МПП Тургояк Елькина

ООО "Радиоэкологическая лаборатория МГРТ"

ОТЧЁТ
о результатах геофизических работ (электроразведка МПП)
по поискам перспективных зон для бурения скважины на воду
в районе ул. Елькина п. Тургояк

Директор ООО "Радиоэкологическая лаборатория МГРТ"
Андреев Н. М.

г. Миасс Челябинской области

2005 г

Введение

По заказу ООО "МКС" с целью поиска перспективных зон для заложения водозаборной скважины для квартала усадебной застройки в п.Тургояк были выполнены геофизические исследования (электроразведка методом переходных процессов). Исследования проведены ООО "Радиоэкологическая лаборатория МГРТ" на указанном Заказчиком участке в районе улицы Елькина (рис.1). Полевые работы выполнены 21 апреля 2005 года геофизиком Н. М Андреевым.

1. Общие сведения

В геоморфологическом отношении исследуемая площадь расположена на юго-восточном склоне горной гряды, ограничивающей оз.Тургояк с востока.

В геологическом отношении участок расположен в пределах зоны развития метаморфических пород зеленокаменного пояса Урала. Горные породы участка представлены в основном серпентинитами и корой их выветривания.

На данном участке могут быть обнаружены водоносные зоны, связанные с трещинными зонами метасоматитов тектонической природы. Как правило, приурочены такие зоны к логам и межгорным впадинам. Воды обычно безнапорные, распределены по массиву неравномерно. Водообильность зависит от степени трещиноватости коренных пород.

Рис.1 Обзорный план.

Рис.2 План участка. Положение генераторных петель и приёмных рамок.

2. Методика работ

Для решения поставленной задачи был использован современный метод импульсной электроразведки - метод переходных процессов (МПП). Данный метод имеет ряд технологических и методических преимуществ перед традиционным вертикальным электрическим зондированием (ВЭЗ). Генераторная петля небольшого размера (в отличие от питающих линий ВЭЗ в сотни метров) позволяет выполнять измерения на ограниченных по площади участках. Нет необходимости забивать электроды в скальный (или мёрзлый) грунт. Регистрация показаний прибора через подключенный ноутбук позволяет экспрессно выполнять предварительную обработку результатов измерений непосредственно в полевых условиях. При этом можно визуально наблюдать регистрируемую кривую и чётко выделить интервал полезного сигнала, быстро сделать качественную оценку геоэлектрического разреза и внести коррективы в ход дальнейших исследований. Например, принять решение о проведении детальных исследований на данном пункте.

Недостатком метода является существенное влияние на результаты измерений помех от переменных электрических полей линий электропередач и кабелей, а также искажения от массивных металлических конструкций, трубопроводов и прочего.

Исследования выполнялись между огородами частных домов по ул.Елькина и лесом, по непрямолинейному профилю (рис.2), огибающему горки и ложбины. Измерения выполнялись с шагом 50 м с использованием генераторной петли 50 х 50 м и приёмной рамки с эквивалентной площадью 15 х 15 м. При детальных исследованиях в пределах генераторной петли выполнялись измерения с шагом 10 м, при этом перекладывалась только приёмная рамка. Используемая аппаратура - "Цикл-5".

Результатами измерений являются кривые ЭДС от времени, полученные по каждой точке. При камеральной обработке, из этих кривых были вырезаны отрезки, соответствующие регистрируемому процессу становления поля. По основному профилю в целом, и по каждому детализационному интервалу, по следующим трансформантам были построены предварительные разрезы: кривые RoTau от времени в вертикальном и горизонтальном представлении; RoTau от Heff, Seff от Heff (Приложения 1, 3, 5), геоэлектрические разрезы Ro(h) (Приложение 2, 4, 6). Рядом с геоэлектрическими разрезами приведены таблицы с результатами интерпретации, где для каждой точки измерения по каждому слою приведены удельное сопротивление в Ом*метр и мощность слоя в метрах. В % приведено значение среднеквадратического отклонения теоретической кривой от экспериментальной.

Предварительная обработка производилась на персональном компьютере в программе "Проба", инверсия - в программе "Подбор", построение разрезов -. в программе "Профиль".

3. Результаты выполненных работ
3.1. Объёмы работ

На рис.2 показано положение генераторных петель и приёмных рамок на плане участка. Здесь отмечен также порядок нумерации точек измерений.

По договору с Заказчиком предусматривалось проведение только семи пунктов измерений с шагом 50м на интервале 350м. Но ввиду того, что на этом интервале не было обнаружено хороших аномальных зон, а впереди лежал лог, имеющий перспективы на обнаружение водоносных зон, после консультаций с Заказчиком было принято решение продолжить исследования. В результате было сделано ещё 5 пунктов измерений. Общий объём работ составил 12 основных точек. В двух интервалах (0 - 150м и 300 - 425м) была сделана детализация с пятью точками измерений в одной петле с шагом 10 м.

