативности изучения ВП в широком временном диапазоне применительно к решению гидрогеологических задач; развитие теории и методики интерпретации естественного электрического поля, возникающего при фильтрации воды в горных породах, выбор информативного петрофизического параметра ЕП, оценка его характерных значений, разработка и опробование метода численного моделирования ЕП.

Основные задачи исследований

- обобщить современные представления об электропроводности ионопроводяхцих пород;

- разработать физико-химическую модель вызванной поляризации ионопроводящих пород и проверить ее экспериментально; разработать методику количественной интерпретации ЕП фильтрационной природы; обобщить теоретические и экспериментальные данные о петрофизических параметрах, ответственных за возникновение ЕП фильтрационной природы;

- опробовать предложенные подходы на практике.

Фактический материал и методы исследования. Теоретической основой решения поставленных задач являются представления о структуре ДЭС в горных породах, концентрационной поляризации и других электроповерхностных явлениях, развитые в коллоидной химии. Собственные теоретические исследования заключались в разработке новой физико-химической модели ВП ионопроводящих пород, анализе закономерностей источников ЕП фильтрационной природы, разработке метода численного моделирования ЕП, оценке закономерностей электрокинетического коэффициента тока (основного петрофизического параметра ЕП фильтрационной природы) для водонасыщенных и неводонасыщенных сред.

Экспериментальные исследования на физических и численных моделях были направлены на проверку правильности теоретических построений. Полевые исследования проводились для тестирования предложенных подходов к интерпретации ВП и ЕП и определения их роли при схематизации гидрогеологических условий участков, построении и калибровке численных моделей потока подземных вод. Кроме того, натурные исследования позволили изучить явления, физическое и численное моделирование которых затруднительно. На основе полевых геофизических исследований

- разработаны модели потока подземных вод и проведена калибровка моделей для двух участков;

- изучены геофизические признаки карстовых явлений;

- изучено распределение электрического потенциала при откачке из водоносного горизонта.

Научная новизна работы. Характеристика личного вклада

1. Предложена и обоснована экспериментальными данными новая физико-химическая модель концентрационной ВП.

2. Совместно с П.К.Коносавским разработана методика моделирования ЕП фильтрационной природы, основанная на численном решении сопряженной задачи фильтрации подземных вод в неоднородной среде и электрического поля, возникающего при фильтрации.

3. Установлены закономерности электрокинетического коэффициента тока в условиях полного и частичного водонасыщения пород. Показано, что коэффициент практически не зависит от гидравлической проницаемости пород, но зависит от степени их водонасыщения и минерализации воды.

Представленные исследования выполнены в ВИРГ-Рудгеофизика им. А.А.Логачева, где автор был ответственным исполнителем двух госбюджетных тем и хоздоговорной работы. Исследования также были поддержаны научным грантом (ШТАБ N 32046/97); в рамках международного проекта ШТАБ автор являлся руководителем группы в период с октября 1999 г. по сентябрь 2002 г.

Практическая значимость работы 1 .Разработаны элементы геоэлектрической технологии, предназначенной для схематизации гидрогеологических условий участков и территорий: ВП с изучением переходных характеристик в широком диапазоне времени и методика численного моделирования ЕП.

2. На практических примерах (юго-восточный Татарстан) показана эффективность использования ВЭЗ-ВП с изучением переходных характеристик для расчленения разреза и корреляции водоносных и водоупорных горизонтов в условиях переменной минерализации подземных вод.

3. Показано, что в условиях недостатка гидрогеологической информации численное моделирование ЕП позволяет проводить калибровку моделей потока подземных вод.

4. Показано, что коэффициент фильтрации более сильно зависит от радиуса пор (раскрытия трещин), чем электропроводность и, как следствие, узкие поры, не являющиеся проводниками воды, остаются проводниками электрического тока. Это различие в закономерностях коэффициента фильтрации и электропроводности еще более усиливается за счет влияния поверхностной проводимости и должно учитываться при интерпретации данных электроразведки.

