ООО "Радиоэкологическая лаборатория МГРТ"

ОТЧЁТ
о результатах геофизических работ (электроразведка МПП).
Поиски водоносных зон и выбор места для бурения скважины на территории
"Комплекса по переработки мрамора" в п.Субутак Агаповского района
Челябинской области.

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

06 июля 2005 г.

г. Миасс
2005 г

Введение

По заказу ООО "ОМИА Урал" (г.Магнитогорск), с целью поиска водоносных зон и выбора места для бурения скважины, на территории строящегося "Комплекса по переработке мрамора" в п. Субутак Агаповского района Челябинской области были выполнены геофизические исследования - электроразведка методом переходных процессов (МПП). Исследования проведены ООО "Радиоэкологическая лаборатория МГРТ" (г.Миасс).

Полевые работы выполнены 24 июня 2005 года под руководством геофизика Н.М.Андреева.

1. Общие сведения

Обследованная территория расположена в юго-восточной части станции Субутак Агаповского района Челябинской области (рис.1). Северо-западной стороной строительная площадка примыкает к элеватору. С севера площадку огибает дугой железная дорога. На юго-западе проходит автомобильная дорога.
На момент проведения исследований площадка была ещё свободна от застройки. Но уже активно проводилась отсыпка территории щебнем.
В непосредственной близости от исследуемой площади проходят различные коммуникации: газопровод, трансформаторная подстанция, линии электропередач.
Рельеф участка пологий, прослеживается незначительный уклон в западном направлении. Поверхность территории спланирована насыпным грунтом.
В геологическом отношении участок приурочен к коре выветривания порфиритов, представленной глинами [1]. На кровле элювия залегают четвертичные делювиальные глинистые отложения. На рис.2 приведён пример одного из геолого-литологических разрезов, построенных по инженерно-геологическим скважинам.

Рис.1 Обзорная карта участка исследований.

Рис.2 Инженерно-геологический разрез участка.

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 сравнительно небольшого размера (в отличие от питающих линий ВЭЗ в сотни метров) позволяет выполнять измерения на ограниченных по площади участках и обеспечивает локальность исследований.
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 в данном пункте.
Недостатком метода является существенное влияние на результаты измерений помех от переменных электрических полей линий электропередач и кабелей, а также искажения от близко расположенных массивных и протяжённых металлических конструкций, трубопроводов и т.д.
Многочисленные источники помех на данной территории - линии электропередач, трансформаторная подстанция, газопровод, существенно ограничивали допустимую для выполнения измерений площадь. Поэтому исследования были проведены лишь на площади, достаточно удалённой от этих помех, не менее чем на 50 - 100 метров. Пригодной для исследований оказалась территория, смежная с северо-восточной и северо-западной сторонами площадки строящегося цеха.
Измерения выполнялись с шагом 50 м с использованием генераторной петли 50 х 50 м и приёмной многовитковой рамки с эквивалентной площадью 15 х 15 м (рис.3). При детальных исследованиях в пределах генераторной петли выполнялись измерения с шагом 10 м, при этом перекладывалась только приёмная рамка. Аппаратура - "Цикл-5".
Результатами измерений являются кривые ЭДС от времени, полученные по каждой точке наблюдений. При камеральной обработке, из этих кривых по возможности были вырезаны отрезки, соответствующие регистрируемому процессу становления поля. По линиям профилей были построены предварительные разрезы на основе следующих трансформант: кривых Rotau от времени в вертикальном и горизонтальном представлении; Rotau от Heff, Seff от Heff, геоэлектрические разрезы Ro(h) (Приложение 1). Рядом с геоэлектрическим разрезом приведена таблица 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", одномерная инверсия в программе "Подбор", построение разрезов - в программе "Профиль".

Рис.3 План участка. Положение генераторных петель и приёмных рамок.

Рис.4 Карта плотности потока радона из грунта.

