Astronet > Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory. Chast' 2

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory

5.2.8. Izuchenie mineralizacii podzemnyh vod, litologii i flyuidonasyshennosti gornyh porod elektrorazvedkoi metodom soprotivlenii.

Osobo cennoe znachenie gidrogeologicheskoi i pochvenno-meliorativnoi geofiziki zaklyuchaetsya v vozmozhnosti polucheniya kolichestvennyh harakteristik vodnyh svoistv gornyh porod pri sovmestnyh gidrogeologicheskih i pochvenno-meliorativnyh rabotah, s odnoi storony, i elektrorazvedki - s drugoi. Podobnoe sovmeshenie obespechivaet povyshenie informativnoi i ekonomicheskoi effektivnosti rabot, tak kak pozvolyaet interpolirovat' i ekstrapolirovat' dannye trudoemkih geologo-gidrogeologicheskih i pochvenno-meliorativnyh issledovanii na otdel'nyh opornyh tochkah na vsyu ploshad', izuchennuyu vysokoproizvoditel'nymi elektrorazvedochnymi metodami.

Sredi metodov elektrorazvedki metody soprotivlenii, osnovannye na izmerenii kazhushihsya soprotivlenii (KS ili $\rho _{k}$ ) v postoyannyh i nizkochastotnyh peremennyh iskusstvennyh polyah, nahodyat naibol'shee primenenie pri reshenii gidrogeologicheskih zadach. V rezul'tate interpretacii elektrorazvedki metodom soprotivlenii poluchayutsya plastovye ili osrednennye po pachke sloev znacheniya udel'nogo elektricheskogo soprotivleniya (UES ili $\rho _{ k}$ ).

1. Opredelenie mineralizacii podzemnyh vod. UES gornyh porod, osobenno treshinovatyh i obvodnennyh, opredelyaetsya v znachitel'noi mere mineralizaciei podzemnyh vod, tak kak elektroprovodnost' u porod v osnovnom ionnaya. Poetomu dlya geologicheskogo istolkovaniya dannyh metoda soprotivlenii nado znat' obshuyu mineralizaciyu ( $M$ ) podzemnyh vod. Ee opredelyayut putem rezistivimetricheskih izmerenii, t.e. opredeleniem UES vody ( $\rho _{ v}$ ) s pomosh'yu ustanovok metoda soprotivlenii malyh razmerov, pomeshennyh v trubu (sosud), izgotovlennuyu iz izoliruyushego materiala. Peremeshaya rezistivimetr po skvazhine s vodoi ili zaliv vodu v sosud, mozhno opredelit' velichinu $\rho _{ v}$ (v Om*m), a po nei mozhno rasschitat' $M$ v g/l po formule $M = 0,12 \rho _{ v}$ . Esli izvesten himicheskii sostav podzemnyh vod po dannym gidrohimicheskih analizov, legko mozhno opredelit' koncentraciyu solei $S$ v g/l (sm. ris. 5.3).

Ris. 5.3. Zavisimosti udel'nogo elektricheskogo soprotivleniya podzemnyh vod ( $\rho _{ v}$ ) ot koncentracii ( $S$ ) i himicheskogo sostava rastvorennyh solei [Metody geofiziki v gidrogeologii i inzhenernoi geologii, 1985]

Po obshei mineralizacii podzemnye vody podrazdelyayutsya na presnye ( $M \lt$ 1 g/l), slabo mineralizovannye ( $M \lt$ 3-5 g/l) i sil'no mineralizovannye ( $M \gt$ 5-10 g/l). Dlya sil'no mineralizovannyh podzemnyh vod parametry $M$ i $S$ okazyvayut osnovnoe vliyanie na UES gornyh porod, osobenno treshinovatyh skal'nyh i vseh osadochnyh (sm. ris. 5.4).
Ris. 5.4. Zavisimost' udel'nogo elektricheskogo soprotivleniya ( $\rho _{ vp}$ ) vodonasyshennyh porod ot mineralizacii ( $M$ ): 1 - prirodnye vody; 2 - graviino-galechnikovye otlozheniya; peski: 3 - krupnozernistye, 4 - srednezernistye, 5 - melkozernistye; suglinki: 6 - legkie, 7 - srednie, 8 - tyazhelye gliny, 9 - gliny [Metody geofiziki v gidrogeologii i inzhenernoi geologii, 1985]

2. Opredelenie litologii i vodnyh svoistv gornyh porod, nasyshennyh presnymi vodami. Pri $M \lt$ 10 g/l litologiya i prezhde vsego granulometricheskii sostav gornyh porod (srednii diametr tverdyh chastic $d _{ sr}$ ), a takzhe ih poristost', glinistost', flyuidonasyshennost' nachinayut vliyat' na UES gornyh porod, stanovyas' opredelyayushimi faktorami pri zapolnenii porod presnymi podzemnymi vodami. S pomosh'yu diagrammy, predstavlennoi na ris. 5.4 po UES raznyh vodonasyshennyh porod i izvestnoi mineralizacii $M$ mozhno ocenit' litologiyu porod.