Апробация работы и публикации

Основные результаты диссертационной работы были представлены на международных и национальных геофизических и гидрогеологических конференциях, семинарах и выставках: 15 Национальной конференции "Науки о земле", Нанси (Франция), 1993; Международной конференции "Неклассическая геофизика", Саратов, 2000; Международной конференции и выставке к 300-летию геологической службы России, Санкт-Петербург, 2000; 26, 27 и 28 Генеральных Ассамблеях Европейского Геофизического Общества, Ницца (Франция), 2001, 2002, 2003; конференции "Современные проблемы гидрогеологии и гидрогеомеханики" Санкт-Петербург, 2002; всероссийском совещании "Современные проблемы изучения и использования питьевых подземных вод", Звенигород, 2002.

Доклады и обсуждения основных результатов проводились на научных семинарах в Санкт-Петербурге (ВСЕГЕИ, СПб Отделение Института Геоэкологии РАН, кафедра гидрогеологии и кафедра геофизики геологического факультета СПбГУ, Научно-методический совет по геолого-геофизическим технологиям МПР РФ), Москве (ВСЕГИНГЕО, МПР РФ), Чешской республике (NATO Advanced Study Institute in Hydrogeophysics), во Франции (Национальный политехнический институт Лотарингии, Нанси; Университет Пьера и Марии Кюри, Париж; Университет Ж.Фурье, Гренобль), в Германии (Университет Принца Альбрехта, Киль; Исследовательский центр, Юлих).

Автор имеет 25 публикаций в отечественных и зарубежных изданиях; подготовленных лично и в соавторстве, в том числе, методические рекомендации. Автор признателен коллегам — геофизикам, физикам, химикам и гидрогеологам, с которыми обсуждались положения настоящей работы: проф., д.г.-м.н. В.В.Кормильцеву, проф. д.г.-м.н., А.И.Короткову, проф., д.т.н. Б.С.Светову, д.ф.-м.н. А.А.Петрову, д.т.н. К.М.Ермохину, доценту, к.х.н. А.Н.Жукову, профессору, д.х.н. О.Г.Усьярову, профессору, д.ф.-м.н.

М.Б.Панфилову, к.ф.-м.н. Л.И.Бытенскому, к.г.-м.н. И.Л.Хархордину. Автор благодарен руководству ВИРГ-Рудгеофизика - директору к.г.-м.н. Г.Н.Михайлову, его заместителю по научной работе к.г.-м.н. А.П.Савицкому, заведующему отделом региональных и глубинных геофизических технологий к.г.-м.н. А.Л.Ронину и заведующему лабораторией импульсной электроразведки к.г.-м.н. С.Н.Шерешевскому за поддержку работ по использованию методов ВП и ЕП при гидрогеологических исследованиях. Особая благодарность коллегам, в содружестве- с которыми выполнена настоящая работа к.г.-м.н. П.К.Коносавскому, к.г.-м.н. Ю.Т.Ильину, к.г.-м.н. A.A. Потапову, к.т.н. Б.Г.Сапожникову, к.г.-м.н. В.К.Учаеву, к.г.-м.н. К.С.Харьковскому, А.ГЛевицкому, проф. М. Бюэсу, с.н.с В.Ю.Чернышу, н.с. В.А.Тарасову, н.с. А.В.Тарасову, с.н.с. А.Л.Перельману, н.с. Н.Н.Блохину, н.с. В.И.Кашкевичу, н.с. А.М.Голубеву, доц., к.-г.-м.н. Н.С.Петрову, В.П.Веретельнику, к.г.-м.н. И.ВЛакову, ВЛ.Лухманову и А.В.Ветрову.

Особенная признательность инициатору настоящей работы - профессору геологического факультета Санкт-Петербургского университета доктору геолого-минералогических наук В.А. Комарову. Многократные обсуждения основных положений диссертации существенно улучшили ее форму и содержание.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Содержит 198 страниц машинописного текста с 67 рисунками и 7 таблицами, а также библиографический список из 136 наименований.

Заключение диссертации по теме «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», Титов, Константин Владиславович

Основные результаты диссертации формулируются в виде следующих защищаемых положений.

1. Интерпретация зависимостей электропроводности пород от концентрации равновесного порового раствора с учетом влияния поверхностной проводимости позволяет оценить значения межфазного потенциала ф\ и эффективной дисперсности среды. Влияние поверхностной проводимости пород приводит к следующим петрофизическим следствиям:

- зависимость электропроводности от пористости и проницаемости имеет прямой или обратный характер при разном соотношении объемной проводимости раствора и поверхностной проводимости;

- при определенном соотношении значений концентрации порового раствора, межфазного потенциала, дисперсности электропроводность оказывается независимой от пористости;

- наличие поверхностной проводимости является необходимым условием возникновения ВП мембранной природы.

