Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

88 страниц

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

В документе рассмотрены физико-геокриологические предпосылки применения геофизических методов с целью изучения мерзлых пород. Определен комплекс наземных и скважинных геофизических методов при мерзлотной съемке и районирования. Указаны способы решения наиболее распространенных задач мерзлотной съемки. Описана последовательность проведения геофизических работ при мерзлотной съемке на различных стадиях проектирования. Для геофизиков и инженеров-геологов, проводящих изыскания в районах распространения мерзлых пород.

  Скачать PDF

Оглавление

1. Обоснование комплекса геофизических методов для целей мерзлотной съемки и районирования

Электроразведка на постоянном и низкочастотном токе

Удельное электрическое сопротивление (УЭС) мерзлых пород

Схематическая геоэлектрическая модель мерзлой толщи и типичные аномалии на кривых ВЭЗ и электропрофилирования над ней

Основные положения методики электроразведочных работ и интерпретации результатов наблюдений

Сейсморазведка

Сейсмоакустические свойства мерзлых пород

Схематические геосейсмические модели различных участков мерзлой толщи и типичные годографы над ними

Основные положения методики сейсмоакустических исследований и приемов интерпретации результатов наблюдений

Гравиразведка

Плотность мерзлых пород и зависимость ее от состава и льдистости

Схематическая и гравиметрическая модель различных участков мерзлой толщи

Основные положения методики работ и приемов интерпретации результатов наблюдений

Магниторазведка

Магнитные свойства мерзлых пород

Схематическая геомагнитная модель мерзлой толщи

Основные положения методики полевых работ и приемы интерпретации результатов наблюдений

2. Комплексное применение геофизических методов при решении задач мерзлотной съемки и районирования

Изучение состава, строения и мощности мерзлой толщи

Картирование боковых границ многолетнемерзлых пород

Определение строения, состава и мощности мерзлой толщи

Изучение распространения многолетнемерзлых пород в пределах акватории

Исследование небольших акваторий

Изучение крупных водоемов

Изучение распространения, мощности и обводненности таликов

Исследование широких таликов

Изучение узких таликов

Изучение распространения по площади и в разрезе сильнольдистых пород и подземных льдов

Картирование сильно льдистых пород

Картирование пластовых льдов

Картирование повторно-жильных льдов

3. Последовательность применения комплекса геофизических методов при мерзлотной съемке по стадиям проектирования

Общие положения

Виды съемок

Общие вопросы организации и проведения геофизических работ

Отчет о результатах геофизических работ

Последовательность проведения комплексных геофизических работ при съемке площадей

Рекогносцировочная съемка (ТО)

Крупномасштабная съемка на стадии ТП

Разведка площадей стадии РЧ

Съемка под линейные сооружения

Крупномасштабные съемки на стадии ТП

Мерзлотная съемка переходов через водоемы

Разведка трасс на стадии РЧ

Показать даты введения Admin

Рекомендации

по комплексированию геофизических методов

при мерзлотной

Производственный н научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве

(ПНИИИС) Госстроя СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ

по комплексированию

геофизических

методов

при мерзлотной съемке

Москва Стройнздат 1987

Рис. 5- Номограмма, изображающая зависимости рт и от Л и типа криогенной текстуры при/*- 500 (суглинки)    8

зуется наиболее низкими температурами из-за проникновения в глубь волны зимнего холода и соответственно наиболее высокими УЭС.

1-26. Третий геоэлектрический горизонт представлен мерзлыми породами, температура и УЭС которых меняются с глубиной в соответствии с геотермическим градиентом. Поскольку температура пород здесь всегда выше, чем в слое сезонных колебаний температуры, то и УЭС третьего слоя всегда меньше, чем у вышележащих пород. Так как УЭС пород убывает с глубиной, третий слой электрически анизотропен. Коэффициент анизотропии зависит от состава мерзлой породы и градиента температуры и в отдельных случаях может достигать    Л    *    1,5"2.