3.2. Влияние помех

В пунктах 0 и 1 было отмечено сильное влияние на результаты измерений электромагнитного поля от кабеля, проложенного поперёк профиля, как показала детализация, около точки 0/4. Эту точку детализации пришлось полностью исключить из обработки, т. к. искажения кривой от помехи начинались уже на самых ранних временах. В остальных точках детализации 0-го пункта и в первых точках детализации 1-го пункта на ранних временах удалось выделить неискажённые помехами интервалы и использовать их при дальнейшей обработке.

В пункте 6 было обнаружено резкое изменение характера фиксируемой кривой. Детализация показала, что в районе точки 6/1 находятся какой-то мощный аномальный источник, сильно искажающий регистрируемое электромагнитное поле. Причём характер кривой резко менялся даже при перемещении приёмной рамки на 1 метр. Приёмная рамка в точке 6/1 располагалась непосредственно на заваленной мусором яме, включающей многочисленные металлические предметы: старые вёдра, проволока, трубы и т.д. Скорее всего, именно они и стали причиной этих искажений. Возможно, какое-то влияние оказал и расположенный рядом забор из колючей проволоки. В любом случае, нельзя считать достоверными результаты инверсии кривых, полученных в районе точки 6/1, исходя из которой получается, что здесь на глубине 17 м находится проводящее тело мощностью около 11 м, с сопротивлением около 0,4 Омм. Если бы не металлический мусор на поверхности и забор, это можно было бы принять за рудное тело. Ещё один довод против этого - локальность регистрации этой аномалии. Подобное рудное тело хорошо бы фиксировалось и в более удалённых точках.

3.3. Перспективные зоны

Зона №1: На исследованном участке наиболее перспективной для бурения водозаборной скважины можно считать зону в районе узкого лога в горной гряде, простирающегося к домам №№90 - 100 ул.Елькина. Эта зона фиксируется пунктами 0 и 1 в интервале 0 - 100 м профиля (рис.2.). Несмотря на помехи, вызванные электромагнитным полем от проложенного здесь кабеля, на ранних временах всех кривых (за исключением расположенной непосредственно над кабелем точки детализации) был зафиксирован чёткий процесс становления поля, результаты инверсии которых представляются достаточно достоверными. Хотя в условиях наличия таких помех нельзя исключать ошибок!

По полученным данным наиболее перспективным местом для заложения скважины является 20 метровый интервал профиля (40 - 60 м) между точками 0/5 и 1/1 (Приложение 4). Судя по геоэлектрическому разрезу, построенному методом одномерной инверсии по каждой точке, водоносная трещиноватая зона представляет собой субвертикальное тектоническое нарушение. Поэтому, небольшое смещение в плане точки заложения скважины к югу или к северу от рекомендуемого интервала профиля может привести к резкому снижению дебита скважины! Предполагаемая упрощённая геологическая модель среды в рекомендуемой для заложения скважины точке приведена в таблице 1.

Породы, их свойства	Мощность слоя, м	Удельное сопротивление пород, Омм
Серпентиниты, трещинноватые	46	300
Серпентиниты, трещиноватые, обводнённые	-	60

Зона №2: Вторая возможная зона расположена на северо-восточном склоне широкого лога в пределах пункта 6 (интервал 300 - 350м). Несмотря на, вероятно, ложную аномалию в точке детализации 6/1, инверсия кривых точек 6/2 - 6/4 (интервал 310 - 340м) указывает на наличие здесь проводящей зоны на минимальной глубине 58 м в точке 6/4. В точке 6/3 эта зона фиксируется на глубине 67 м, в точке 6/2 - на глубине 74м. С учётом того, что геоэлектрический разрез построен методом одномерной инверсии, это свидетельствует о субвертикальном падении предполагаемой водоносной зоны и связи её с тектоническим нарушением. На возможное присутствие тектонического нарушения в этом месте косвенно указывает также резкая смена свойств геологической среды в интервале 300 350м. Наиболее отчётливо это можно проследить по кривым Rotau от времени в Приложении 1. Исходя из характера кривых можно предположить, что серпентиниты здесь сменяются гранитами.

Таким образом, второй перспективной для заложения скважины зоной является 10 метровый интервал профиля (325 - 335м) между точками 6/3 и 6/4 (Приложение 6). Здесь также не рекомендуется отклонение от заданного интервала профиля, ввиду возможности резкого снижения дебита скважины! Предполагаемая упрощённая геологическая модель среды в данной рекомендуемой для заложения скважины точке приведена в таблице 2.

Породы, их свойства	Мощность слоя, м	Удельное сопротивление пород, Омм
Кора выветривания по серпентинитам	10	90
Серпентиниты, монолитные	48	930
Серпентиниты или граниты, трещиноватые, обводнённые	-	460

Внимание!
1. При заложении скважин необходимо предусматривать требования СанПиН 2.1.4.1110-02 к зонам санитарной охраны, в соответствии с которыми при использовании недостаточно защищённых подземных вод граница первого пояса должна располагаться на расстоянии не менее 50 м от скважины. В пределах этой границы не должно быть жилой застройки.
2. Если для заложения скважины будет выбран второй предложенный вариант и водоносной окажется трещиноватая зона в гранитах, здесь высока вероятность превышения допустимых уровней по содержанию радионуклидов в воде, установленных в НРБ-99.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1.

Предварительные разрезы по профилю.

Кривые времени от Rotau