Файл: Шарапанов, Н. Н. Методика геофизических исследований при гидрогеологических съемках с целью мелиорации земель.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 123
Скачиваний: 0
2)неучет влажности и литологического состава пород при водит к увеличению ошибки определения засоленности пород при помощи эмпирических зависимостей;
3)удельное электрическое сопротивление при одинаковой
степени засоленности и влажности пород определяется их лито
логическим составом; 4) определяющее влияние влажности и литологического
состава пород на параметры ВП не позволяет получить удовлет
|
|
|
|
|
|
|
ворительную |
зависимость |
||||
|
|
|
|
|
|
|
между этими параметрами и |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
засоленностью пород. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
В л и я н и е л и т о л о |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
г и ч е с к о г о |
с о с т а в а |
||||
|
|
|
|
|
|
|
п о р о д н а г е о ф и з и |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
ч е с к и е п а р а м е т р ы . |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
В данной работе |
рассматри |
||||
|
|
|
|
|
|
|
ваются |
лишь песчано-глини |
||||
|
|
|
|
|
|
|
стые разрезы, когда |
литоло |
||||
|
|
|
|
|
|
|
гический |
состав |
определяет |
|||
|
|
|
|
|
|
|
ся в основном степенью гли |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
нистости |
или дисперсностью |
||||
|
|
|
|
|
|
|
пород. При этом литологи |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
ческое |
расчленение |
разреза |
|||
|
|
|
|
|
|
|
оказывается едва ли. не наи |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
более |
сложной |
задачей, |
а |
||
|
|
|
|
|
|
|
методика |
геологической |
ин |
|||
Рпс. 16. Зависимость параметров р, А |
терпретации электроразведоч- |
|||||||||||
п >1* от |
литологического |
состава |
по |
ных данных отличается для |
||||||||
род водоупорного |
горизонта киевского |
различных геолого-гидрогео |
||||||||||
1 — глины; |
яруса. |
мергелистые; |
3 — |
логических условий. |
Можно |
|||||||
2 — глины |
провести следующую простей |
|||||||||||
глинистые |
мергели; |
4 — мергели; графики: |
||||||||||
|
5 |
— р, 6 |
— А * , |
7 — |
А |
|
шую типизацию |
этих усло |
||||
ности |
применения |
тех |
|
|
вий, определяющих возмож |
|||||||
и л и |
и н ы х |
электроразведочных методов |
при литологическом расчленении песчано-глинистых разрезов. Наиболее простым является случай, когда присутствует вы держанный по площади горизонт, представленный породами, резко отличающимися по литологическому составу от пород под стилающего горизонта. Примером может служить водоупорный горизонт киевского яруса в Днепропетровской области, сложен ный мергелями п глинами и залегающий среди песков. Сопоставле ние результатов количественной интерпретации кривых ВЭЗ ВП с разрезами небольшого числа скважин позволяет в данном случае получить уверенную 'зависимость между геофизическими пара метрами и литологическим составом пород (рис. 16), которая может явиться основой дальнейшей геолого-гидрогеологической
интерпретации результатов площадных геофизических работ. Более сложен случай, когда при выдержанности стратиграфи
76
ческих горизонтов их литологический состав меняется по пло щади. В таких условиях наиболее удовлетворительные результаты получаются при построении корреляционных зависимостей между геофизическими параметрами и степенью глинистости пород. В зависимости от степени водонасыщенностп пород, минерализа ции грунтовых вод и степени засоленности пород зоны аэрации методика литологического расчленения разреза по результатам интерпретации данных геофизических методов различна.
В условиях влажных или полностью водонасыщенных пород при минерализации грунтовых вод менее 1,0—1,5 г/л и отсутствии засоленности пород зоны аэрации приближенная количественная оценка степени глинистости пород может быть выполнена при помощи зависимости 1 р — f (Г).