Vazhnoi harakteristikoi kollektorskih svoistv peschano-glinistyh porod yavlyaetsya ih glinistost', kotoraya ocenivaetsya po formule $G = \rho _{ g } / \rho _{ pg}$ , gde $\rho _{ g}$ i $\rho _{ pg}$ - UES chistyh glin i peschano-glinistyh porod izuchaemogo raiona. Koefficient poristosti gornyh porod $K _{ p}$ mozhno opredelit' c pomosh'yu ih otnositel'nogo soprotivleniya, nazyvaemogo parametrom poristosti ( $R = \rho / \rho _{ v}$ , gde $\rho$ i $\rho _{ v}$ - UES porody i nasyshayushei ee vody). Na ris. 5.5 privedeny krivye zavisimosti otnositel'nyh soprotivlenii nekotoryh gornyh porod ot koefficienta poristosti ( $K _{ p}$ ).
Ris. 5.5. Krivye zavisimosti otnositel'nogo soprotivleniya ( $\rho / \rho _{ v}$ ) ot koefficienta poristosti ( $K _{ p}$ ): 1 - peski; 2 - slaboscementirovannye peschaniki i ryhlye izvestnyaki; 3 - sil'noscementirovannye peschaniki, izvestnyaki i dolomity [Metody geofiziki v gidrogeologii i inzhenernoi geologii, 1985]

Sredi vodno-fizicheskih svoistv gornyh porod osnovnym yavlyaetsya ih vodonasyshennost', vyrazhaemaya cherez koefficient $K _{ v}$ . Dlya ryhlyh osadochnyh porod koefficient $K _{ v}$ mozhet byt' opredelen cherez parametr poristosti s pomosh'yu tabl. 5.1. Vozmozhnost' otbora (otkachki) podzemnyh vod harakterizuetsya vodootdachei, kotoraya dlya peschano-glinistyh porod opredelyaetsya formuloi $K _{ m} = V/ \rho$ , gde $V$ - empiricheskii koefficient, kotoryi kak zdes', tak i v posleduyushih formulah rasschityvaetsya pri sovmestnyh gidrogeologicheskih i geofizicheskih issledovaniyah na opornyh tochkah.

T a b l i c a 5.1

$R = \rho / \rho _{ v}$ , otn. ed. 110 50 30 15 13 6,5 4 3,2 2,2 1

$K _{ v}$ , % 10 15 20 25 30 40 50 60 70 100

O kolichestve (zapasah) podzemnyh vod mozhno sudit' po koefficientu fil'tracii ( $K _{ f}$ ), izmeryaemomu v m/sut, kotoryi cherez velichinu UES peschano-glinistyh porod \rho (v Om*m) ocenivaetsya po formule $K _{ f} = 0,01 \rho$ . Vodoprovodimost' ( $T _{ v} = K _{ f} h$ ) tolshi vodonosnyh porod moshnost'yu h korrelyacionno svyazana s poperechnym udel'nym soprotivleniem etoi tolshi $T = \rho h$ , kotoroe pri interpretacii dannyh elektrorazvedki mozhet byt' polucheno samostoyatel'no. Formula svyazi imeet vid T^v = DT, gde D - empiricheskii koefficient, blizkii dlya peschano-glinistyh porod k 0,01.

3. Zavisimost' udel'nogo elektricheskogo soprotivleniya ot nasyshennosti nefteproduktami. Odnoi iz problem gidrogeologicheskih i gidroekologicheskih issledovanii yavlyaetsya izuchenie zagryaznennosti gornyh porod nefteproduktami vsledstvie ih nepreryvnyh ili zalpovyh utechek iz truboprovodov, emkostei neftepererabatyvayushih zavodov, hranilish i t.p. Pronikaya v gornye porody, oni skaplivayutsya v kollektorah nad gruntovymi vodami (verhnii vodonosnyi gorizont) ili v podzemnyh vodah. Poetomu reshenie gidroekologicheskih zadach, svyazannyh s zagryazneniem pochv, gruntov i verhnei chasti geologicheskoi sredy nefteproduktami, nachinaetsya s vyyavleniya kollektorov (peskov, poristyh izvestnyakov, poluskal'nyh porod) i vodouporov (glin, skal'nyh porod).

