НАРУШЕННОСТЬ СКАЛЬНОГО МАССИВА И ПОЛЕ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В БЛИЗПОВЕРХНОСТНОЙ ЧАСТИ ЗЕМНОЙ КОРЫ ТЕКТОНИЧЕСКИ АКТИВНЫХ РЕГИОНОВ(НА ПРИМЕРЕ ЗАПАДНОГО ПРИБАЙКАЛЬЯ)

Семинский Константин Жанович , Зарипов Руслан Минерафитович

2016 / Номер 4 2016 [ Геология, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых ]

В статье на примере Приольхонья (Западное Прибайкалье) представлены результаты исследования методом малоглубинной электротомографии специфики нарушенности скальных массивов, обусловленной процессами разрывообразования и выветривания. Кроме электроразведки методический комплекс включал структурно-геологические приемы изучения разломов и степени трещиноватости породного массива, а также вспомогательные способы оценки его проницаемости для газов (эманационная съемка) и воды (способ наливов в шурфы), реализованные в профильном варианте. Комплексные исследования проведены на 15 участках, в пределах 10 из которых обнажаются разломные зоны, нарушающие разнотипные породы Приольхонья (биотитовые гнейсы, гранито-гнейсы, мараморы и др.). Анализ десятков геоэлектрических и геолого-структурных разрезов, а также соответствующих им графиков вариаций плотности трещин, концентрации почвенного радона и других параметров позволил установить, что поле удельного электрического сопротивления ρ адекватно отражает нарушенность скального массива в верхней части земной коры Западного Прибайкалья. Для пород Приольхонья установлена обратная зависимость параметра ρ от величины D - плотности трещин в одном погонном метре. Показано, что ее характер является информативной оценкой степени нарушенности скального массива. При небольших значениях плотности трещин ( D < 15 тр./пог.м - в Приольхонье) электропроводность массива зависит от реологических свойств горных пород. Вблизи разломов (где D > 15 тр./пог.м), величина ρ определяется степенью нарушенности скального массива и практически не зависит от типа породы. В Приольхонье уровень ρ = 1000 Ом·м может быть использован в качестве первого приближения для выделения на геоэлектрическом разрезе границы наиболее нарушенной части разломной зоны. Установленные закономерности открывают перспективы применения электротомографии в целях картирования разрывной структуры и внутреннего строения разломов в тектонически активных регионах.

Ключевые слова:

малоглубинная электротомография,скальный массив,разломная зона,плотность трещиноватости,удельное электрическое сопротивление,electrical resistivity tomography at shallow depths,rock massif,fault zone,density of fractures,specific electrical resistivity

Библиографический список:

1. Шерман С.И., Борняков С.А., Буддо В.Ю. Области динамического влияния разломов (результаты моделирования). Новосибирск: Наука, 1983. 112 с.
2. Семинский К.Ж. Спецкартирование разломных зон земной коры. Статья 2: основные этапы и перспективы // Геодинамика и тектонофизика. 2015. Т. 5. № 4. C. 1-43.
3. Griffiths D.H., Barker R.D. Two-dimensional resistivity imaging and modelling in areas of complex geology // Journal of Applied Geophysics. 1993. V. 29. P. 211-226.
4. Бобачев А.А., Марченко М.Н., Модин И.Н., Перваго Е.В., Урусова А.В., Шевнин В.А. Новые подходы к электрическим зондированиям горизонтально-неоднородных сред // Физика Земли. 1995. № 12. С. 79-90.
5. Ganerod G.V., Ronning J.S., Dalsegg E., Elvebakk H., Holmoy K., Nilsen B., Braathen A. Comparison of geophysical methods for sub-surface mapping of faults and fracture zones in a section of the Viggja road tunnel, Norway // Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 2006. V. 65. P. 231-243.
6. Magnusson M., Fernlund J., Dahlin T. Geoelectrical imaging in the interpretation of geological conditions affecting quarry operations // Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 2010. № 3. P. 465-486.
7. Соколов С.Я., Рязанцев П.А., Климовский А.В., Нилов М.Ю. Геофизические методы изучения породной толщи на объектах облицовочного камня // Горный журнал. 2011. № 5. С. 15-19.
8. Рязанцев П.А. Комплексный геофизический профиль через Ропручейский силл габбродолеритов на участке Ржаное-Анашкино // Труды Карельского Научного центра РАН. 2012. № 3. С. 165-171.
9. Оленченко В.В., Камнев Я.К. Геоэлектрическая модель многолетнемерзлой толщи перевала Жосалы Кезен (Илейский Алатау) по данным электротомографии // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2014. Т. 2. № 2. С. 1-5.
10. Домбровская Ж.В. Палеогеновая кора выветривания Центрального Прибайкалья. М.: Наука, 1973. 153 с.
11. Плешанов С.П., Ромазина А.А. Некоторые вопросы кинематики развития разломов центральной части Байкальского рифта // Проблемы разломной тектоники / под ред. Н.А. Логачева. Новосибирск: Наука, 1981. С. 129-141.
12. Логачев Н.А. История и геодинамика Байкальского рифта // Геология и геофизика. 2003. Т. 44. № 5. С. 391-406.
13. Семинский К.Ж. Картирование разломно-блоковой структуры земной коры на современном этапе развития тектонофизики // Геофизический журнал. 2005. Т. 27. № 1. С. 85-96.
14. Семинский К.Ж., Кожевников Н.О., Черемных А.В., Бобров А.А., Оленченко В.В., Авгулевич Д.Л. Струк-тура разломных зон Приольхонья (Байкальский рифт) по данным полевой тектоно- и геофизики // Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле Российской академии естественных наук. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. 2008. № 7 (33). С. 111-124.
15. Зарипов Р.М. Особенности применения электротомографии при исследовании разломных зон Приольхонья (Западное Прибайкалье) // Трофимуковские чтения - 2013 / под ред. М.И. Эпова. Новосибирск: Изд-во ИНГГ, 2013. С. 271-274.
16. Loke M.H. Tutorial: RES2DINV ver. 3.59, Rapid 2-D Resistivity & IP inversion using the least-squares method. Malaysia: Geotomo Software, 2010. 148 с.
17. Справочное руководство гидрогеолога / под ред. В.М. Максимова. Л.: Недра, 1979. 512 с.
18. Ломтадзе В.В. Инженерная геология. Инженерная петрология. Л.: Недра, 1970. 528 с.
19. Маслов Н.Н., Котов М.Ф. Инженерная геология. М.: Изд-во литературы по строительству, 1971. 341 с.
20. Осипов В.И. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород. М.: Изд-во МГУ, 1979. 230 с.
21. Чернышев С.Н. Трещины горных пород. М.: Наука, 1983. 240 с.
22. Губатенко В.П., Огаджанов В.А., Назаров А.А. Мониторинг динамики разуплотнения горных пород методами электроразведки // Физика Земли. 2000. № 9. С. 103-109.
23. Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука, 1975. 536 с.

Файлы:

• 3_К.Ж._Семинский__Р.М._Зарипов.pdf (скачать | просмотреть) - скачано 28 раз