Применение параметров метода ВП позволяет получить более надежные данные, при этом точность определения степени гли
нистости пород повышается, если использовать параметры |
.4* |
(табл. 14). |
|
Т а б л и ц а |
14 |
Глинистость Г и величины параметров А , А * для различных пород |
|
Порода |
п |
Уравпеппе регрессии |
|
|
Г |
Достовер |
|
ный коэф фициент корреляции Доверитель ный интер вал для г, % от Г
Глшшстая |
15 |
In Г = |
2,48 — 0,59 |
In А* |
0,88 |
0,55 |
+ |
9 |
|
Пылевато-глинистая |
17 |
1 п Г = |
3,04+ |
0,55 |
In А* |
0,82 |
0,52 |
+ |
9 |
То же |
17 |
In Г = |
3,04 + |
0,50 In А |
0,47 |
0,52 |
-М2 |
В случае полностью водонасыщенных пород с пестрой минера лизацией насыщающих их вод или влажных пород с изменчивой степенью общей засоленности пород использование удельного сопротивления с целью литологического расчленения разреза оказывается совершенно неприемлемым из-за определяющего вли яния на величину р минерализации внутрипоровых вод. Единственными параметрами, позволяющими проводить литологи ческое расчленение, остаются параметры А и А*.
Анализ многочисленных экспериментальных данных показы вает, что в условиях пестрой минерализации грунтовых вод при удельном электрическом сопротивлении менее 10 Ом-м наиболее
целесообразно использовать корреляционные зависимости |
типа |
А = / ( / ’), а при более высоких значениях р — типа .4* = |
/ (Г). |
Объясняется это тем, что в нпзкоомных породах небольшие флюк-
1 Здесь п ппже, кроме случаев особо оговоренных, под глинистостью Г понимается процентное содержание в породе частиц диаметром менее 0,01 мм.
77
туацпи в минерализации поровых растворов и в литологическом составе не ведут к существенным изменениям их удельного сопро тивления, вследствие чего на поляризуемость и соответственно параметр А оказывают влияние главным образом лишь изменения в литологическом составе по
|
|
|
|
род. |
В |
|
то |
же время при вы |
|||||
|
|
|
|
числениях А * |
даже незначи |
||||||||
|
|
|
|
тельные колебания в значе |
|||||||||
|
|
|
|
ниях |
удельных |
сопротивле |
|||||||
|
|
|
|
ний при небольших абсо |
|||||||||
|
|
|
|
лютных |
значениях |
ведут к |
|||||||
|
|
|
|
резким |
|
изменениям |
относи |
||||||
|
|
|
|
тельного комплексного пара |
|||||||||
|
|
|
|
метра. Это согласуется с |
|||||||||
|
|
|
|
расчетами, |
|
приведенными |
|||||||
|
|
|
|
выше, поскольку на практике |
|||||||||
|
|
|
|
удельная |
электроемкость и |
||||||||
|
|
|
|
коэффициент х, входящие в |
|||||||||
|
|
|
|
выражение (23) для посто |
|||||||||
|
|
|
|
янной |
времени т, нам неиз |
||||||||
|
|
|
|
вестны и, |
следовательно, не |
||||||||
|
|
|
|
могут быть учтены при вы |
|||||||||
|
|
|
|
числении А*. |
Сказанное под |
||||||||
|
|
|
|
тверждается эксперименталь |
|||||||||
|
|
|
|
ными данными, свидетель |
|||||||||
|
|
|
|
ствующими о том, |
что в ус |
||||||||
|
|
|
|
ловиях низкоомных разрезов |
|||||||||
|
|
|
|
эмпирические |
|
зависимости |
|||||||
|
|
|
|
Л* = / (Г) характеризуются |
|||||||||
|
|
|
|
более |
низкими |
коэффициен |
|||||||
|
|
|
|
тами |
|
корреляции, |
нежели |
||||||
|
|
|
|
зависимости А = f (Г). |
|
||||||||
|
|
|
|
Наоборот, |
в условиях бо |
||||||||
|
|
|
|
лее |
высокоомных |
разрезов, |
|||||||
Рис. 17. |
Зависимость параметра А* от |
где малейшие изменения ми |
|||||||||||
нерализации |
поровых |
рас |
|||||||||||
степени |
глинистости пород С. |
||||||||||||
Удельное сопротивление: 1 — менее 5 |
Ом-м, |
творов |
|
п |
других |
факторов |
|||||||
2 — 5 ~ |
10 Ом-м, 3 — 10-4-15 Ом- м, 4 — |
ведут к существенным изме |
|||||||||||
15-4-20 Ом-м, |
5 — 20 -4- 30 Ом-м, |
6 — |
нениям |
удельного |
сопроти |
||||||||
30 -4- 40 Ом-м, 7 — более 40 Ом-м |
|||||||||||||
|
|
|
|
вления |
|
пород, |
корреляция |
||||||
ставом |
оказывается более |
|
А* |
с |
|
литологическим |
со- |
||||||
сильной, чем |
|
для |
А = / |
(Г). |
|
Вкачестве примера сопоставим зависимости А = f (Г) п А* =
=/ (Г), полученные при исследованиях водонасыщенных пород Сарпинской низменности, удельное электрическое сопротивление которых колебалось от 2 до 10 Ом-м: уравнение регрессии In Г =
=5,43 -(- 1,2 In Л, коэффициент корреляции 0,92, доверительный интервал Зол = ±9% Г; уравнение регрессии In Г = 2,08 +
78
+ 0,53 In Л*, коэффициент корреляции 0,74, доверительный ин тервал Зог = 12% Г.