Закономерности поверхностной проводимости приводят к неоднозначности оценки фильтрационных свойств пород по электропроводности и дают основание для оценки этих свойств по ВП.

2. Характерное время вызванной поляризации ионопроводящих пород контролируется характерной длиной диффузии ионов в направлении градиента концентрации, возникающего под действием электрического тока. Модель короткой узкой поры (КУП) позволяет получить переходные и частотные характеристики ВП, которые хорошо совпадают с экспериментальными данными. Предложенная модель открывает путь к разработке спектрального анализа ВП - определению распределения пор по размеру на основе электрических данных.

3. Источники естественного электрического поля фильтрационной природы в водонасыщенной среде расположены:

- на границах поверхностных и подземных вод (где поверхностные воды входят в пористую среду и выходят из нее);

- на- границах неоднородности- среды- по- коэффициенту- фильтрации- и-электрокинетическому коэффициенту тока, когда гидравлический уклон имеет нормальную к ним компоненту; в областях нестационарного течения, возникающего при гидродинамическом воздействии на пористую среду (откачке и нагнетании);

- на границах неоднородности среды по электропроводности, когда напряженность электрического поля имеет нормальную к ним компоненту.

4. Методика моделирования и интерпретации электрического поля фильтрационного происхождения в сочетании с данными наземной электроразведки (ВЭЗ, ВЭЗ-ВП, ЕП) позволяет осуществлять разработку и калибровку моделей фильтрации подземных вод в условиях весьма ограниченной геолого-гидрогеологической информации. При решении обратной задачи фильтрации подземных вод (калибровке модели) подбирают значения коэффициента фильтрации слоев при закрепленных (по данным ВЭЗ) значениях их электропроводности и заданных (на основе петрофизических закономерностей) значениях электрокинетического коэффициента тока. Критерием калибровки модели служит близость наблюдаемого и вычисленного электрического поля.

Заключение

Итогом работы является теоретическое и методическое обеспечение использования методов ВП и ЕП при решении гидрогеологических, инженерно-геологических и геоэкологических задач, основанное на интерпретации электропроводности и электрокинетических явлений.

Список литературы диссертационного исследования доктор геолого-минералогических наук Титов, Константин Владиславович, 2003 год

1. Агеева О.А., Светов Б.С., Шерман Г.Х., Шипулин C.B. Сейсмоэлектрический эффект второго рода в горных породах (по данным лабораторных исследований). Геология и геофизика, 1999, т.40, N 8 с.1251-1257

2. Альпин Л.М. Влияние среды на результаты наблюдения потенциалов фильтрации. Геофизическая разведка, 1960, N 1, с. 3-6.

3. Аркадьев В.В., Титов К.В., Сидоренкова О.И., Черный К.Н. Расчленение меловых отложений Юго-восточного Крыма по магнитной восприимчивости,- Отечественная геология-2001; N 4, с.с. 53-59;

4. Бурсиан В.Р. Теория электромагнитных полей, применяемых в электроразведке. JI., Недра, 1972, 386 с.

5. Генадинник Б.И. Теория явления вызванной поляризации. Новосибирск, Наука. 1985,280 с.

6. Горелик A.M., Нестеренко И.П. Метод потенциалов электрофильтрации при пределении радиуса депрессионной воронки в ходе откачки из скважины. Изв. АН СССР. Сер. геофизическая. 1956, N11- с.1361-1363.

7. Губатенко В.П. Эффект Максвелла-Вагнера в электроразведке. Физика Земли. 1995, N9, с.88-98

8. Дахнов В.Н. Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин. М.: Гостопотехиздат. 1955,492 с.

9. Дмитриев Д.Н., Забурдин С.К., Синицын А.Я., Титов К.В. Геофизические методы в помощь геологическому картированию. Магниторазведка, электроразведка, гамма-съемка. СПб., Ротапринт СПГГИ, 1998,75 с.

10. Ю.Добрынин В.М., Венделыптейн Б.Ю. и Кожевников Д.А. Петрофизика. М.:Недора. 1991,368 с.

