Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory3.4.5. Izuchenie chetvertichnyh i pokrovnyh obrazovanii geofizicheskimi metodami.
Otkrytye, poluzakrytye i zakrytye raiony mogut imet' odno-, dvuh- i treh'yarusnoe stroenie v zavisimosti ot nalichiya chetvertichnogo, pokrovnogo i vulkanogennogo kompleksa porod. Kazhdyi iz etih kompleksov, s odnoi storony, predstavlyaet samostoyatel'nyi interes i issleduetsya opredelennym naborom geofizicheskih metodov, a s drugoi - imeet bol'shoe znachenie dlya izucheniya sosednih, v osnovnom podstilayushih, kompleksov i vybora dlya etogo sootvetstvuyushih geofizicheskih metodov.
Chetvertichnye (kak pravilo, glinistye i peschano-oblomochnye) otlozheniya harakterizuyutsya ponizhennymi znacheniyami plotnosti (1,2-2,5 g/sm3 ) i skorostei rasprostraneniya uprugih voln (ot 300 do 2000 m/s), izmenchivoi (bolee chem v 100 raz) i nevysokoi namagnichennost'yu, shirokim intervalom izmeneniya udel'nyh elektricheskih soprotivlenii (ot edinic ommetrov dlya glin do desyatkov - dlya peskov i soten - dlya graviinyh otlozhenii), razlichnymi znacheniyami elektrohimicheskoi aktivnosti, polyarizuemosti, dielektricheskoi pronicaemosti, slaboi dlya peschanyh i povyshennoi dlya glinistyh porod radioaktivnost'yu.
Litologicheskie raznosti chetvertichnyh otlozhenii vydelyayut, v osnovnom, metodami elektrorazvedki (elektricheskoe i elektromagnitnoe profilirovanie), magnitorazvedki, radiometrii, rezhe seismorazvedki. Dlya raschleneniya razreza po vertikali i opredeleniya moshnosti chetvertichnyh otlozhenii ispol'zuyut vertikal'nye elektricheskie zondirovaniya i opornuyu seismorazvedku MPV, rezhe MOV.
Na grafikah, kartah, krivyh zondirovanii glinistye i suglinistye porody vydelyayutsya minimumami kazhushihsya i effektivnyh soprotivlenii, polozhitel'nymi estestvennymi elektricheskimi potencialami, inogda lokal'nymi anomaliyami povyshennogo magnitnogo polya, povyshennymi radioaktivnost'yu i skorostyami rasprostraneniya uprugih voln. Peschano-galechnikovye porody otlichayutsya povyshennymi i vysokimi soprotivleniyami, otricatel'nymi estestvennymi potencialami, otsutstviem anomalii magnitnogo polya (za isklyucheniem zhelezistyh peskov) i gamma-aktivnosti, ponizhennymi skorostyami uprugih voln.
Pokrovnye (t.e. korennye osadochnye) otlozheniya, osobenno glinistye i peschano-graviinye, harakterizuyutsya temi zhe fizicheskimi svoistvami i vydelyayutsya takimi zhe anomaliyami, kak chetvertichnye. U skal'nyh osadochnyh porod, po sravneniyu s ryhlymi, vyshe plotnost', skorost' rasprostraneniya uprugih voln, udel'noe elektricheskoe soprotivlenie, nizhe elektrohimicheskaya aktivnost', namagnichennost', radioaktivnost'.
Geofizicheskie metody pri izuchenii pokrovnyh osadochnyh otlozhenii sluzhat dlya resheniya sleduyushih zadach:
- opredeleniya obshei moshnosti pokrovnyh otlozhenii i glubiny zaleganiya korennyh skladchatyh porod (kristallicheskogo fundamenta);
- litologicheskogo raschleneniya pokrovnyh obrazovanii po vertikali;
- vydeleniya litologicheskih raznostei porod v plane, a takzhe kruto sloistyh tolsh;
- resheniya strukturno-tektonicheskih zadach (opredeleniya padeniya, prostiraniya porod, vydeleniya skladchatyh struktur i razryvnyh narushenii).
Reshenie pervyh dvuh zadach osushestvlyaetsya seismorazvedkoi (MOV, MPV) i zondirovaniyami: elektricheskimi (VEZ, DZ) pri moshnosti pokrovnyh otlozhenii do 500 m ili elektromagnitnymi (MTZ, ZS, rezhe ChZ) pri bol'shih moshnostyah, a takzhe gravirazvedkoi. Dlya resheniya tret'ei i chetvertoi zadach naibol'shee primenenie nahodit elektricheskoe profilirovanie na postoyannom (pri glubinnosti do 500 m) i na peremennom (pri glubinnosti do 200-300 m) toke. Pri bol'shih glubinah ispol'zuyut gravi-, magnito-, elektro- i seismorazvedku.
