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

6.2.4. Ekogidrogeofizika.

Ekogidrogeofizika prednaznachena dlya izucheniya karstovo-suffozionnyh yavlenii, izmeneniya dinamiki i himizma podzemnyh vod. Karstovye i suffozionnye yavleniya svyazany s rastvoreniem skal'nyh (karbonatnyh, gipsonosnyh, solenosnyh porod) i vymyvaniem ryhlyh porod podzemnymi vodami. Eti yavleniya vstrechayutsya pochti na odnoi treti territorii sushi, neredko izmenyaya poverhnostnye formy rel'efa. Blagopriyatstvuyut razvitiyu karsta tektonicheskaya treshinovatost' porod i ee uvelichenie vsledstvie prirodno-tehnogennyh prichin, intensivnoe dvizhenie podzemnyh vod i izmeneniya gidrogeologicheskogo rezhima. Naprimer, za schet podzemnogo vodosnabzheniya i voznikayushego vsledstvie etogo ponizheniya urovnya gruntovyh vod pronikayushie v porody zagryaznennye atmosfernye i poverhnostnye vody okazyvayutsya bolee agressivnymi i uvelichivayut skorost' vyshelachivaniya. V rezul'tate obrazuyutsya kak poverhnostnye karstovye formy (karstovye voronki, kotloviny, kolodcy, shahty i t.p.), tak i glubinnye (podzemnye polosti, kanaly, peshery, groty). Chasto oni zapolneny vodoi ili glinistymi produktami vyvetrivaniya porod (sm. 5.3).

Vsledstvie karstovo-suffozionnyh processov i yavlenii umen'shaetsya ustoichivost' geologicheskoi sredy, chto privodit k katastroficheskim posledstviyam (prosadki, provaly, deformacii sooruzhenii) (sm. 3.3.5).

Dlya izucheniya ustoichivosti geologicheskoi sredy pered geofizikoi stavyatsya sleduyushie zadachi [Ogil'vi A.A., 1990]:

Vydelenie regionov, gde vstrechayutsya rastvorimye porody, ocenka litologii i moshnosti perekryvayushih porod, samih karstuyushihsya porod i glubiny zaleganiya bazisa korrozii, t.e. poverhnosti skal'nyh porod, nizhe kotoroi zakarstovannosti net.
Izuchenie gidrogeologicheskih uslovii: nalichiya vodonosnyh i vodoupornyh porod, plastovyh i treshinno-karstovyh vod, ih mineralizacii, dinamiki (skorostei dvizheniya i fil'tracii).
Vyyavlenie treshinno-karstovyh zon, otdel'nyh karstovyh form, polostei i t.p.
Ocenka dinamiki karstovo-suffozionnyh processov i ustoichivosti zakarstovannyh territorii.

Vozmozhnost' resheniya postavlennyh zadach geofizicheskimi metodami opredelyaetsya razlichiem geofizicheskih svoistv zakarstovannyh skal'nyh porod po sravneniyu s temi zhe porodami, no ne zatronutymi karstovymi processami (nizhe bazisa korrozii), i perekryvayushimi, kak pravilo, peschano-glinistymi porodami. Zakarstovannye porody, nesmotrya na nalichie v nih polostei, zapolnennyh vozduhom, otlichayutsya tem ne menee ponizhennymi udel'nymi elektricheskimi soprotivleniyami i skorostyami rasprostraneniya uprugih voln, sushestvovaniem anomalii estestvennogo elektricheskogo polya, povysheniem gamma-aktivnosti. Eto ob'yasnyaetsya nalichiem v nih glinistyh porod i treshinno-karstovyh podzemnyh vod, harakterizuyushihsya ponizhennymi udel'nymi elektricheskimi soprotivleniyami, a chasto i skorostyami uprugih voln. Glinistye porody povyshayut gamma-aktivnost', izmeryaemuyu pri gamma-s'emkah, a treshinovatye - al'fa-aktivnost', izmeryaemuyu pri emanacionnoi (radonovoi) s'emke.

Reshenie pervoi zadachi proizvoditsya geofizicheskimi metodami, ispol'zuemymi dlya kartirovaniya. V usloviyah kruto sloistyh sred primenyayutsya metody gravirazvedki, magnitorazvedki, elektromagnitnogo profilirovaniya (metodami estestvennogo polya (EP), soprotivlenii (EP), nizkochastotnogo (NChP) i vysokochastotnogo (RVP)), gamma- i emanacionnye s'emki. V usloviyah gorizontal'no i pologo zalegayushih porod ispol'zuyutsya elektromagnitnye zondirovaniya (vertikal'nye (VEZ), chastotnye (ChZ) ili stanovleniem polya (ZS) ili drugie), a takzhe seismorazvedka metodom prelomlennyh (MPV) i otrazhennyh (MOV) voln (sm. 3.4).

Reshenie zadach 3 i 4 provoditsya odinochnymi ili rezhimnymi elektromagnitnymi profilirovaniyami, seismorazvedkoi MPV. S pomosh'yu skvazhinnyh geofizicheskih issledovanii izuchayutsya fizicheskie svoistva gornyh porod vokrug skvazhin i mezhdu skvazhinami, opredelyayutsya skorosti dvizheniya i fil'tracii podzemnyh vod. Primenenie ne menee dvuh metodov, naprimer odnogo elektrorazvedochnogo i odnogo seismicheskogo, mozhet dat' bolee dostovernoe reshenie postavlennyh zadach (sm. 1.3).