11. П.Духин С.С. Электропроводность и электрокинетические свойства дисперсных систем. Киев.: Наукова Думка. 1975, 346 с.

12. Жаворонкова, В.В. Экспериментальные данные о потенциалах и токах течения. В сб.: Электрометрические исследования по методу естественного поля. Свердловск. УНЦ АН СССР, 1986, с. 21-23

13. Задорожная В.Ю. и Лепешкин В.П. Теоретическое обоснование возможности возникновения естественных электрических полей от глубинных источников. Известия вузов Геология и разведка, 2001, N 1- с. 141-153

14. Злочевская Р.И, Королев В.А. Электроповерхностные явления в глинистых породах. М.: Изд-во Моск. университета. 1988, 177 с.

15. Инструкция по электроразведке Л.: Недра. 1984,356 с.

16. Карелоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М., Наука. 1964, 457 с.

17. Козак С.З. Оценка фильтрационной неоднородности водоносных горизонтов наземными геофизическими методами при поисках иразведке подземных вода. Автореферат канд. дисс. ВСЕГИНГЕО, М. 1987, 17с.

18. Комаров В.А. Электроразведка методом вызванной поляризации Л., Недра. 1980,391 с.

19. Комаров В.А., Кашкевич М.П., Мовчан И.Б. Геофизические поля тел сфероидальной формы: Учебное пособие. СПб. Изд-во СпбГУ. 1998, 112 с.

20. Кормильцев В.В. О возбуждении и спаде вызванной поляризации в капиллярной среде // Изв. АН СССР. Сер. геофизическая. 1963, N 11.-с.1658-1666^

21. Кормильцев В.В. Переходные процессы при вызванной поляризации (теория и применение в геофизике). М., Наука. 1980, 112 с.

22. Кормильцев В.В. Электрокинетические явления в пористых горных породах. Екатеринбург. 1995,48 с.

23. Кормильцев В.В., Мезенцев А.Н. Электроразведка в поляризующихся средах. Свердловск Уро АН СССР, 1989, 124 с.

24. Кормильцев В.В.,, Ратушняк А.Н. Электрическое и магнитное поле при течении жидкости в пористой среде с локальными неоднородностями фильтрационных и электрических свойств. Физика Земли, 1997, N 8.-е. 81-87.

25. Краев А.П. Основы геоэлектрики. Л., Недра, 1965, 588 с.

26. Кройт Г.Р. Наука о коллоидах М.: ИЛ. 1952,450 с.

27. Методические рекомендации по применению импульсной электроразведки при решении гидрогеологических задач /В.А.Тарасов, К.В.Титов, Л.И.Бытенский и Г.С. Франтов Санкт-Петербург, ВИРГ-Рудгеофизика, 2002, 104 с.

28. Методические указания по применению станции СВП-74 / Под ред. Л.С.Хлопониной. Л., Изд-во НПО "Геофизика", 1979, 140 с.

29. Моисеев B.C. Методы вызванной поляризации и наземно-скважинной электроразведки при поисках и оконтуривании залежей углеводородов западно-сибирской нефтегазоносной провинции. Автореферат дисс. д.г.-м.н. Новосибирск. ОИГГМ СО РАН, 2002,40 с.

30. Мироненко В.А. Динамика подземных вод.- М.: Изд-во МГГУ. 1996, 519 с.

31. Николаев A.C. Отчет по изучению и прогнозированию экзогенных геологических процессов в 1981-82 г.г. СПб, СЗ РФГИ, 1983,254 с.

32. Оганесян Г.М. Особенности электрических и механических явлений в горных породах при фильтрации флюидов в связи с геодинамическими процессами. Деп. в ВНТИЦ, N04.09.20002322, Москва, 1991, 180 с.

33. Петрофизика. Справочник. Кн. 1. Горные породы и полезные ископаемые. Под ред. Н.Б.Дортман.-М.:Недра. 1991, 391 с.

34. Постельников А.Ф. К вопросу о природе вызванной поляризации в осадочных горных породах // Изв. вузов. Сер. Геология и разведка, 1959, N2, с. 153-164.

35. Рыжов A.A., Черняк Г.Я., Шаропанов H.H. Аппроксимация временных характеристик спада вызванной поляризации // Изв. вузов. Сер. Геология и разведка, 1976, N 1, с. 120-123.