3.4.6. Detal'noe izuchenie fundamenta geofizicheskimi metodami.
Vulkanogennye porody, kotorye slagayut fundament, otlichayutsya povyshennymi znacheniyami plotnosti (2,6-3,3 g/sm3) i namagnichennosti ((102 - 105)*10-5 ed. SI), uvelichivayushimisya po mere togo, kak stanovitsya bolee osnovnym sostav porod; raznoi ostatochnoi namagnichennost'yu; vysokimi skorostyami rasprostraneniya uprugih voln (3-7 km/s); vysokimi znacheniyami elektricheskih soprotivlenii (103 - 105 Om*m); slaboi estestvennoi i vyzvannoi polyarizuemost'yu; razlichnoi radioaktivnost'yu (povyshennoi u kislyh i ponizhennoi u osnovnyh porod).
Pri krupnomasshtabnom, t.e. detal'nom, izuchenii vulkanogennyh porod pered geofizicheskimi metodami stavyat sleduyushie zadachi:
- vydelenie ploshadei rasprostraneniya vulkanogennyh obrazovanii;
- raschlenenie vulkanogennyh tolsh po sostavu i morfologii;
- opredelenie granic, formy, stroeniya otdel'nyh vulkanogennyh tel.
Vulkanogennye porody skladchatogo osnovaniya, kak v usloviyah odno-, tak i dvuh-, i treh'yarusnogo stroeniya izuchayut metodami magnito-, gravirazvedki, radiometrii, men'shee znachenie pri etom imeyut elektroprofilirovanie i seismorazvedka. Raboty po kartirovaniyu vulkanogennyh porod nachinayut s kompleksnyh dvuh- i trehmetodnyh aerogeofizicheskih s'emok s dal'neishim utochneniem geologicheskogo stroeniya s pomosh'yu polevyh gravimagnitnyh i gamma-emanacionnyh s'emok. Pri maloi moshnosti pokrovnyh otlozhenii (edinicy - pervye desyatki metrov) mozhno ispol'zovat' vysokochastotnye metody elektromagnitnogo profilirovaniya: sverhdlinnovolnovoe radiokomparacionnoe (SDVR) i dipol'noe elektromagnitnoe (DEMP), a pri povyshennoi moshnosti (desyatki - pervye sotni metrov) - metody profilirovaniya: nizkochastotnye: peremennogo estestvennogo elektricheskogo ili magnitnogo (PEEP ili PEMP) ili na postoyannom toke estestvennymi (EP) ili iskusstvennymi polyami (EP). Vybor odnogo, a luchshe dvuh-treh polevyh metodov opredelyaetsya fizicheskimi svoistvami porod i geologo-geofizicheskim stroeniem raiona rabot.
Dlya razlichnyh vulkanogennyh porod harakterny sleduyushie anomalii. Granitoidnye intruzii otlichayutsya ot osnovnyh i ul'traosnovnyh po sostavu minimumami anomalii gravitacionnogo polya, kazhushihsya soprotivlenii i skorostei rasprostraneniya uprugih voln, povyshennymi magnitnymi i radioaktivnymi anomaliyami. Anomalii tipa stupeni nablyudayutsya nad vytyanutymi kontaktami raznyh porod, a kol'cevye anomalii - nad kupolami i gorstami, subvulkanami, vulkanicheskimi apparatami, trubkami vzryva. Effuzivnye porody v geofizicheskih polyah otobrazhayutsya menee chetko, chem intruzivnye.
Metamorficheskie porody fundamenta harakterizuyutsya bol'shimi intervalami izmeneniya fizicheskih parametrov. Naprimer, plotnost' u nih izmenyaetsya ot 2,4 do 3,4 g/sm3, vozrastaya s uvelicheniem stepeni metamorfizma. Metamorficheskie porody mogut byt' kak nemagnitnymi, tak i sil'no magnitnymi, chto opredelyaetsya soderzhaniem ferromagnitnyh mineralov. Oni razlichayutsya vysokimi znacheniyami skorostei rasprostraneniya uprugih voln (4-7 km/s) i elektricheskih soprotivlenii (103 - 10/6 Om*m), nizkoi estestvennoi i vyzvannoi polyarizuemost'yu, slaboi radioaktivnost'yu.
Pri issledovanii metamorficheskih tolsh primenyayut prakticheski te zhe geofizicheskie metody, chto i pri izuchenii vulkanogennyh.