1.27.    Четвертый геоэлектрический горизонт относится к талым породам и обладает более низкими значениями УЭС по сравнению с вышележащими породами.

1.28.    Обобщенный геоэлектрический разрез однородной мерзлой толщи относится к типу HQ <р3 i р} > ръ > р4 ) и выделяется соответствующими аномалиями на кривых ЭП и ВЭЗ.

1.29.    Боковая граница мерзлой толщи обнаруживается на графиках д uf /j (рл) и лип/У ЭП в виде аномалий, свойственных контактам двух сред с большим перепадом УЭС. Амлитуды этих аномалий, как правило, максимальны.

Рис. 6. Номограмма, изображающая зависимости />т и /)^ от У7в и типа криогенной текстуры при Xй ЮОО-ЗООО (тяжелые суглинки-глины]

1 -30. На кривых Р* и tUi./aUi двусторонних трехэлектродных и симметричных ВЭЗ НДС (см. рис. 7, ВЭЗ WU ) влияние боковой границы мерзлой толщи присутствует в виде аномалий, характерных для вертикального контакта или ступени с большой амплитудой смещения.

1 -31. Кривые рк симметричных ВЭЗ искажены настолько, что по ним не представляется возможным определить количество и последовательность залегания гео-электрических горизонтов в разрезе, а также УЭС и мощности.

*»32. Участки с повышенной мощностью слоя сезонного протаивания выделяются на графиках ЭП МДС аномалиями, характерными для объектов с пониженным УЭС. Амплитуды аномалий на кривых AUt/y(pK) и AU„/3 зависят от соотношения глубин

11

I • «и*»** двустороннего ди1ЮЛ»иого ЭП ИДС j II * схенатическмА геоэлеитрмческмА разрез -врзпой тощи; Я - простирание геоалектрмческих границ; 1У - кривые В33 ИДС; а - двусторонние трехэлсктродтем; б - сииметри.«ые ; 1 - бугристы» тор*.ник; 2 - полосы стой»; J - лесополоса; к - лесом; 5 - суглинок; 6 - граница мсралотм; 7 - »начемие УЭС пород е пределах слое; 8 - пункты ВЗЗ и направление разносов пи-тооыид электродов; 9 * кривые fim и ЛЦ, /Щ 8ЭЗ и йЦ/I и АЦ,Ц ЭП дле левых установок AM*» АГт,\0 - кривые А, к ли/М ВЭЗ и ЛЦ/I и


ЛЦ/1 ЭП дле правых установок MNB и МНВ'в.    *

протаивания и длин питающих линий .^рабочих расстояний^ измерительных установок и в случае небольших по размеру установок могут быть соизмеримы с амплитудами аномалий над боковой границей мерзлой толщи.

1.33» Если поперечные размеры зоны протаивания пород в 5"Ю раз превышают глубину протаивания» то ее боковые границы не влияют на характер аномалий на кривых    ийил/аut двусторонних трехэлектродных и симметричных ВЭЗ (см. рис.

7* ВЭЗ lfl|. Аномалии на кривых ря ВЭЗ соответствуют четырех слоимому строению мерзлой толщи с р, *Рж> Р**Ръ >Ра •

1.3*». Если поперечник протаявшего участка соизмерим с глубиной протаивания, лит

на кривых />*• и a ut    трехэлектродных    и симметричных ВЭЗ МДС наблюда

ются аномалии, характерные для грабенов и воронок, заполненных проводящей средой ( см. рис. 7, ВЭЗ If2 ). Типичным для них признаком служит воздымание левой Xначальной) ветви кривых рк под углом более **5° по отношению к оси абсцисс, сопровождающееся достаточно заметным перегибом кривой рк на разносах АВ/2 ДАО, ОВ ), на которых ослабевает влияние боковых границ при существующем соотношении УЭС пород в первом и втором геоэлектрических слоях.

