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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

Омм

 

 

 

 

 

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