36. Рыжов A.A. Основные закономерности вызванной поляризации горных пород // Применение метода вызванной поляризации при поисках месторождений полезеых ископаемых. М., изд. МГРИ, 1987 с. 5-23.

37. Светов Б.С., Губатенко В.П. Электромагнитное поле механо-электрического происхождения в пористых влагонасыщенных горных породах. 1. Постановка задачи. Физика Земли, 1999, N 10, с.67 73.

38. Семенов A.C. Электроразведка методом естественного электрического поля. Д.: Недра, 1980,391 с.

39. Семенов A.C. Влияние структуры, на удельное электрическое сопротивление агрегатов. Материалы ВСЕГЕИ, Геофизика, 1948, N 12 M.-JI., Госгеолиздат.

40. Справочник по электрохимии. Под ред. А.М.Сухотина. Л.:Химия. 1981, 488 с.

41. Титов К.В. О возможности обобщения метода электростатических изображений на задачи о полях в областях, ограниченных криволинейным границами. Методы интерпретации геофизических данных сложных геологических разрезов. Зап.ЛГИ, JI. т. 113, 1987а с. 23-26.

42. Титов К.В. Математические модели наложенных геохимических ореолов. Геохимические и радиоактивные методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых Зап.ЛГИ, т.111, Л. 19876 с. 76-83.

43. Титов К.В. Некоторые математические модели наложенных геохимических ореолов. Геология поиски и разведка месторождений полезных ископаемых в Восточной Сибири. Тезисы докладов. Иркутск. 1987в. С.45.

44. Титов К.В. Анализ условий применимости геофизических методов при изучении ореолов загрязнения подземных вод. (Глава в кн.; Проблемы гидрогеоэкологии, Под ред. В.А.Мироненко и В.Г.Румынина), Москва, Изд. МГГА, 1998а, с. 125-145

45. Титов К.В. Метод естественного электрического поля при гидрогеологическом мониторинге: состояние развития и перспективы. Тезисы докладов третьего международного конгресса "Вода: экология и технология. Экватэк-98" Москва, 25-30 мая 19986, с.558.

46. Титов К.В., Васин Н.Д. Магнитотеллурическое поле над одномерным контрастным разрезом. IV Всесоюзный съезд по геомагнетизму Тез.докл. 4.1 Владимир-Суздаль 1991, с. 153.

47. Титов К.В., Телегин А.Н. Геофизические методы при гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях. РТП СПбГГИ; СПб; 1998", 37"с.

48. Титов К.В., Тарасов В.А. Импульсная электроразведка в гидрогеологии; инженерной геологии и геоэкологии. Тезисы докладов международной конференции к 300-летию горно-геологической службы России. Санкт-Петербург, 2-6 октября 2000 г., 2000а с.606

49. Титов К.В., Тарасов В.А. Переходные характеристики вызванной поляризации водонасыщенного песка. Тезисы докладов международной конференции "Неклассическая геофизика". Саратов, 28 августа 1 сентября 2000 г. Саратов, 20006. с. 44-45

50. Титов К.В., Тарасов В.А. Временные характеристики вызванной поляризации в водонасыщенных песках: теория и эксперименты Геология и геофизика т.42, N 6,2001, с. 988-995.

51. Титов К.В., Тарасов В.А., Тарасов А.В., Коносавский П.К. Перспективы применения методов электроразведки при решении гидрогеологических задач. Разведка и охрана недр, 2003, N 4 с. 64 67.

52. Уэйт Дж. Р. Геоэлектромагнетизм. М. Наука, 1987,235 с.

53. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. Л.:Химия, 1974,352 с.

54. Фридрихсберг Д.А., Сидорова М.П Исследование связи явления вызванной поляризации с электрокинетическими свойствами капиллярных систем. Вестник ЛГУ. Сер. Химия, 1961, N 4, с. 222-226

55. Хасеневич В.К., Фирсюк П.И. Временные рекомендации по применению геофизических методов для мелиоративного строительства в условиях БССР. Минск, 1981,75 с.

56. Ханаи Т. Электрические свойства эмульсий. В кн.: Эмульсии. Под. ред. Ф. Шермана. JI. Химия, 1972 с. 313-415.

