В методе сопротивлений наиболее информативной модификацией является вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) верхней части разреза. Зондирование направлено на получение информации о вертикальном распределении электрических сопротивлений в нижнем полупространстве по измерениям электрического поля на земной поверхности.

Сущность метода электрических зондирований состоит в том, что при фиксированном положении приемного диполя MN изменяют (увеличивают) расстояние (разнос) между питающими электродами А и В, причем так, чтобы расстояние r_AB/2 было больше или соизмеримо с толщиной первого слоя. Тогда поле начнет проникать во второй слой и на величину кажущегося сопротивления будут оказывать влияние оба слоя. При дальнейшем увеличении питающего разноса поле проникает в третий и нижележащие слои, при этом удельное сопротивление этих слоев оказывают влияние на величину фиксируемого кажущегося сопротивления. Увеличивая разнос АВ, можно получать информацию о все более глубоких слоях, т.е. метод позволяет зондировать разрез по вертикали.

Глубина проникновения поля или показатель глубинности метода определяется по формуле:

Таким образом, для получения информации о геоэлектрических параметрах модели необходимо на поверхности земли знать электрический потенциал на различных расстояниях от источника. Это - основополагающее требование к методике полевых работ. Другими важными параметрами метода являются: схема измерений, количество и размеры разносов питающей линии, размер приемного диполя, сеть наблюдений.

На практике применяют 4-х точечные, 3-х точечные и дипольные установки ВЭЗ.

4-х точечные установки эффективны на разрезах с незначительными изменениями электропроводности по латерали и отсутствием приповерхностных электрических неоднородностей. Для изучения горизонтально-неоднородных разрезов лучше применять несимметричную 3-х электродную установку, в которой электрод В отнесен в "бесконечность" (расстояние от центра установки до электрода В в 5-10 раз больше, чем длина максимального полуразноса АО).

Дипольные установки, в которых измерительная цепь вынесена за пределы установки питания и находится на расстоянии r, существенно превышающем размеры цепей, используются при изучении глубин 0.5-5 км.

На участке изысканий, где ожидалось наличие приповерхностных геоэлектрических аномалий, наиболее целесообразным является применение 3-х электродной установки с вынесением электрода В в безаномальный сектор участка.

Для того, чтобы отношение измеренной разности потенциалов dU между электродами M и N к длине диполя r_MN стремилось к величине E_MN (проекции электрического поля на линию MN), необходимо использовать предельные измерительные установки с достаточно малым расстоянием r_MN. Экспериментально показано, что при r_MN=1 м это условие выполняется практически при всех типах установок, поэтому расстояние 1 м было выбрано как оптимальное для диполя MN.

Размер первого минимального полуразноса питающей цепи выбирался из предпосылки, что глубина проникновения постоянного электрического поля в землю для нормального разреза определяется 1/3 размера АО. Следовательно, чтобы оценить удельное сопротивление первого слоя мощностью не более0.5-0.7 м, величину первого полуразноса надо установить не более 1.5 м. Соответственно, для достижения глубинности зондирований не менее 45 м максимальный полуразнос АО должен составлять 135-140 м. Таким образом, обоснованы размеры минимального и максимального полуразносов питающей цепи. Они составляют 1.4 и 140.0 м.

Кривые зондирований принято строить на билогарифмических бланках. Точки должны располагаться на кривой зондирования равномерно и отражать изменения сопротивлений от разносов с достаточной детальностью. Учитывая принятый масштаб графиков rк с модулем 6.25 см, разносы увеличивают в геометрической прогрессии со знаменателем, примерно равным 1.39, так что каждый последующий разнос АO_i=1.39*AO_i-1.

Исходя из этих условий, в практической установке 3-х электродного зондирования должно использоваться 15 разносов АО, при этом каждый последующий, начиная с минимального, должен быть в 1.39 длиннее предыдущего.

Учитывая экспериментальный характер изысканий на участке работ, для построения геоэлектрической модели среды с целью выявления закономерностей распределения электрических свойств пород по вертикали и по площади была принята сеть наблюдений 100х100 м со сгущением в аномальных зонах расстояния между точками наблюдений до 50, местами до 25 м по профилю.

Для работ методом зондирований использовалась переносная низкочастотная аппаратура АНЧ-3.

Аппаратура предназначена для выполнения электроразведочных работ методом сопротивлений на переменном токе с целью изучения геоэлектрических характеристик разреза при геологическом картировании и поисках месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых, а также для решения гидрогеологических, инженерно-геологических и эколого-геологических задач.

В состав аппаратуры входят измеритель напряжений и генератор питающего тока, позволяющие раздельно измерять разность потенциалов на приемных электродах и ток в питающей линии.

Основные технические характеристики АНЧ-3
Рабочая частота - 4.88 Гц
Форма колебаний тока - прямоугольные двухполярные импульсы
Максимальная мощность генератора - 20 Вт
Фиксированные значения стабилизированного тока генератора - 10 мА, 31.6 мА, 100 мА
Погрешность установки тока - 1%
Максимальное выходное напряжение генератора - 200 В
Рабочий диапазон измерителя - 0.01 - 0.0001 мВ
Входное сопротивление измерителя - 1.5 МОм
Измеряемый параметр - dV/I
Чувствительность микровольтметра - 3 мкВ
Ослабление сигнала промышленной частоты - 60 дБ
Погрешность измерений - 3 %
Масса, кг
переносного генератора - 6
измерителя - 3,5

При производстве полевых работ в качестве источников тока использовались кадмиево-никелевые герметичные аккумуляторы.

Заземление осуществлялось с помощью металлических заземлителей - стальных электродов диаметром 15-20 мм и длиной 0,7-1,5 м. Для уменьшения переходного сопротивления в точке В "бесконечность" применялась группа параллельно соединенных электродов.

Приемные линии заземлялись с помощью стержневых латунных электродов для уменьшения скорости изменения электродных потенциалов пары электродов, которая достигает при заземлении железных шпилек десять и более милливольт за минуту.

Электрические цепи монтировались специализированным геофизическим проводом типа ГПСМПО, сталемедным с электрическим сопротивлением изоляции 100 МОм/км.