WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 |

«ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА В ТЕХНИЧЕСКОЙ И АРХЕОЛОГИЧЕСКОЙ ГЕОФИЗИКЕ ...»

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

МОДИН ИГОРЬ НИКОЛАЕВИЧ

ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА В ТЕХНИЧЕСКОЙ И АРХЕОЛОГИЧЕСКОЙ ГЕОФИЗИКЕ

25.00.10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Москва – 2010 1   

Работа выполнена на кафедре геофизических методов исследования земной коры геологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Колесников Владимир Петрович доктор технических наук, профессор Светов Борис Сергеевич доктор геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Зыков Юрий Дмитриевич

Ведущая организация: Геофизический факультет Российского государственного геологоразведочного университета имени Серго Орджоникидзе

Защита диссертации состоится 20 октября 2010 г. в 14 час.30 мин. на заседании диссертационного совета Д.501.001.64 при Московском государственном университете по адресу: 119991, ГСП-1, г. Москва, Ленинские горы, ГЗ МГУ, сектор «А», Геологический факультет, аудитория 308, iva@geol.msu.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ (ГЗ МГУ, сектор «А», 6-й этаж).

Автореферат разослан «_» сентября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Б.А. Никулин 2   

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы определяется тем, что одним из результатов человеческой активности являются многочисленные подземные объекты, которые увеличивают степень использования обживаемого пространства. Множество этих объектов находится в эксплуатации и является частью современного подземного хозяйства технического назначения (подземная часть жилищ, бункеры, тоннели, городские и магистральные подземные сети, сваи, дорожные насыпи и дамбы, склады и хранилища). Другая часть этих объектов является археологическими памятниками и объектами культурного наследия, не используется и находится в полуразрушенном состоянии (древние оборонительные сооружения, основания культовых сооружений и дворцов, остатки жилищ и разнообразные могильные захоронения).





Несмотря на внешне серьезные различия, с точки зрения геофизики между древними и современными объектами нет принципиальной разницы. С одной стороны, все объекты искусственного происхождения созданы из материалов, которые, как правило, в чистом виде в природе не встречаются, поэтому из-за применения искусственных материалов, возникает сильный контраст физических свойств. С другой стороны, они имеют правильную форму и создают на поверхности земли чередование аномалий геофизических полей с правильным шагом и расположением, которого в природе обычно не бывает. С течением времени действующие инженерно-технические и культовые объекты переходят в разряд исторических и археологических памятников.

Актуальность исследований определяется необходимостью разработки новых эффективных подходов к методике наблюдений и интерпретации данных малоглубинной электроразведки, так как верхняя часть вмещающего разреза и все подземные искусственные объекты имеют сложную двумерную или трехмерную форму. Повышение эффективности решения задач такого уровня сложности отражается в целом на общей результативности малоглубинных геофизических исследований.

Данная диссертационная работа является итогом многолетней деятельности автора.

Представленные в диссертации данные и результаты являются живым геофизическим материалом, который находится в непрерывном развитии.

Целью работы является разработка и совершенствование универсального аппаратурно-методического комплекса малоглубинной электроразведки для решения разнообразных задач поиска и изучения искусственных подземных объектов, расположенных в сложной горизонтально-неоднородной вмещающей среде. Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:

1) сформулировать особенности и построить физико-геологическую модель(ФГМ) верхней части геологического разреза, содержащую «целевые» составляющие;

2) разработать численные математические алгоритмы решения 2D- и 3D-задач электроразведки для метода постоянного тока и для магнитоактивных тел;

3    3) провести трехмерное и двумерное численное моделирование постоянного электрического и магнитного поля для широкого класса моделей с целью выявления основных эффектов искажения кривых электрических зондирований;

4) проанализировать основные закономерности формирования полей, сформулировать и построить методики и технологии измерений, направленные на изучение двумернонеоднородных и трехмерно-неоднородных сред, содержащих искусственные объекты;

5) выполнить большой цикл натурных измерений с использованием новых технологий для доказательства их эффективности.