1.35.    Интерпретация начальных ветвей таких кривых Р „ с помощью палеток ЦС-2-1 и последующая замена первых двух слоев одним эквивалентным слоем позволяет избавиться от необходимости выделения в разрезе эквивалентного фиктивного дополнительного слоя и повысить точность определения мощностей и УЭС существующих слоев.

1.36.    Участки с небольшой глубиной сезонного протаивания выделяются на кривых Pt и -jr- ЭП МДС аномалиями, свойственными для тел с повышенными значениями УЭС. При больших поперечных размерах таких участков кривые Рк и

а ит

ВЭЗ МДС соответствуют четырехслойному строению среды с границами, залегающими параллельно земной поверхности, независимо от схемы измерительной установки.

1»37. Если поперечные размеры участка с небольшой глубиной протаивания срав-

нительно невелики, то на кривых рк и дц4 двусторонних трехэлектродных и симметричных ВЭЗ МДС наблодаются аномалии, характерные для горста или ступени в высокоомном основании ( см. рис. 7» ВЭЗ 1^3). Типичным их признаком является присутствие в левой ветви кривых />- элемента, свойственного для горизонтально-слоистых разрезов явного вида A (Pi < Рг < fs) или неявного вида КН(А*А»

Рг Ръ >Рь <Р* ) » сопровождающегося знакопеременными аномалиями на кривых йЯп. .

л Ut

1.38.    Интерпретация подобных кривых рл с помощью палеток для горизонтально-слоистых сред приводит к выделению в разрезе одного или двух фиктивных слоев и к значительным ошибкам при определении мощностей и УЭС реально существующих геоэлектрических горизонтов.

1.39.    Применение приемов, специально разработанных для интерпретации кривых рк илиа/лил ВЭЗ МДС, позволяет установить элементы залегания боковых границ горста или ступени и избежать ошибок при оценке геоэлектрических параметров мерзлой толщи.

1.40.    Изменения в составе, льдистости или температуре мерзлых пород сопровождаются образованием в них дополнительных наклонных геоэлектрических границ и как следствие к формированию дополнительных аномалий на кривых А ,&ип/э; AUn/AUt ЭП и ВЭЗ МДС.

1.1*1. Изменения типа криогенной текстуры не создают границ, дополнительных к существовавшим ранее, но приводят к смещению экстремумов на кривых рм ВЭЗ за счет изменения коэффициента анизотропии всей мерзлой толщи или отдельных ее слоев. Все это является причиной многообразия типов аномалий на кривых рк ,

AU„/y I AU„/aUt ЭП и ВЭЗ МДС над мерзлыми толщами различного состава и строения. Многочисленные зависимости УЭС мерзлых пород открывают широкие возможности для применения электроразведочных методов при инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях в области развития ММП.

1Л2. При исследовании мерзлых толщ требуется тщательный выбор методики полевых работ, а также методов, позволяющих получить максимальное количество информации. Положение существенно упрощается, когда влияние какого-либо мерзлотно-геологического фактора преобладает. К их числу относятся следующие частные геоэлектрические модели мерзлой толщи.

13

1.^з. Геоэлектрическая модель таликов приведена на рис. 8. Боковые границы несквозных и межмерзлотных таликов фиксируются на графиках AUt/p, " л и„/У ЭП НДС в виде аномалий контактного типа, сходных с теми, которые наблюдаются над боковыми границами мерзлой толци или сквозного талика. Указанное сходство тем больше, чем меньше действующее расстояние измерительных установок и глубже талих.

aU„

1 .М. Кривые Рк и    двусторонних трехэлектродных ВЭЗ ИДС, получен

ные над мерзлой толдей вблизи боковых границ талика X см. рис. 8, ВЭЗ М* 1 и U), имеют все признаки бокового влияния вертикального контакта или ступени и будучи проинтерпретированы соответствующим образом позволяют определить местоположение и элементы залегания горизонтальных и наклонных границ.

