Методика и результаты применения георадиолокатора 17-ГРЛ-1 на закарстованном участке россыпи

Файл : 2564-1.rtf (размер : 70,564 байт)

Методика и результаты применения георадиолокатора 17-ГРЛ-1 на закарстованном участке россыпи

В.П. Бакаев, Н.П. Бушков

Схематический разрез россыпи на исследуемом участке двухслойный: коренные породы (известняки) перекрыты рыхлыми отложениями (глинами, песками, галечником). Электрическое сопротивление известняков составляет 500-1000 Ом× м, понижаясь на участках с высокой трещиноватостью и обводненностью до 200-300 Ом× м. Для рыхлых отложений значения электросопротивления не превосходят 100-200 Ом× м. Для плотика характерно развитие карстовых ловушек, в которых может наблюдаться наиболее высокая концентрация металла. Опытные исследования проводились в весеннее время, поэтому верхняя часть рыхлых отложений находилась в промерзшем состоянии и их электрическое сопротивление превосходило 200 Ом× м . Исследования выполняли с помощью георадиолокатора 17-ГРЛ-1, в котором реализован метод моноимпульсного радиолокационного зондирования с дискретным съемом информации на каждой точке наблюдений (см.: Финкельштейн М.И., Кутев В.А., Золотарев В.П. Применение радиолокационного приповерхностного зондирования в инженерной геологии. М.: Наука, 1986).

Георадиолокатор состоит из приемно-измерительного модуля с блоком питания, выносного антенно-приемного модуля и антенно-передающего модуля с блоком питания. Метод моноимпульсного радиолокационного зондирования заключается в направленном изучении нормированных по спектру электромагнитных моноимпульсов с последующим изучением характеристик сигналов, отраженных от границ раздела в исследуемой среде.

Измерения выполняли в диапазоне частот 20-200 МГц, расстояние между антеннами составляло 2,5 м, шаг наблюдений (между точками зондирований) 2,5 м. Антенны ориентировали вдоль профиля наблюдений. Интерпретацию временных диаграмм поглощения проводили качественно, с выделением участков с одинаковыми коэффициентами затухания радиоволн и выделением на этой основе слоев с одинаковым коэффициентом затухания. Одно георадиолокационное зондирование выполнено у скважины. Сопоставление результатов интерпретации данных зондирования с разрезом по скважине приведено в табл.1.

Описание пород по скважине

Результатыты интерпретации георадиолокационного зондирования

№ слоя

Интервал глубин, м

Хар-ка пород

№ слоя

Интервал глубин, м

Хар-ка пород

1

0-0.7

Почва

1

0-4.1

Суглинок

2

0.7-1.5

Суглинок, щебень

-

-

-

3

1.5-4.2

Суглинок

-

-

-

4

4.2-5.3

Щебень

4

4.1-6.2

Щебень

5

5.3-7.8

Суглинок

5

6.2-8.4

Суглинок

6

> 7.8

Известняки

6

> 8.4

Известняки

Слои 1-3, выделяемые по описанию пород по скважине, при радиолокационном зондировании не расчленяются. Видимо, объемное содержание щебня в слое 2 незначительно и не отмечается при зондировании. Оценка точности определения границ слоев составила +0,3 м-1,0 м (в абсолютных величинах) (табл.2).

Слои

Мощность слоя по бурению, м

Мощность слоя по данным геолокации, м

Ошибка абсолютная, м

Ошибка относительная, %

1+2+3

4

5

4,2

1,1

2,5

4,1

2,1

2,2

0,1

-1,0

0,3

2,3

-99,0

12,0

После проведения параметрических наблюдений выполнены радиолокационного зондирования по широтному профилю, пересекающему террасу реки. Результаты интерпретации, представленые в виде георадиолокационного разреза по профилю, приведены на рисунке.

Граница 1 на разрезе соответствует глубине сезонногопромерзания рыхлых отложений на период наблюдений. Границами 2 и 3 выделяется водоносный горизонт ( 2 – поверхность, 3 – подошва водоносного горизонта). Поверхности плотика соответствует граница 4 (см. рис.). Выявлено два провала в плотике, которые проинтерпретированы как карстовые полости. Геометрические параметры карстовых полостей: диаметр 3 м, глубина относительно поверхности плотика 6 м. Кроме двух указанных карстовых полостей выявлены также три участка отсутствия отражения радиоимпульсов протяженностью 2,5 м, 3 м и 4,5 м. Природа этих зон невыяснена. Либо это закарстованные участки, либо не зеркальные для радиоволн эффективной частоты проникновения участки поверхности плотика.