Файл: Новицкий, Г. П. Комплексирование геофизических методов разведки учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 65
Скачиваний: 0
методами заряда (рис. 125) и естественного поля. Как очень хорошие проводники, они отмечаются и другими методами электроразведки, выбор которых определяется местными усло виями и экономическими соображениями.
В угольных бассейнах п л а т ф о р м е н н о г о типа геофизические методы нередко используют для уточнения геологических карт. Особенно четкие результаты получены в Подмосковном бассейне, где с помощью ВЭЗ прослежена гра ница распространения известняков нижнего карбона (рис. 126) на протяжении больше 1000 км.
Для большинства бассейнов платформенного типа наблю дается связь между расположением угольных залежей и рель ефом пород, подстилающих угленосную толщу. Так, в Под московном бассейне угольные залежи располагаются нередко на склонах поднятий подстилающей толщи, а в Иркутском и Львовско-Волынском бассейнах — в депрессиях. Для изуче ния рельефа подстилающей толщи при условии ее неглубокого залегания целесообразно использовать сочетание симметрич ного электропрофилирования с двумя разносами питающих электродов и ВЭЗ. На рис. 127 видно, что подъем известняков приводит к возрастанию значений кажущегося сопротивления. На кривых ВЭЗ подстилающие породы характеризуются ветвью кривой, наклоненной к оси абсцисс под углом 45°.
При более глубоком залегании опорного горизонта его рельеф лучше изучать с помощью сейсморазведки КМПВ. Возможности КМПВ в Подмосковном бассейне определяются
Рис. 12*. Магнитная ано |
Рис. 125. Результаты метода |
|
малия над |
выгоревшими |
заряда над пластом антрацита |
пластами угля |
(по А. И. Дюкову). |
|
(но 3 . А . |
М ы ш ко ). |
|
7 — уголь; |
2 — горелый |
|
уголь.
Рис. 126. Сопоставление геологи ческого разреза с данными ВЭЗ (но С. Я. Лиогенькому).
1 — наносы; 2 — известняки; 3 — песчано-глинистые отложения; 4 —
уголь; 5 — известняки и глины.
Рис. 127. Результаты электропро филирования установкой
A A ' M N B ' B (по Л. Л. Ляхову).
1 — известняки; 2 —■глины; 3 — уголь; 4 — пески.
Р к ' 0 " - "
t . /исек
|
Т Т / |
2 |
|
|
|
Рис. 128. Годографы |
преломленных волн в районе развития |
Рис. 129. Результаты симметричного и дипольного профилирования |
|||
окских известняков большой |
мощности. |
||||
Поверхность: |
] — известняков, |
2 — гипсов. |
(но С. Н. Кондрашеву). |
||
1 — суглинки; глины: 2 — мезозойские, |
3 — палеозойские; 4 — |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
известняки; 5 — пески; в |
— уголь. |
|
шевления работ целесообразно комплексировать ВЭЗ и КМПВ. При этом всю площадь исследований покрывают равномерно пунктами ВЭЗ с расстоянием между ними 2—4 км, а наблюдения КМПВ выполняют по отдельным профилям, располагаемым в 5—10 км один от другого. Данные КМПВ используют для уточнения результатов ВЭЗ и для более обосно ванного выбора сопротивлений надопорного электрического горизонта, необходимых для правильной расшифровки кри вых ВЭЗ. Аналогичную методику можно рекомендовать и для Иркутского угольного бассейна.
В Подмосковном и некоторых других бассейнах необходимо бороться с подземными водами. Наибольший вред ведению горных работ оказывает водоносный горизонт, приуроченный к трещиноватым зонам в упинских известняках нижнего кар
бона, подстилающих |
угленосную толщу. Для обнаружения |
и картирования таких |
зон используют дипольное или симмет |
ричное профилирование. Эти модификации дают приблизи тельно одинаковые результаты (рис. 129). Направление элек тропрофилей определяют по данным геологической разведки и круговых вертикальных электрических зондирований (КВЗ), выполненных около скважин, вскрывших обводненные трещино ватые зоны на соседних участках. Вследствие анизотропии большая ось векторной диаграммы рк вытягивается по напра влению простирания трещиноватой зоны (рис. 130).
Многие угольные месторождения восточного склона Урала, относящиеся к переходному типу, располагаются в грабено образных впадинах плотных палеозойских пород, заполненных рыхлыми песчано-глинистыми угленосными отложениями мезозойского возраста. Достаточно большая разница плотности палеозойских (2,4—2,7 г/см3) и мезозойских (1,6—1,9 г/см3) отложений обусловливает эффективность "гравиразведки при поисках и оконтуривании грабенов. Наблюдения проводят с гравиметрами по сети 1 X (0,5 -ь 0,2) км. В пределах вы явленных грабенов выполняют ВЭЗ и сейсморазведку КМПВ для изучения их внутреннего строения.
Расчленение литологического разреза скважин в большин стве угленосных бассейнов успешно проводится с помощью
Рис. 130. Результаты круговых вертикальных электрических зондировании.