1.1*5. Характерной особенностью несквозных таликов является присутствие в нижней части разреза высокоомного опорного горизонта, в результате чего правые ветви кривых />* двусторонних трехэлектродных и симметричных ВЭЗ (см. рис. 8, ВЭЗ If 2/) составляют угол с осью абсцис£, близкий к 1*5 , если поперечные размеры талика достаточно велики, и более 1*5°, если глубина талика соизмерима с его шириной. Величины    в    левой    ветви кривых ВЭЗ соответствуют УЭС талых пород

ми и типичные кривые ЭП и ВЭЗ МДС над различными ее элементами:

I - кривые двустороннего дипольного ЭП МДС; II - схематический разрез мерзлой толщи: III - простирание геоэлектрических границ: 1У ~ типичные кривые ВЭЗ МДС - а - двусторонние трехэлектродные; б - симметричные; 1 - бугристый торфяник; 2 - полосы стока; 3 -река; 4 - песок; 5 - суглинок; 6 - граница мерзлоты; 7 - значение УЭС пород в пределах слоя; 8 - пункты ВЭЗ и направление разносов питающих электродов; 9 - кривые /)к и Лип/л1/ ВЭЗ ли/J(p)n AU/J ЭП для левых установок AMN и AAMN : 10 — те же кривые для правых установок MHBMNB'B

14




0« 07


0« 0s EE3'» 0" 0'?


Рис. 9- Геоэлектрическая модель мерзлой толци, содержащая в разрезе пластовые льды или сильнольдистые породы

1 - кривые двустороннего дипольного ЭП НДС; II - схематический геоэлектрический разрез мерзлой толци; Ш - простирание геоэлектрических границ; IV - типичные кривые ВЭЗ НДС - а -двустронние трехэлектродные•, б - симметричные; 1 •- бугристый , торфяник; 2 - полосы стока; 3 ~ кустарник; 4 - мерзлые породы; 5 - лед; 6 - граница мерзлоты; 7 ” граница ледяного тела; 8 - сильнольдистые породы; 9 “ УЭС пород; 10 - точки ВЗЗ; 11 - кривые />н и AUn/AЦ ВЭЗ и AUt/K/>„) и AUHU ЭП для левых установокAMNhAA'W, 12 - те же кривые для правых установок Л4¥Ди МНВ'в


в зависимости от их состава и чередования в разрезе. На кривых ВЭЗ присутствуют аномалии, характерные для разрезов вида КН, <3 Н или АЛ

1.46.    В результате интерпретации кривых ВЭЗ МДС могут быть определены мощности и УЭС слоев талых пород, форма и элементы залегания границ между талыми и мерзлыми породами, глубина талика.

1.47.    В случае межмерзлотного талика в верхней части геоэлектрического гори

зонта присутствует высокоомный слой (см. рис. 8, ВЭЗ If 3/)» в результату чего, аномалии на кривых    ВЭЗ    начинают    соответствовать разрезам вида KQH, KQAH.

1.48.    Интерпретация аномалий такого вида позволяет определить мощность и состав верхнего слоя мерзлоты, промежуточных слоев талых пород и глубину залегания кровли второго слоя мерзлоты.

1.49.    Геоэлектрическая модель мерзлой толщи, содержащая в разрезе пластовые льды или сильнольдистые породы, показана ла рис. 9* Поскольку сильнольдистые породы ( Л > 0,5) и пластовые льды обладают наиболее высокими значениями УЭС, то участки их распространения выделяются на графиках AUt/J наи„/У ЭП анома-


15


УДК 550.83 ♦ 528.48:624.139

Рекомендованы к изданию решением секции геофизики и инженерной сейсмологии Научно-технического совета ПНИИИС Госстроя СССР.

Рекомендации по комплексированию геофизических методов при мерзлотной съемке/ПНИИИС — м.: Стройиздат, 1987. - 88 с.

Рассмотрены физико-геокриологические предпосылки применения геофизических методов с целью изучения мерзлых пород. Определен комплекс наземных и скважинных геофизических методов при мерзлотной съемке и районировании. Указаны способы решения наиболее распространенных задач мерзлотной съемки. Описана последовательность проведения геофизических работ при мерзлотной съемке на различных стадиях проектирования.