Harakter geofizicheskih anomalii nad razlichnymi metamorficheskimi obrazovaniyami zavisit ot togo, kakie porody, kak i v kakoi stepeni podvergalis' metamorfizmu. Naibolee uverenno kartiruyutsya granicy mezhdu osadochnymi i metamorficheskimi porodami. Granicy vulkanogennyh i metamorficheskih porod vydelyayutsya huzhe, tak kak fizicheskie svoistva teh i drugih razlichayutsya malo. Okvarcevanie i sericitizaciya privodyat k umen'sheniyu znachenii gravitacionnogo, magnitnogo, estestvennyh elektricheskogo i radioaktivnogo polei, uvelicheniyu kazhushihsya elektricheskih soprotivlenii i skorostei rasprostraneniya uprugih voln. Piritizaciya i grafitizaciya vedut k uvelicheniyu znacheniya parametrov gravitacionnogo, magnitnogo polei i radioaktivnosti, k poyavleniyu intensivnyh anomalii estestvennyh i vyzvannyh potencialov, provodimosti po dannym elektricheskogo i elektromagnitnogo profilirovaniya.
3.4.7. Izuchenie razryvnyh narushenii.
Osobym ob'ektom detal'nyh kartirovochnyh geofizicheskih issledovanii yavlyayutsya zony razryvnyh narushenii. Oni predstavlyayut soboi sravnitel'no uzkie i vytyanutye uchastki s narushennoi sploshnost'yu osadochnyh, izverzhennyh i metamorficheskih porod. Po zonam razryvnyh narushenii mozhet proishodit' smeshenie kontaktiruyushih porod, a sami oni harakterizuyutsya drobleniem, razrushennost'yu, treshinovatost'yu. Blagodarya etomu po oslablennym uchastkam mozhet proishodit' vnedrenie magmaticheskih rasplavov i mineralizovannyh rastvorov. V samoi zone drobleniya izmenyayutsya fizicheskie svoistva porod: umen'shaetsya plotnost' za schet povysheniya poristosti; vozrastaet magnitnaya vospriimchivost' vsledstvie privnosa ferromagnitnyh mineralov (inogda, naoborot, ona umen'shaetsya); umen'shaetsya skorost', uvelichivayutsya zatuhanie i difrakciya uprugih voln iz-za razdroblennosti porod; umen'shaetsya elektricheskoe soprotivlenie libo iz-za nalichiya rudnyh mineralov, libo za schet prisutstviya glinistogo materiala i uvlazhnennosti porod; povyshaetsya soderzhanie radona i drugih radioaktivnyh gazov i t.p.
Takim obrazom, zony razryvnyh narushenii harakterizuyutsya chetkimi strukturnymi i fizicheskimi priznakami. S pomosh'yu geofizicheskih metodov ih detal'no izuchayut kak pri ploshadnom kartirovanii okruzhayushei territorii, tak i samostoyatel'no. V oboih sluchayah vdol' profilei, perpendikulyarnyh k predpolagaemym napravleniyam razryvnyh narushenii, provodyat snachala aerogeofizicheskuyu, a zatem s uchetom geologicheskogo stroeniya i fizicheskih svoistv porod - nazemnuyu geofizicheskuyu s'emku.
Razryvnye narusheniya vydelyayutsya vytyanutymi lineamentami na aerokosmicheskih snimkah ili polosovymi, lineino vytyanutymi, stupenchatoobraznymi horosho korreliruyushimisya po profilyam anomaliyami po dannym ryada geofizicheskih metodov. Nad nimi nablyudayutsya slabye gravitacionnye i intensivnye magnitnye anomalii ili gradientnye zony dlya etih metodov; zony povyshennoi provodimosti (pri nalichii razdroblennyh obvodnennyh porod ili rudnoi mineralizacii) i povyshennogo soprotivleniya (pri okvarcevanii, orogovikovanii porod) po dannym elektricheskogo i elektromagnitnogo profilirovaniya; rezkaya smena geoelektricheskih i geoseismicheskih uslovii. V blokah porod, kontaktiruyushih po sbrosam, po dannym elektricheskih, elektromagnitnyh zondirovanii i seismorazvedki nablyudayutsya smesheniya po vertikali opornyh gorizontov.
Dlya izucheniya dinamiki processov v zonah narushenii, t.e. s cel'yu monitoringa geodinamicheskih processov, napryazhennogo sostoyaniya porod, tehnogennyh vozdeistvii, osobenno v predelah gorodskih aglomeracii i krupnyh promyshlennyh ili energeticheskih ob'ektov, neobhodimy regulyarnye povtornye izmereniya fizicheskih polei, zhelatel'no s pomosh'yu telemetricheskih sistem nablyudenii.
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