каротажа КС, так как различие пород по удельному электри ческому сопротивлению обычно достаточно четкое. Если каро таж КС не дает хороших результатов, то выполняют гаммакаротаж, нейтронный гамма-каротаж и каротаж КС микро зондами. При каротаже КС обычно используют градиентзонды небольшого размера и реже потенциал-зонды.
Пласты угля в разрезе скважин выявляют каротажем ГГК-П, ГГК-С, НГК, КС, ПС. На кривых ГГК-П и ГГК-С угольные пласты выделяются положительными аномалиями, так как плотность и эффективный атомный номер углей всегда меньше соответствующих параметров вмещающих пород. Каро таж КС применяют на месторождениях высокоомных (камен ных) углей и антрацита. На последних эффективен также каротаж ПС. Бурые угли выделять каротажем КС трудно, так как по сопротивлению они мало отличаются от углистых сланцев, аргиллитов и некоторых других вмещающих пород. Ведущими на этих месторождениях являются методы ядерного каротажа.
Каротаж угольных скважин выполняют в масштабе глубин 1 : 200, а пласты угля детализируют в масштабах 1 : 50 и 1 : 20. Мощность угольных пластов наиболее четко определяется с помощью каротажа в модификациях ТК, МСК, КС с микрозондами, МЭП: Погрешность измерений 5—10 см и редко больше. Зольность углей находят, выявляя зависимость между зольностью и некоторыми параметрами, полученными при каротаже. Эту зависимость устанавливают, сравнивая каро тажные диаграммы с данными химического анализа керна углей. Наиболее достоверно зольность углей определяется
спомощью методов ГГК-С и ГГК-П, хотя для этого пригодны
иданные совместного использования каротажа КС и отбора
проб боковым грунтоносом. Результаты каротажных работ на угольных месторождениях позволяют переходить на бескерновое бурение скважин.
ГОРЮЧИЕ
СЛАНЦЫ
Геофизические методы на месторождениях горючих сланцев применяются очень мало. Геологическое строение сланцевых месторождений, как правило, простое, площади, занимаемые ими, очень большие (сотни и тысячи квадратных километров), а поэтому их поиски и разведка легко осуществляются с по мощью редкой сети буровых скважин. В сравнительно большом объеме геофизические работы проводились на месторождениях горючих сланцев Эстонской ССР. Здесь промышленная пачка сланцев нижнего силура мощностью несколько метров содержит три пласта горючих сланцев. Общая мощность пластов 1—2 м. Кровля и почва представлены известняками. Глубина залега-
232
ния пластов небольшая — единицы и первые десятки метров. Пачка сланцев разбита серией тектонических нарушений, захватывающих и вмещающие породы. Г1о нарушениям проис ходит просачивание поверхностных вод, размыв известняков и сланцев и образование карста, что сильно затрудняет пла нирование горных работ и эксплуатацию месторождений. Зная расположение зон трещиноватости и закарстованности, можно правильно нарезать шахтные поля. Мощность закарстованных зон достигает десятков метров, а по простиранию они прослежи ваются на сотни метров и километры. Если процессы карстообразования захватили и сланцы и вышележащие известняки, то положение этих зон на местности удается установить с по мощью электроразведки. Удельное электрическое сопротивле ние закарстованных зон в 3—5 раз меньше, чем ненарушенных известняков. Опыт показывает, что трещинно-карстовые зоны хорошо прослеживаются комбинированным или дипольным
профилированием.
Г Л А В А VII
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ КАРТИРОВАНИЕ
Первые геофизические работы при изучении оснований под гидросооружения в СССР были проведены в 1931 г. С этого же времени геофизические методы начали применяться и в прак тике гидрогеологических исследований.
При среднемасштабном гидрогеологическом и инженерно геологическом картировании чаще всего применяют электро разведку, реже — сейсморазведку. Наблюдения, как правило, выполняют по сети выборочных маршрутов или в отдельных пунктах. Задачей геофизических работ является определение мощности рыхлых отложений и их литологическое расчленение, поиски древних переуглубленных долин, картирование корен ных пород. Способы решения этих задач освещены в предыду щих разделах книги. Электроразведочные методы (ВЭЗ или электропрофилирование) используют также для составления карт кажущихся сопротивлений, чтобы выявить участки, наи более опасные в коррозионном отношении. С помощью каро тажа изучают температурные условия в недрах, что имеет значение при проектировании тоннелей, глубоких шахт, а также при строительстве инженерных сооружений в районах много летней мерзлоты. При картировании определяют сейсмичность территории, температуру и химизм источников подземных вод.
При детальных гидрогеологических и инженерно-геологи ческих съемках геофизические методы применяются более широко. Кроме решения перечисленных задач их используют также для изучения карста и трещиноватости, определения направления и скорости подземного потока, исследования водоносных горизонтов, пересеченных скважиной, литологи ческого расчленения пород по скважине и определения их физических свойств. Более подробно некоторые из этих вопро сов рассмотрены ниже. Следует заметить, что геофизические
работы на стадии детальных исследований надо |
проводить |
до заложения глубоких разведочных и горных |
выработок, |
а по мере их проходки результаты необходимо подвергать повторной интерпретации.
234