Для геофизиков и инжеяеров-геологов, проводящих изыскания в районах распространения мерзлых пород.

Табл. 13,    ил.40

Разработаны канд. геол.-минерал, наук А.Н. Боголюбовым, инженерами Н.П. Боголюбовой н Е.Я. Мозгановой.

p    Инструкт.-нормат.,    1    выл..-    85    -    87

047(01) -87”

© Стройиздат, 1987

1. ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСА ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ МЕРЗЛОТНОЙ СЪЕМКИ И РАЙОНИРОВАНИЯ

ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА НА ПОСТОЯННОМ И НИЗКОЧАСТОТНОМ ТОКЕ удельное электрическое сопротивление (гэс) мерзлых пород

1.1.    Мерзлые породы состоят из минеральных и органических частиц, льда, незамерзшей воды и газообразной составляющей, заполняющей свободное лоровое пространство. Присутствие в мерзлых породах льда как породообразующего минерала изменяет электрические свойства пород, присущие им в талом состоянии, а многообразное взаимодействие мезамерэтей воды с минеральным скелетом и льдом делает очень широким диапазон изменения электрических свойств пород в зависимости от их состава, структуры, типа криогенных текстур и температуры.

1.2.    Подавляющее большинство породообразующих минералов относятся к ди

электрикам и характеризуются весьма большими величинами УЭС( 107-10п и более Ом*м), которые можно принять за бесконечно большие с точки зрения практической электроразведки. Исключение представляет небольшая группа минералов и пород, обладающих электронной проводимостью. УЭС этих минералов и пород изменяется от сотых долей до первых десятков Ом'м в зависимости от их состава. Во всех случаях не обнаружено сколько-нибудь заметной зависимости УЭС породообразующих минералов от температуры в диапазоне от +20 до -20°.    _

1.3» УЭС льда из дистиллированной воды меняется от 10' до Кг Ом*м    при

понижении температуры от 0 до -50°. В более общем случае УЭС льда зависит    от

концентрации (минерализации) замерзшего электролита и температуры. Увеличение концентрации исходного электролита при заданной температуре приводит к уменьшению УЭС льда главным образом за счет образования пленки незамерэюей воды между отдельными кристаллами льда и увеличения ее толщины. УЭС льда при уменьшении концентрации солей возрастает в первом приближении пропорционально корню квадратному из величины концентрации. Представление о температурном ходе УЭС льда при различной концентрации исходного раствора можно получить на основании приближенных зависимостей ( рис. 1Д .

1.1». На основании имеющихся данных об изменении УЭС льда в зависимости от концентрации (минерализации ) исходного раствора и температуры можно ожидать, что УЭС рыхлосвязанной незамерзшей воды в основном определяется ее минерализацией в диапазоне температур от 0 до -2    -3°С.

1.5'. Электропроводность подавляющего большинства горных пород имеет ионную природу, поэтому УЭС талых пород тесно связано с их пористостью, степенью заполнения пор водой и ее минерализацией. При отрицательных температурах свободная вода переходит в лед, и прохождение тока через мерзлую породу осуществляется по пленкам мезамерзшей, главным образом^связанной воды, окружающим зерна минерального скелета и льда. В результате сечение токопроводящих путей уменьшается, а длина их увеличивается, что приводит к увеличению УЭС пород при их промерзании. Величина УЭС целиком зависит от факторов, определяющих количество и характер распределения незамерзшей воды в породе. Такими факторами являются состав, строение, пористость, льдистость, криогенная текстура и температура породы.