Однако в общем случае литологическое расчленение разрезов наиболее целесообразно проводить, используя параметр Л*, стремясь при этом достаточно дробно расчленять интервалы по электрическому сопротивлению. На рис. 17 изображены графики зависимостей А* = f (Г), полученные в различных районах страны при выполнении съемочных работ. С целью исключения влияния удельного сопротивления на параметр А* исходные данные пред варительно разбили на следующие интервалы: менее 5; 5—10; 10—15; 15—20; 20—30; 30—40 и более 40 Ом-м. В этом случае полученные уравнения регрессии характеризуются высокой сте пенью корреляции и могут быть использованы при геолого-гидро геологической интерпретации результатов наблюдений мето дом ВП. Положительным фактором применения параметра +* для литологического расчленения разрезов является также ста бильность его абсолютных значений для различных геолого ландшафтных районов, что позволяет надеяться на возможность использования полученных корреляционных связей в других районах страны. Результаты статистической обработки соответ ствующих данных приведены в табл. 15.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
15 |
||
Глинистость Г , |
удельное сопротивление р и величины параметра А * |
|
|||||||
|
|
для различных пород |
|
|
|
|
|
||
Удельное |
|
|
|
|
|
Досто- |
Довери |
||
|
|
|
|
|
верпый |
||||
сопротивле |
|
Уравпепие регресспп |
Г |
коэффи |
тельный |
||||
ние пород, |
П |
циент |
интервал |
||||||
Ом• м |
|
|
|
|
|
корреля |
Д Л Я |
г . |
|
|
|
|
|
|
|
ции |
% от Г |
||
< 5 |
18 |
In Г = |
0,79+ |
0,93 In А* |
0,74 |
0,72 |
-М2 |
||
5 -1 0 |
24 |
In Г = |
1,22+ |
0,97 In Л* |
0,79 |
0,68 |
+ 15 |
||
10-15 |
30 |
In Г = |
1,95+ 0,94 In Л* |
0,72 |
0,62 |
+ 12 |
|||
15-20 |
32 |
In Г = |
2,3 + |
0,90 In А* |
0,74 |
0,62 |
+ |
13 |
|
20-30 |
28 |
In Г = |
2 ,7 + |
0,88 In Л* |
0,79 |
0,67 |
+ |
10 |
|
30-40 |
34 |
In Г = |
3 ,0 + |
0,94 In А* |
0,74 |
0,60 |
+ 9 |
||
> 40 |
30 |
In Г = |
3 ,1 + |
0,94 In Л* |
0,80 |
0,62 |
+ |
10 |
Корреляция электрических параметров с процентным содер жанием глинистых и пылеватых частиц (диаметром менее 0,01 мм) является наиболее простым способом, позволяющим в дальнейшем вести геолого-гидрогеологическую интерпретацию результатов наблюдений. Большой интерес представляет получение корреля ционных зависимостей между параметрами р и .4* с одной стороны и показателями гранулометрического состава связанных грунтов (включая супесь) — числом пластичности П, содержанием пыле ватых частиц, содержанием песчаных частиц, с другой. Результаты статистической обработки соответствующих данных приведены
79