3. Результаты работ

На рис.3 показано положение генераторных петель и приёмных рамок на плане исследуемой территории. Здесь отмечен также порядок нумерации профилей и точек измерений.
Исследования проведены в шести основных точках с шагом 50 м:
- в точках номер 1/0, 1/1 и 1/2 по 1-му профилю (в интервале 0 - 150 м);
- в точках номер 2/2 и 2/3 по 2-му профилю (в интервале 100 - 200 м);
- в точке номер 3/3 по 3-му профилю (в интервале 150 - 200 м).
В интервале 50 - 75 м была сделана детализация в пределах одной генераторной петли с шагом 10 м (точки 1/1-1, 1/1-2, 1/1).
Самый длительный процесс становления электромагнитного поля был зарегистрирован в точке 1/0. В точке 1/1 удалось соотнести с процессом только небольшую часть вырезанной кривой (Приложение 2.). Точки детализации имеют промежуточные значения. А в точке 1/2 и в других точках профилей 2 и 3 выделить процесс совсем не удалось.
Таким образом, для инверсии оказались пригодными кривые только из указанных четырёх точек. По результатам обработки в программе "Подбор" по кривым из этих точек в программе "Подбор" был построен геоэлектрический разрез Ro(h) по первому профилю.
Кривые, полученные в остальных точках, были использованы только при построении предварительных разрезов по трансформантам Rotau от времени в вертикальном и горизонтальном представлении, Rotau от Heff, Seff от Heff. Эти разрезы позволяют получить некоторое представление о геологической среде. Хорошо видно, что в западном, северо-западном направлении общая проводимость пород растёт. С учётом инженерно-геологических данных о снижении мощности низкоомных делювиальных суглинков в этом направлении, это позволяет предположить, что в западной части исследуемой территории залегает толща низкоомных пород, возможно сланцев. На это же указывает характерный вид кривых, регистрируемых в этой части исследуемой площади.
Отмеченная в восточной части исследуемой территории проводящая зона под толщей высокоомных пород (вероятно, порфиритов), является, по-видимому, зоной контакта предполагаемой толщи сланцев с порфиритами, характеризующейся повышенной трещиноватостью и обводнённостью. О падении этой контактной зоны на восток свидетельствует построенный по профилю 1 геоэлектрический разрез, т.к. в точке 1/0 глубина до проводящей зоны чуть более 70 м, а в точке 1/1 более 110 м.
Линейная зона с очень высокой плотностью потока радона из грунта субмеридианального простирания (рис.4) [2] проходит несколько западнее от точки, где регистрируются максимально приближенная к поверхности проводящая зона. Она похожа на место выхода на поверхность ослабленной контактной зоны. В этом же месте проходит заполненная делювиальными суглинками ложбина (рис.3), образование которой можно связать с более высокой степенью выветривания ослабленных пород контактной зоны.

Выводы

По результатам исследований установлено, что на отведённой под строительство территории нет ярко выраженных аномальных зон, соответствующих водообильным тектоническим зонам дробления.
Совершенно бесперспективна для бурения скважины на воду вся северо-западная часть исследованной территории, сложенная, по-видимому, толщей сланцев.
Наиболее перспективной для бурения представляется восточная часть площади в районе точки 1/0, где на глубине около 74 метров ожидается пересечение водоносной трещиноватой зоны.
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 никакой застройки.
2. Высокая плотность потока радона из грунта в пределах предполагаемой водообильной контактной зоны позволяет предположить, что содержание радона и других радионуклидов в воде из скважины может превысить допустимый уровень, установленный в НРБ-99.

Использованные материалы и литература

1. Установка по производству микрокальцита на станции Субутак в Агаповском районе Челябинской области: Заключение об инженерно-геологических условиях площадки: / Проектно-изыскательский и конструкторский институт "Челябинский промстройпроект". - Челябинск, 2004.

2. Строительная площадка "Комплекса по переработке мрамора" на станции Субутак Агаповского района Челябинской области: Технический отчёт по инженерным радиационно-экологическим изысканиям (оценке радоноопасности площади застройки): / ООО "Радиоэкологическая лаборатория МГРТ". - г.Миасс, 2005.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1.

Разрезы по профилю 1.

Кривые Rotau от времени

Геоэлектрический разрез Ro(h)

Приложение 2.

Вид программы "Подбор" с окончательными результатами обработки данных.

Назад