1.6. УЭС мерзлых скальных пород определяется незамерзией водой, облекающей ледяные вклочения и зерна продуктов выветривания по трещинам и порам. Заполнитель представлен глинистым материалом с достаточно высоким содержанием неза-

3

Рис. 1. Приближенная зависимость УЭС льда от температуры и минерализации

1 - по данным В.П. Мельникова и А.М. Снегирева; 2 - по данным Ю.Д. Зыкова

мерэшей воды. В мерзлых скальных породах лед не создает замкнутых систем, поэтому УЭС сильмотрещиноватых скальных пород, как правило, меньше УЭС монолитов даже при втносительно большой льдистости первых. УЭС мерзлых скальных пород зависит в первую очередь от их трещиноватости (пористости), а во вторую - от их состава, в чем можно убедиться, проанализировав данные, помещенные в табл. 1.

Таблица!

Наименование и возраст пород

Состояние пород

УЭС, Ом/м, пород

талых

мерзлых при температуре от 0 до до -2 С

Архейские граниты, гнейсы и сланцы

Сильнотрещиноватые

Трещиноватые

Монолитные

150-1000

1500-5000 12 000-30 000

1 500-10 000

10 000-60 000 50 000-100 000

Доломиты, известняки и мергели нижнего кембрия

Трещиноватые

Монолитные

500-2000

6000-9000

5 000-10 000 19 000-36 000

Песчаники нижней юры

С ил ь нот рещинова тыс

Трещиноватые

Монолитные

100-200

300-500

1000-1500

900-2 500 5 000-10 000 15 000-30 000

1.7. Среди рыхлых мерзлых пород накЛольшими величинами УЭС обладают пески галечники и другие грубодисперсные породы, содержащие неэамерзшую воду в незначительных количествах. При переходе температуры через 0° почти вся свободная вода в них переходит в лед, а УЭС возрастает в десятки, а иногда в сотни раз. Мерзлые супеси и суглинки, в которых незамерзшей воды значительно больше, чем в песке, характеризуются промежуточными значениями УЭС. Наибольшее количество незамерзшей воды содержится в глинах, вследствие чего при промерзании их УЭС увеличивается незначительно (о 2-3 раза). Обобщенные данные об изменении УЭС рыхлых мерзлых пород с массивной криогенной текстурой приведены в табл. 2.

4

1.8. Включения льда и минеральные частицы не создают замкнутых систем    в

мерзлых породах с массивной криогенной текстурой, поэтому УЭС таких пород преимущественно зависит от содержания в них незамерзшей воды при заданной температуре. На»Лолее интенсивные изменения УЭС наблюдаются в песках в интервале температур от 0 до -2 . Эти изменения значительно слабее в глинистых грунтах с массивной криогенной текстурой. Приближенная зависимость УЭС мерзлых рыхлых пород с массивной криогенной текстурой от их состава и температуры приведены на рис. 2.

1.9» Изменение УЭС мерзлых пород со влировыми криогенными текстурами также контролируется содержанием незамерзшей воды в породе, но в иной степени    по

сравнению с тем, что имеет место в породах с массивной криогенной текстурой (табл. 3).

Объясняется это тем, что ледяные включения в породе образуют замкнутые системы, прерывающие токовые пути по пленкам незамерзшей воды, и УЭС мерзлой породы начинает зависеть от электропроводности льда, мощности и взаимного расположения шлиров льда в ней.

1.10.зависимость УЭС мерзлых пород от состава, типа криогенной текстуры, льдистости и температуры может быть изучена с помощью аналитических расчетов для слоистой модели грунта.

Р*хл**

Рис. 2. Приближенная зависимость УЭС мерзя** аТур* мой криогенной текстурой от их состава и темп

порол


5


т «блица 2

Состав и УЭС пород

При те поврет у ре, °С

0

от 0 до -0,5

-2

*3

ГЪалевагые ласки, легкие суглинки

содержание иевамерв*

•«* води, X

пт

У-*5

*•-6

“ГУ”

1-2

УЭС, Ои'и

50-100

500-2000

1500-3*00

2500-1*500

8000-10 ООО

12 000-25 ООО

Ткиегые супеси. легкие суглааики

содерва»^€ неввиер*-•ей воды, X

20-*а0

ПГЯ5

7-15

5-15

т

2-10

УЭС. 0м*м

*•0-70

200-500

500-500

750*500

550-1000

Таблице)