Hotya nefteprodukty po UES blizki k izolyatoram, v gornyh porodah, nasyshennyh imi, UES mozhet byt' kak vyshe, tak i nizhe, chem u teh zhe porod, no vodonosnyh. Ob'yasnyaetsya eto vymyvaniem nefti vodoi, himicheskim i biologicheskim (pod vozdeistviem mikroorganizmov) okisleniem. Okislenie, idushee na kontakte voda - neft', proishodit tem bystree, chem bol'she vody v porode i skorost' ee dvizheniya, a znachit, vyshe v nei koncentraciya kisloroda. V rezul'tate neftezagryaznenie zameshaetsya produktami okisleniya (sul'fidy, v chastnosti, pirit i dr.), kotorye obrazuyut v podzemnoi vode elektrolit s nizkim UES. Poetomu v obvodnennyh porodah pri raznyh sootnosheniyah vysokoomnogo sloya nefti ili nefteproduktov i okruzhayushego ih nizkoomnogo sloya za schet pererabotki nefteproduktov mogut sozdavat'sya zony kak povyshennogo, tak chashe i ponizhennogo UES. V raionah, gde raspolozheny neobvodnennye porody, nefteprodukty mogut sohranyat'sya skol' ugodno dolgo, a zagryaznennye imi porody vydelyayutsya kak vysokoomnye ob'ekty.

5.3. Inzhenerno-geologicheskaya geofizika

5.3.1. Obshaya harakteristika inzhenerno-geologicheskoi geofiziki.

Inzhenerno-geologicheskaya geofizika - eto razdel prikladnoi geofiziki, prednaznachennyi dlya resheniya raznoobraznyh inzhenerno-geologicheskih zadach. Geofizicheskie issledovaniya vypolnyayutsya pri provedenii sredne- i krupnomasshtabnoi inzhenerno-geologicheskih s'emok, a takzhe pri detal'nyh rabotah, svyazannyh s proektirovaniem, stroitel'stvom i ekspluataciei razlichnyh sooruzhenii. Oni pozvolyayut povyshat' detal'nost' i tochnost' izyskanii, umen'shat' zatraty vremeni i sredstv na provedenie inzhenerno-geologicheskih rabot [Lyahovickii F.M. i dr., 1989; Metody geofiziki v gidrogeologii i inzhenernoi geologii, 1985; Polevye metody gidrogeologicheskih, inzhenerno-geologicheskih, merzlotnyh i inzhenerno-geofizicheskih issledovanii, 1982].

Ob'ektom etih issledovanii obychno yavlyaetsya verhnyaya chast' razreza (VChR), harakterizuyushayasya znachitel'noi neodnorodnost'yu, izmenchivost'yu litologicheskogo sostava, stroeniya i fizicheskih svoistv gornyh porod. Effektivnost' geofizicheskih issledovanii pri izuchenii etogo slozhnogo ob'ekta dostigaetsya primeneniem metodov razlichnoi fizicheskoi prirody, s povyshennoi detal'nost'yu nablyudenii, polucheniem integral'nyh harakteristik, otrazhayushih osobennosti stroeniya i svoistv massiva porod v ego estestvennom zaleganii, vozmozhnost'yu mnogokratnyh povtornyh nablyudenii bez narusheniya stroeniya i sostoyaniya geologicheskoi sredy. Poslednee obstoyatel'stvo pozvolyaet osushestvlyat' rezhimnye geofizicheskie nablyudeniya za intensivnost'yu geologicheskih processov, proishodyashih pod vozdeistviem estestvennyh i tehnogennyh faktorov.

Inzhenerno-geologicheskie geofizicheskie issledovaniya vypolnyayut na zemnoi poverhnosti, v skvazhinah i gornyh vyrabotkah. Ispol'zuyut takzhe aerokosmicheskie i aerogeofizicheskie materialy. Vedushimi metodami yavlyayutsya seismicheskie: metod prelomlennyh voln (MPV), rezhe - otrazhennyh voln (MOV), a takzhe odin-dva iz sleduyushih: elektroprofilirovanie metodami estestvennogo polya (EP), kazhushihsya soprotivlenii, radiovolnovym (RVP), vertikal'nye elektricheskie zondirovaniya metodom soprotivlenii ili vyzvannoi polyarizacii (VEZ ili VEZ-VP), chastotnye zondirovaniya (ChZ), zondirovaniya stanovleniem polya (ZS) i radiovolnovye (RVZ), gravimagnitnye, yadernye i skvazhinnye metody.

Nazad| Vpered

Publikacii s klyuchevymi slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Sm. takzhe: Zamerzshie puzyri metana v ozere Baikal Zemlya iz mezhplanetnogo prostranstva Zahod Zemli s "Oriona" Protivosumerechnye luchi i festival' planet Voshod Zemli: video Udarnyi krater Manikuagan: vid iz kosmosa Zemlya i Luna: vid s drugoi storony Vse publikacii na tu zhe temu >>

Obsudit' etu publikaciyu

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce

$R = \rho / \rho _{ v}$ , otn. ed.	110	50	30	15	13	6,5	4	3,2	2,2	1
$K _{ v}$ , %	10	15	20	25	30	40	50	60	70	100