57. Шаповалов О.М., Черныш В.Ю., Кузьмичев В.В. Метод производной вызванной поляризации и его практическое значение // Методы разведочной геофизики, 1976, вып. 26, с. 86 95 (JL: НПО "Геофизика")

58. Шарапанов H.H., Черняк Г.Я., Барон В.Л. Методика геофизических исследований при гидрогеологических съемках с целью мелиорации земель. -М.: Недра. 1974, 174 с.

59. Шейнманн С.М. Современные физические основы теории электроразведки. Д., Недра, 1969,224 с.

60. Шерешевский С.Н., Черныш В.Ю., Голубев A.M. Аппаратура "СТРОБ" (МПП, ВП) и ее возможности при поисках месторождений урана // Российский геофизический журнал, 1999, № 15-16, с. 134-137.

61. Электроразведка методом сопротивления (Под ред. В.К.Хмелевского и В.А.Шевнина). Изд-во МГУ. 1994,230 с.

62. Abaza, M.M.I, and Clyde, C.G. Evaluation of the rate of flow through porous medis using electrokinetic phenomena: Water resources Res., 1969, 5, c.470-483.

63. Ahmad, M.U. A laboratory study of streaming potentials: Geophysical; Prospecting, 1964, 12, c.49-54

64. Archie G.E. The electrical resistivity log as an aid in determining some reservoir characteristics.-Trans. AIME, 1942, v. 146, p.54-62.

65. Birch, F.S. Testing Fournier's methods for finding water table from self-potential: Ground Water, 1994,31, c. 50-56.

66. Bogoslowsky V.A. and Ogilvy A.A. Natural potential anomalies as a quantitative index of the rate of water seepage from reservoirs. Geophysical Prospecting 18, 1970a, c. 758-773.

67. Bogoslowsky V.A. and Ogilvy A.A. Application of geophysical methods for studying the technical status of earth dams. Geophysical Prospecting, 1970b, 20, c. 109-117.

68. Börner, F., Gruhne, M and Schön, J. Contamination indications derived from electrical properties in the low frequency range. Geophysical Prospecting. 1993, V. 41: c. 83-98.

69. Börner, F.D., Schopper, J.R. and Weller, A. Evaluation of transport and storage properties in the soil and grounfwater zone from induced polarization measurements. Geophysical Prospecting. 1996, V.44: c. 583-601.

70. Brace W.F. Permeability from resistivity and pore shape J. Geoph. Res. 1977, V.82 N.23 c. 3343 -3349

71. Bruggeman D.A.G. Berechnung Vershiederner Physikalisher Konstanten von Hetarogenen Substanzen. Ann. Phys. Lpz., 1935, V.24, c. 636-679.

72. Broz Z. and Epstein N. Electrokinetic flow in fine cylindrical capillaries at high zeta-potentials. Journal of Colloid and Interface Sciences 1976, V.56, c. 605-612.

73. Bussian A.E. Electrical conductance in a porous medium. Geophysics, 1983, V. 48, N9, c.1258-1268.

74. Clavier C., Coates G., Dumanoir The theoretical and experimental bases for the "Dual water" model for the interpretation of shaly sands: 52nd Annual Fall Technical Conference and Exhibition of the SPE of AIME, Denver, October 19-12., 1977

75. Corwin, R.F. The self potential method for environmental and engineering applications: Geotechnical and Environmental Geophysics. 1993, Vol.1., Ward (Ed.), Society of Exploration Geophysics, Tulsa, OK., c. 127-145.

76. Fitterman, D.V. Calculation of self-potential anomalies near vertical contacts: Geophysics, 1979,44, c. 195-205.

77. Fournier, C. Spontaneous potentials and resistivity surveys applied to hydrogeology in a volcanic area: Case history of the Chaine des Puys (Puy-de-Dome, France). Geophysical Prospecting. 1989, V.l, c.647-668.

78. Ishido, T, and Misutani, H. Experimantal and theoretical basis of electrokinetic phenomena in rock-water systems and its applications to geophysics: J. Geophys. Res., 1981, 86 B3, c.1763-1775.

79. Keehm Y., Mukerji T., Nur A. Computational rock physics at the pore scale: Transport properties and diagenesis in realistic pore geometries. -The leading edge. 2001, V.20, No.2. c. 180 -183

80. Kemna, A. Tomographic inversion of complex resistivity. Theory and application. Berichte des Instituts fur Geophysi der Ruhr-Universität Bochum. Reihe A, 2000, N.56, Der Andere Verlag. Osnabrück. 176 c.