Состав и УХ пород

Пр« те ил ере ту ре, С

—*0

от 0 до -0,5

-=Т—

-т—

-^—

-=5—

-=7-

Содержание иеванврвжсй воды в породе "спау «лирами Лк да. t

ПГП

7-15

5-1J

з-п

4-10

УЭС тякатк супесей, легких суглинков со алировымн криогенными текстурами, Ом.м

*•0-70

300-2000

1*а00-2500

2200-5000

*500-7000

7000-20 000

а 000-*0 000

1.11. Рассмотрим зависимости, позволяющие найти электрические характеристики слоистой, сетчато-слоистой и равномерно-сетчатой сред по известным УЗС прослоев и вмещающей среды. Обозначив рл УЭС льда, JO - УЭС породы с массивной криогенной текстурой, залегающей между шлирами льда .получим для мерзлых пород со слоистыми криогенными текстурами:


поперечное УЭС мерзлой породы Р*


. А.*»»*, ,


/V


1(1 У


продольное УЭС мерзлой породы р^


Pt


т/3«г> *Р» Г р т


(2)


среднеквадратическое УЭС мерзлой породы pat

А«1ар7    ;

коэффициент анизотропии мерзлой толщи


А :


Л


где


zhj, п сгГ

ГА,


суммарная мощность ледяных шлиров в единице объема | суммарная мощность прослоев мерзлой породы с массивной текстурой также в единице об'ьема.

1.12. Для сетчато-слоистой мерзлой толщи справедливы выражения:

А - А {“£- ♦ (}!т]1£ф ор] } ;

криогенной


(5>


о - р \J£L *     I.    (6)

Г<    «*т    )({*<})-J *    w


Pm'if1. !>t . A ■ /«./Л    -    W

где    - отношение суммарной мощности льда, составляющего основную систему

шлиров, к суммарной мощности породы между ними; £ - отношение суммарной мощности льда, относящегося к подчиненным системам шлиров, к суммарной мощности породы между ними.

1.13. В случае равномерно-сетчатой мерзлой толщи т ’ $,    Я -1,

Pm-fit- Р. -РтЬ%Г * ffffi /./.}•    Яв)

1.1^. Из теории распространения постоянного электрического тока о анизотропных средах следует, что в результате интерпретации кривых рк ВЭЗ можно определить величины рт и А мерзлой толщи с горизонтальными слоистыми или сетчато-слоистыми криогенными текстурами.

1«15» При измерениях в скважинах зондами по методу сопротивления может быть определена только величина А мерзлых пород.

1«16. Поперечное сопротивление мерзлой толщи со слоистыми и сетчато-слоистыми криогенными текстурами не определяется с помощью наземных и скважинных методов и может быть вычислено по формуле

Л ‘/5f~    (9)

1.17. По формулам (5)-(8) вычислены значения Pm » Pi и А для мерзлых пород различного состава с равномерной сетчато-слоистой криогенной текстурой.


7


мри этом соотношение прослоев льда менялось в пределах 0 & $/п\ £    1, что

позволило охватить весь диапазон криогенных текстур от сетчатых до слоистых. Требуемые величины Д, и /^р снимались с обобщенных кривыхсм. рис. 1 и 2 / с учетом влияния температуры. Расчеты выполнены для значений \р -20(су-песи), р - 100 (легкие суглинки - тяжелые супеси/),    ft - 500 (суглинки)

и Jf - ЮОО-3ООО (тяжелые суглинки - глины), где /(*7?


1.18. Результаты вычислений представлены в виде номограмм, связывавших отношения Pmf-Pnp и Pt/P*p с объемной льдистостыо Лв и коэффициентом анизотропии К мерзлой толщи (рис. 3» **, 5» 6.) . Индексы кривых соответствуют величине отношения ?/фГ . С помощью этих номограмм можно найти объемную льдистость Л*,по значениям    и    X    \ или I и Л , получаемым в резуль

тате интерпретации кривых ВЭЗ или каротажа КС.

