Наземные геофизические изыскания

Задачи и методика геофизических исследований

При поисках подземных вод геофизические исследования проводятся с целью  выделения в разрезе тектонически-ослабленных, потенциально обводненных зон для последующего заложения поисковой гидрогеологической скважины, а также определения мощности рыхлых покровных отложений.

Для решения этих задач электроразведочными методами обычно применяется такой относительно недорогой, но, вместе с тем, достаточно продуктивный метод, как вертикальные электрические зондирования (ВЭЗ). Измерения геоэлектрического поля проводятся в профильном варианте с шагом наблюдений 10-50м и разносами питающей линии до 300м. При выполнении детализационных исследований применяется метод срединного градиента (СГ) шагом 5м. В ходе работ используется низкочастотная (4,88 Гц) помехозащищенная геофизическая станция ЭРП-5 “Березка”.

Наблюдения обычно производятся по нескольким параллельным или перпендикулярным профилям.

После завершения камеральных работ представляется следующий материал:

1. Геоэлектрические разрезы, дающие общее представление о литологическом строении разреза;

2. Схема участка работ и расположения геофизических профилей масштаба 1:500 или 1:1000, с вынесенными на ней трещиноватыми тектонически-ослабленными зонами и рекомендуемым местом заложения поисковой скважины.

В основу литологического расчленения пород по электрическим свойствам положены многочисленные параметрические наблюдения, материалы предыдущих электроразведочных работ и справочные данные.

Зоны тектонических разломов в пределах горно-складчатой области являются естественными коллекторами, представляющими повышенный интерес с точки зрения каптажа подземных вод. Они проявляются в геоэлектрическом поле узколокальными аномалиями и хорошо регистрируются по данным ВЭЗ.

При бурении водозаборной скважины рыхлые отложения, такие как техногенные грунты, существенно-глинистые наносы, глинисто-щебнистая кора выветривания и прочие, обязательно должны перекрываться глухой обсадной трубой. Поэтому, предварительная оценка их мощности также является важной задачей для определения оптимальной конструкции скважины. Покровные рыхлые отложения также хорошо выделяются в разрезе по данным ВЭЗ. Точность определения положения кровли скального фундамента в разрезе, составляя 1-2 метра до глубин 20-25, несколько увеличивается с глубиной до 5-7 метров на глубине 50-60.

Водозаборные скважины, пробуренные без предварительной геофизической разведки, с одной стороны, могут оказаться в пределах плотного, слабопроницаемого и, как следствие низкообводненного блока пород. Скважина может оказаться просто «сухой». Особенно это актуально на участках, расположенных в пределах гранитных, габбровых массивов, которые занимают значительную часть площади Екатеринбурга и его окрестностей (Шарташский, Шувакишский массивы и пр.).

С другой стороны, при отсутствии данных разведки, скважина может попасть в зону линейного развития коры выветривания горных пород в пределах тектонических контактов. Линейные коры выветривания могут достигать мощности 60-80 метров, что представляет серьезное затруднение при бурении и увеличивает стоимости скважины.

В тех районах, где имеют распространение площадные коры выветривания (Рассоха,  Горный Щит, Дегтярка и пр.) применение электроразведки также актуально для определения на участке места, в котором мощность рыхлых отложений меньше, кровля скального основания находится ближе к поверхности.