Картирование мерзлых и талых пород.
Для мерзлотного картирования и районирования, т.е. выявления контактов, тектонических нарушений, границ распространения мерзлых пород с разными геокриологическими особенностями, а также участков распространения талых пород можно применять следующие геофизические методы профилирования:
· аэрогеофизические (особенно аэромагнитные) и полевые гравимагнитные съемки;
· электрические и электромагнитные профилирования следующими методами: естественного поля (ЕП), кажущихся сопротивлений (ЭП), вызванной поляризации (ВП), бесконтактного измерения электрического поля (БИЭП), дипольного электромагнитного (ДЭМП), высокочастотного непрерывного (ВЧЭП или НЭП), сверхдлинноволнового радиокомпарационного (СДВ-РК);
· инфракрасные (ИКС) и радиотепловые (РТС) съемки.
Однако основным методом остается термометрия (измерения температуры в шпурах и скважинах).
Опорную информацию получают с помощью электромагнитных (ВЭЗ или ЗС) и сейсмических (МПВ, реже МОВ) зондирований и геофизических исследований сухих скважин (каротаж с промывочной жидкостью в таких условиях не дает сведений об истинных свойствах горных пород).
Для наиболее уверенного решения задач мерзлотного картирования используют не менее двух-трех из перечисленных выше геофизических методов (в том числе термические съемки). Выбор методов определяется мерзлотно-геофизическими и геоморфологическими условиями, а также глубинностью разведки. Наименьшей глубинностью (около 10 м) и удобством при проведении работ зимой, а также в районах с неблагоприятными поверхностными условиями (выходы скальных пород, курумы и др.) характеризуются методы ИКС, СДВ-РК. Глубинностью, превышающей несколько десятков метров, обладают методы ЕП, ДЭМП, БИЭП, а несколько первых сотен метров - ЭП, ВП, а также гравимагниторазведка и зондирования.
|
|
|
Система или сеть наблюдений зависят от масштаба, целевой направленности работ, особенностей мерзлотно-геофизических и геоморфологических условий. При мерзлотно-геофизических съемках в мелком и среднем масштабах работы проводят на отдельных ключевых участках, выявленных в ходе ландшафтно-мерзлотных съемок и дешифрирования аэрокосмических снимков. При крупномасштабных и детальных геофизических съемках выполняют площадные наблюдения с направлением профилей в крест простиранию элементов рельефа и границ участков, выделенных при ландшафтно-мерзлотных съемках. Расстояние между профилями в масштабе получаемых карт составляет 1-2 см, а шаг наблюдений берут в несколько раз меньше, так чтобы он составлял на местности 1-10 м.
Интерпретация материалов разных методов геофизического профилирования качественная и сводится к выделению на графиках и картах наблюденных параметров различных аномалий - максимумов, к которым чаще всего приурочены мерзлые породы, минимумов, обусловленных иногда талыми породами, участков разных уровней, степени изменчивости параметров и т.д. При истолковании результатов необходимо опираться на мерзлотно-геологическую информацию, устанавливая корреляционные связи между теми или иными геофизическими и мерзлотными (льдистость, литология и т.д.) параметрами.
|
|
|
Расчленение мерзлых и талых горных пород.
Для определения глубины залегания кровли и подошвы многолетнемерзлых пород, изучения строения надмерзлотной, мерзлотной и подмерзлотной частей разреза, выявления грунтовых, межмерзлотных и подмерзлотных вод, кроме термических исследований в скважинах, используют различные виды электромагнитных зондирований: вертикальные (ВЭЗ, ВЭЗ-ВП), частотные (ЧЗ), радиолокационные (РЛЗ). Для этих же целей применяют сейсморазведку (МПВ, МОВ).
Выбор одного-двух из названных методов зондирования определяется геоморфологическими и мерзлотно-геофизическими условиями, а также задачами, стоящими перед геофизическими методами. Наибольшее применение находят ВЭЗ, отличающиеся простотой проведения измерений и приемов интерпретации. Их применяют летом, когда условия заземления бывают вполне удовлетворительными. Метод ВЭЗ-ВП относится к детализационным, его используют реже. Несмотря на методические преимущества зондирований, выполняемых на постоянных разносах и переменных частотах (ЧЗ) или временах становления поля (ЗС), эти методы применяются мало из-за сложных приемов интерпретации. В зимних условиях и в случае наличия поверхностных отложений высокого сопротивления целесообразно применять ЧЗ, ЗС или наиболее эффективное радиолокационное зондирование (РЛЗ). Сейсморазведку, несмотря на возможность проведения работ и летом и зимой, при мерзлотных исследованиях применяют реже, чем электроразведку. Это объясняется не только более сложной техникой и методикой, но и сложными сейсмогеологическими условиями.
|
|
|
Система наблюдений и густота точек зависят не только от масштаба работ (расстояния между центрами зондирований изменяются от 1 до 5 см в масштабе получаемых разрезов), но и от данных микрорайонирования и результатов предшествующих мерзлотно-геофизических съемок. Точки зондирований располагают в центральных участках выделенных микрорайонов, где искажающее влияние горизонтальных неоднородностей ожидается меньшим.
|
|
|
При интерпретации кривых зондирований и данных сейсморазведки, полученных в районах многолетнемерзлых пород, большие трудности связаны с боковыми искажениями; резким контрастом свойств отдельных слоев (особенно электрических сопротивлений мерзлых и талых пород); градиентным изменением свойств с глубиной в верхней и нижней частях слоя многолетнемерзлых пород; экранирующим влиянием высокольдистых слоев, затрудняющим изучение толщ под ними; изменчивостью летних и зимних кривых зондирований и другими факторами. Поэтому разработанные приемы интерпретации данных зондирований для пологослоистых (одномерных) разрезов с отсутствием многолетнемерзлых слоев не обеспечивают достаточной точности, а получаемые геоэлектрические и сейсмогеологические разрезы являются часто полуколичественными. Наиболее достоверное истолкование данных зондирований можно ожидать при комплексировании ряда геофизических методов с привлечением всей геолого-мерзлотной информации.
Динамику мерзлотных процессов и явлений изучают путем повторных геофизических съемок в разные времена года, особенно в конце лета и зимы.
Изучение ледников.
Для гляциологических исследований (определения мощности покровных и горных ледников, изучения их внутреннего строения, морфологии подледных пород) применяют электрические и электромагнитные зондирования (ВЭЗ, ЧЗ, ЗС, РЛЗ), сейсморазведку (МОВ, МПВ), гравиразведку. Методы ВЭЗ, ЧЗ, ЗС, МПВ используют в основном при исследовании относительно маломощных горных ледников. Сейсморазведку МОВ используют при исследовании мощных ледниковых покровов.
Ведущими и самыми точными методами исследования ледников являются воздушный и полевой варианты радиолокационного зондирования (РЛЗ). С их помощью определяют мощность ледника, глубину залегания различных отражающих границ в нем, среднюю температуру ледников, иногда скорость их движения, выявляют скрытые трещины и зоны инфильтрации в них морских вод. Высокая точность определения мощности ледников по формуле 
, где 
(в м/мкс) - скорость распространения радиоволн во льду, 
- относительная диэлектрическая проницаемость льда, 
- время запаздывания отраженного импульса, объясняется постоянным значением = 3,1-3,5 для льда. Метод РЛЗ при ледовой разведке обладает очень большой глубинностью (до 4 км), что объясняется высоким удельным электрическим сопротивлением льда и малым поглощением радиоволн в нем. Методом РЛЗ исследованы значительные территории покровных ледников в Антарктиде, Гренландии, ледяные купола Арктики, многие горные ледники.
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 284; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!