81. Lesmes, D.P. and Fray, K.M. Influence of pore fluid chemistry on the complex conductivity and induced polarization responses of Berea sandstones: J. Geophys. Res., 2001, V. 106, c. 4079-4090.

82. Lesmes, D. and Morgan F.D. Dielectric spectroscopy of sedimentary rocks: J. Geophys. Res., 2001, V. 106, c.13334-13346.

83. Levine S., Marriott J.R., Neale C., and Epstein N. Theory of electrokinetic flow in fine cylindrical capillaries at high zeta-potentials. J. Colloid Interface Sei., 1975, 52, c. 136-149.

84. Loke M.H. and Barker R.D. Rapid least-squares inversion of apparent resistivity pseudosections by a quasi-Newton method. Geophysical Prospecting, 1996, 44, c. 131-152

85. Maxwell J.C. A treatise on electricity and magnetism (1873). NY Dover Publications Inc. 1954.

86. Marshall, D. J. and Madden T.K. Induced polarization, a study of its causes. Geophysics, 1959, v. 24, N 1: 790-816.

87. Morgan, F.D;, Williams, E.R:, and Madden, T.R: Streaming potentialproperties of Westerly granite with applications: J. Geoph. Res. 1989, V.94, B9, 1989, c. 12449-12461.

88. Morgan F.D. and Lesmes D.P. Inversion for dielectric relaxation spectra. J. Chem. Phys., 1994, V.100, N 1, c.c. 671-681.

89. Overbeek, J.T. Colloid Science, vol.1, Irreversible Systems, (Ed. Kruyt) Elsevier, New York 1952, 350 c.

90. Ogilvy, A.A., Ayed, M.A., and Bogoslovsky, V.A. Geophysical studies of water leakages from reservoirs: Geoph. Prospecting, 1969, 27, c.775-789.

91. Patella, D. Introduction to ground surface self potential tomography.

92. Geophysical Prospecting, 1997, 45,653-681

93. Pelton, W.H. Ward S.H., Hallof P.G., Sill W.R. and Nelson P.H. Mineral discrimination and removal of inductive coupling with multifrequency IP. Geophysics, 1978, V. 43, N 3: 588-609.

94. Pokrovsky, O.S., Schott, J., and Thomas, F. Dolomite surface speciation and reactivity in aquatic systems: Geochimica and Cosmochimica Acta, 1999, V.63, 1999, c.3133-3143.

95. Pride S. Governing equations for the coupled electromagnetics and acoustics of porous media. Physical Review B. 1994, V. 50, N 21, p.p.15678- 15696.

96. Pride S.R. and Morgan F.D. Electrokinetic dissipation induced by seismic waves. Geophysics, 1991, V. 56, p. 914 925.

97. Reed, W.E. Transport of water away from buried heat source with special reference to hydrologic phenomena observed at Aardvark nuclear detonation: J. Geoph. Res., 1970, V. 75, B2,1970, c.415-430.

98. Revil A., Cathles L.M., Losh S. Electrical conductivity in shaly sands with geophysical applications. Journ. Geoph. Res., 1998, V.103, N B10, c. 2392523936.

99. Revil A., Ehouarne L., Thyreault E. Tomography of self-potential anomalies of electrochemical nature. Geophysical Research Letters, 2001, V. 28, No 23, c. 4363-4366.

100. Rice C.L. and Whitehead R. Electrokinetic flow in narrow cylindrical capillary. The Journal of Physical Chemistry, 1965, V.69, N 11, pp4017-4024.

101. Sharma, M.M., Kuo, J.F., and Yen, T.F. Further investigation of the surface charge properties of oxide surfaces in oil-bearing sands and sandstones: J. of Colloid and Interface Science, 1987, V.l 15, 9-16.

102. Sprunt, E.S., Mercer, T.B., and Djabbarah, N.F. Streaming potential from multiphase flow: Geophysics, 1994, V.59, c.707-711.114,Sill, W.R» Self-potential modeling-from-primary^ flowsr Geophysics, 1983, V.48, c.76-86.