1.19.    Задача решается в следующей последовательности. Зная состав и прибли

зительную температуру j(c точностью до j1°C ) мерзлой породы, находят по номограммам на рис. 1 и 2 соответствующие значения рм и рлр . Пользуясь вычисляют    о    о,    />.

'’■К    —£-■


Далее выбирают номограмму


с индексом    наиболее близким к полученному значению, и по ней определяют величины .    и    по    известным    значениям    рт j рпр и X илии

Л,Для облегчения решения этой задачи удобно пользоваться подвижным прозрачным транспарантом, например' калькой*.

1.20. На транспаранте обозначают оси координат в масштабе номогра**4ыуна которых соответственно откладывают полученные значения .Л,//V»А/Лу» или ^ . Далее прозрачный транспарант передвигают по номограмме до тех пор, пока значения _ Pm fРпр    и Л не совместятся с кривыми, имеющими одинаковый индекс.

При совмещении транспарант укажет на оси абсцисс номограммы значение Л , а

в


индекс -кривых - величину отношения £//я    .    Необходимо,    чтобы    оси    координат

транспаранта и номограммы были всегда параллельны, а их абсцисс совпадали.

1.2К Если интерпретируемые значения /г.' значительно отличаются от указан-ных на#тмогршимах, то \ и tf/m могут быть найдены путем интерполяции величин. , полуденных по номограммам для больших и м/нымих значений р.. По номо-!м также можно определить Л * * и у/m л<Гизвестным значениям Я&    иРя/Р^,

Точность решений в

P>V

&>,1.


чик ,

граймам также можно Pt/P*r ■ ил и Ря. и Рпр


по известным значениям Я этих случаях не выходит


6

за


пределы



РиС* 3* н^мограи»^» изображающая зависимости рт и pf от /7 и типа криогенной тексг/Рй при уи- 20 (супеси)


= 100

Рис. Ц. Номограмма, изображающая зависимости и от ^ и типа криогенной текстуры при /1т юо (тяжелые супеси - легкие суглинки^

К22^^^ение становится ЭДпдделениым, если известно толькорт/fa****PtlPr-В атом случае    мовок» -получить с помощью номограмм предельнее значения

А V    и \ для слоистом (0/т*О) и сетчатой ($/** 0,5-1/ криогенных

текстур или А’. и ф/т для наиболее вероятных (распространенных/) в районе исследований значений Л#.

■СХЕМАТИЧЕСКАЯ ГЕОЭЛЕКТГИЧЕ СКАЯ МОДЕЛЬ ME ГОЛ О Я ТОЩИ И ТИПИЧНЫЕ АНОМАЛИИ НА КГИ8ЫХ ВЭЗ И ЭЛЕКТРОПРОВИЛИРОвАНИЯ НАД НЕЙ

1.23. Обобщенная геоэлектрическая модель мерзлой толщи показана на рис. 7. В весенне-летне-осенний период, когда применение электроразведки на постоянном токе наиболее рентабельно, в однородной по составу мерзлой толще могут быть выделены четыре горизонта.

1.2fr. Первый от поверхности горизонт сезонно-талых пород характеризуется более низкими по сравнению с мерзлыми породами УЗС. Мощность талого слоя меняется в широких пределах как по площади, так и во времени. Она минимальна весной и в начале лета на торфяниках и под моховыми кочками и увеличивается в несколько раз в конце лета и осенью в пределах полос стока надмерэлотмых вод, между моховыми кочками.

1.25. Второй от поверхности геоэлектрический горизонт относится к слою сезонных изменений температуры. В -зависимости от состава мерзлой толщи и условий теплообмена на ее поверхности глубина залегания подошвы этого геоэлектрического горизонта может меняться от 8 до 15 м. Этот слой большую часть года характери-

9