V kachestve primera effektivnosti skvazhinnyh geofizicheskih issledovanii pri izuchenii karstovo-suffozionnyh processov mozhno privesti rezul'taty rezhimnyh nablyudenii na territorii g.Moskvy. Na ris. 6.2 vidno, chto polosti v zakarstovannyh izvestnyakah, zapolnennye pereotlozhennym glinistym materialom estestvennyh elektricheskogo ( $\Delta U _{EP}$ ) i radioaktivnogo ( $J _{\gamma }$ ) polei, interval'nogo vremeni ( $\Delta t$ ) po akusticheskim issledovaniyam i kazhushegosya soprotivleniya ( $\rho _{k}$ ) po dannym metoda soprotivlenii, otlichayutsya zametnymi anomaliyami. Process vymyvaniya glinistogo zapolnitelya iz polostei, voznikayushii pod vliyaniem intensivnoi otkachki podzemnyh vod, osobenno horosho mozhno prosledit' po izmeneniyu kompleksnogo pokazatelya $\theta$ , rasschitannogo na osnovanii summirovaniya kontrastnostei $Q _{i}$ (otnoshenii anomalii k normal'nomu polyu) vseh izmerennyh geofizicheskih parametrov: $\theta = \sum\limits_{i=1}^n |Q_i|$ , gde $n$ - chislo metodov, vhodyashih v kompleks. V dannom primere $n$ = 4. Grafik izmeneniya znachenii $\theta$ , rasschitannyi dlya serii nablyudenii, vypolnennyh v posledovatel'nye momenty vremeni $t _{1} , t _{2} , t _{3}$ s intervalom 3 mesyaca, daet vozmozhnost' ocenit' vremya aktivizacii suffozionnogo processa.

Ris. 6.2. Rezul'taty kompleksnyh skvazhinnyh geofizicheskih nablyudenii pri izuchenii karstovo-suffozionnogo processa: a - geologicheskii razrez, b - karotazhnye diagrammy i grafiki izmeneniya vo vremeni kompleksnogo pokazatelya $\theta = f(t)$ , v - rezhim srednih znachenii kompleksnogo pokazatelya $\theta$ v izuchaemom intervale glubin; 1 - peski, 2 - gliny, 3 - zakarstovannye izvestnyaki, 4 - karstovye polosti, 5 - uroven' gruntovyh vod

Voprosy izucheniya dinamiki podzemnyh vod, ih himizma rassmotreny v 5.2. S nimi tesno svyazany problemy istosheniya podzemnyh vod i ih zagryazneniya, podtopleniya gorodov, promyshlennyh ob'ektov, sel'skohozyaistvennyh zemel' (zabolachivanie), vtorichnoe zasolenie melioriruemyh zemel' i dr. Osobennosti resheniya etih problem svodyatsya k periodicheskim povtoreniyam geofizicheskih s'emok, sopostavleniyu s rezul'tatami opytnyh gidrogeologicheskih nablyudenii, polucheniyu sovmestnyh gidrogeofizicheskih rekomendacii.

6.2.5. Ekokriologiya.

Kriogennye (merzlotno-geologicheskie) processy proyavlyayutsya v raionah rasprostraneniya mnogoletnemerzlyh porod i zamerzshei vody v porah i treshinah porod. Izuchenie stroeniya geologicheskogo razreza v usloviyah kriolitozony svoditsya k opredeleniyu moshnosti deyatel'nogo sloya, kotoryi v letnii period ottaivaet na 1-2 m, i nadmerzlotnyh vod; izucheniyu stroeniya i moshnosti merzlyh porod, nalichiya v nih i pod nimi mezhmerzlotnyh i podmerzlotnyh vod; kartirovaniyu poverhnostnyh talyh porod; vyyavleniyu zon termokarsta, bugrov pucheniya, naledei, zon techeniya merzlyh porod na sklonah (soliflyukciya) i kamennyh potokov (kurumy) i drugih neblagopriyatnyh kriogennyh processov (sm. 5.4). Dlya izucheniya etih yavlenii shiroko ispol'zuyutsya geofizicheskie metody. Vazhnuyu rol' s tochki zreniya ekologii igrayut periodicheskie povtoreniya geofizicheskih s'emok, t.e. organizaciya ekomonitoringa kriogennyh processov, osobenno v promyshlenno osvoennyh raionah.

Pod vozdeistviem inzhenerno-tehnicheskih sooruzhenii v raionah rasprostraneniya mnogoletnemerzlyh gornyh porod teplovoi rezhim postepenno narushaetsya, chto pri priblizhenii temperatur k 0 $^\circ$ S vedet k degradacii merzloty i protaivaniyu porod. Po geologicheskoi ustoichivosti massivov gornyh porod merzlye porody blizki k skal'nym, a talye - k ryhlym. Kak otmechalos' vyshe (sm. 5.4), odni i te zhe gornye porody v merzlom i talom sostoyanii razlichayutsya v 1,5-5 raz po skorostyam rasprostraneniya uprugih voln i v 2-1000 raz po udel'nym elektricheskim soprotivleniyam. V merzlyh porodah eti parametry vyshe, chem v talyh. Poetomu osnovnymi metodami ekomonitoringa mnogoletnemerzlyh gornyh porod na ob'ektah promyshlennogo i grazhdanskogo stroitel'stva yavlyayutsya seismorazvedka (chashe metodom prelomlennyh voln) i elektromagnitnye zondirovaniya (chashe vertikal'nye elektricheskie, chastotnye ili radiolokacionnye), vypolnyaemye v rezhime periodicheskih povtorenii. Obyazatel'noi yavlyaetsya i termometriya (sm. 5.4).

Nazad| Vpered

Publikacii s klyuchevymi slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Sm. takzhe: Protivosumerechnye luchi i festival' planet Voshod Zemli: video Udarnyi krater Manikuagan: vid iz kosmosa Zemlya i Luna: vid s drugoi storony Snezhnaya burya 1938 goda v Verhnem Michigane Polet nad nochnoi Zemlei – II Apollon-17: serp Zemli 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