103. Thompson A.H., Katz A.J. and Krohn C.E. The microgeometry and transport propertiws of sedimentary rock. Advances in Physics, 1987, Vol. 36, No. 5, c. 625 694

104. Titov K. Electrical and electromagnetic methods in exploration of kimberlite pipes on the Baltic Shield./ "The tenth prospecting in areas of glaciated terrain conference". Saint-Petersburg 1994 c.33.

105. Titov K. Magnetic, electrical & electromagnetic methods in prospecting for kimberlites 20th General Assembly of the European Geophysical Society. Hamburg, 3-7 April 1995. Annales Geophysicae, 1995, Suppl.ofVol.13.

106. Titov K. Méthodes magnétique, électriques et électromagnétiques en prospection des kimberlites. Chronique de la recherche minière, 1996, N 542 c. 3-9.

107. Titov K., Vassin N., Potapov A., Kharlamov M., Borissov O. Recherches géophysiques du sous-sol de l'Ermitage (Saint-Petersbourg, Russie) 15 RST. 28-28 avril 1994, Nancy (France) c.96.

108. Titov K. V., Kharkovsky C.S., Uchaev V.K. Investigation of Industrial Contamination Sources in the South-East Tatarstan by Hydrogeophysical Methods Abstracts at XXI General Assambly of EGS Journ. Annales Geophysicae Suppl. of Volume 14, Haage, 1996

109. Titov K., Loukhmanov V., and Potapov A. Monitoring of water seepage from a reservoir using resistivity and self-polarization methods: case hystory of the Petergoph fountain water supply system: First break, 2000, vol.10 2000, c.3-10.

110. Titov K., Ilyin Yu., Konosavski P. Self-Potential method in hydrogeology: petrophysies, theory, numerical modelling, and field examples Abstract of contributions presented at 24 General Assembly of EGS. Nice, 24-30 April 2001. (CD)

111. Titov K., Ilyin Yu., Konosavski P., Potapov A. A field test of relationships between Self-Potential, ground water flow and thickness of vadose zone Abstract of contributions presented at 24 General Assembly of EGS. Nice, 2430 April 2001. (CD)

112. Titov K., Ilyin Yu., Konosavski P., and Levitski A. Electrokinetic spontaneous polarization in porous media: petrophysies and numerical modelling Journal of Hydrology 2002a, V: 267 N3-4; c. 207=216'

113. Titov K., Komarov V., Tarasov V., and Levitski A. Theoretical and experimental study of Time Domain induced polarization in water saturated sands Journal of Applied Geophysics, 20026 V. 50 N 4, c. 417-433

114. Titov K., Komarov V., Tarasov V. and Levitski A. Spectral Induced Polarization in clean water- saturated sand. Abstract of contributions presented at 25 General Assembly of EGS. Nice, 22-26 April 2002b. (CD)

115. Titov K and Tarasov A. Spectral Induced Polarization in clay suspension. Abstract of contributions presented at 28 General Assembly of EGS-AGU. Nice, 7-15 April 2003a.

116. Vetrov A., Titov K. and Konosavski P. A numerical study of Streaming Potential produced by vertical flow between two aquifers. Abstract of contributions presented at 28 General Assembly of EGS-AGU. Nice, 7-15 April 2003.

117. Veeken P.C.H., Titov K.V. Gravity modelling along a seismic line across the Mandava basin, South-eastern Tanzania. Journal of African Earth Sciences, 1996, Vol. 22, No.2., c. 207-217.

118. Waxman M.H. and Smits L.J.M. Electrical conductivities in oil-bearing shaly sand. Soc. Petr. Eng. J., 1968, V.8, c. 107 122.

119. Vanhala, H. Mapping oil-contaminated sand and till with the spectral induced polarization (SIP) method. Geophysical Prospecting, 1997, V.45: c.303-326.

120. Vinegar, H.J. and Waxman, M.H. Induced polarization of shaly sands. Geophysics, 1984, V.49, N 8: c. 1267-1287

121. Wyllie, M.R.J, and Southwick, P.F. An experimental investigation of the SP and resistivity phenomena in dirty sands. J. Petr. Tech., 1954, v.6, c. 44-57.

122. Wurmstich, B, and Morgan, F.D. Modelling of streaming potential responses caused by oil well pumping: Geophysics, 1994, V.59, c.46-56.