Автором защищаются следующие основные положения:

1. На основе анализа результатов электрических зондирований, выполненных с высокой плотностью наблюдений при сухопутных и мелководных акваторных исследованиях, установлено, что изучаемая ФГМ состоит из 4-х элементов, которые являются ее неотъемлемой частью и обязательно должны учитываться при планировании полевых исследований и интерпретации:





- фоновый разрез, который укладывается в модель горизонтально-слоистой среды;

- культурный слой, насыпные грунты, гетерогенные осадки формируют приповерхностные неоднородности геоэлектрического разреза, которые искажают кривые электрических зондирований;

- глубинные неоднородности разреза в виде зон малоамплитудных тектонических нарушений, бортовых частей палеодолин, карста, линз песков, глин и др.;

- искусственные подземные сооружения, являются двумерными и трехмерными объектами, над которыми кривые ВЭЗ испытывают сильные искажения.

2. Разработанные на основе метода интегральных уравнений численные математические алгоритмы и созданные компьютерные программы решения прямых задач электроразведки постоянным током позволили произвести расчеты для произвольных двумерных и трехмерных сред с расчетом ВП.

3. Анализ электрического поля постоянного тока над 2D- и 3D-моделями позволил построить теорию искажений кривых электрических зондирований, на основе которой была разработана методика трехмерной электроразведки в варианте технологии векторной съемки и двумерной электроразведки в варианте сплошных электрических зондирований, которая стала прототипом технологии электрической томографии.

4. Путем создания аппаратурно-методического комплекса методика двумерной электроразведки и векторной съемки доведена до результата, который позволяет решать разнообразные задачи, в которых изучаемые объекты и вмещающая среда в горизонтальном направлении являются существенно неоднородными.

5. Используя современную многоканальную электроразведочную аппаратуру для детальных исследований на мелководных акваториях, разработан метод непрерывных электрических зондирований, который позволяет выполнять измерения с очень высокой плотностью с последующей возможностью получения 2D- геоэлектрических разрезов.

6. Программное обеспечение, созданное автором, позволило разработать принципиально новую методику определения глубины свайных конструкций.

7. Применение электроразведочного аппаратурно-методического комплекса в совокупности с комплексированием с другими геофизическими методами позволяет решать большое число сложных инженерно-технических и археологических задач.

Научная новизна. В результате выполненных исследований получены следующие новые научные результаты:

1. Разработана серия численных математических алгоритмов и компьютерных программ решения прямых задач электроразведки постоянным током для произвольных двумерных и трехмерных сред с расчетом ВП.

2. В результате численного математического моделирования были выявлены следующие эффекты искажений кривых ВЭЗ вблизи двумерных и трехмерных объектов: поверхностный и глубинный Р-эффект; поверхностный и глубинный С-эффект; эффект сопряженных аномалий; эффект бокового обтекания; эффект возврата тока в проводник; эффект переноса формы; эффект экранирования; эффект проводящей трубы при поперечной поляризации; эффект концентрации тока.

3. В результате анализа численных математических расчетов автором впервые были сформулированы методические принципы двумерной электроразведки: а)частый, равномерный шаг по профилю, который во много раз меньше максимального разноса, б)разносы возрастают в линейном масштабе с шагом, равным шагу наблюдений по профилю, и попадают на точки измерения MN; в) для сбора данных применяется комбинированная трехэлектродная установка Шлюмберже (Amn+mnB), которая имеет максимальную разрешающую способность по отношению к горизонтальным неоднородностям.

4. Для изучения сложных трехмерных неоднородностей автором впервые предложена методика векторной съемки, которая включает двухкомпонентное измерение электрического поля от источников, расположенных на площади исследования и алгоритмы интерпретации данных, направленные на поиски источников аномального поля.

5. На основе инверсной установки MABN и многоканальной измерительной аппаратуры на акваториях разработана методика непрерывных электрических зондирований, которая позволяет выполнять измерения с очень высокой плотностью.

6. Разработан новый способ определения длины свайных конструкций, основанный на исследовании структуры поля линейного источника конечной длины.

Практическая значимость. Разработан пакет решения двумерных и трехмерных прямых задач электроразведки постоянного тока. Разработана методика двумерной электроразведки в виде технологии сплошных электрических зондирований, которая стала прототипом электрической томографии. Разработана методика трехмерной электроразведки, которая получила название Векторная Съемка. Разработана технология непрерывных акваторных зондирований. Решено значительное число практических задач в области технической геофизики, археологии, инженерной геологии, при изучении многолетнемерзлых пород, экологии (более 150 объектов исследования). На основе авторских разработок сконструированы и внедрены в производство приборы «ЭРП-1» и «Омега -48».

Реализация работы. Во многих научных и производственных организациях используются результаты и разработки автора: программы интерпретации ВЭЗ (IPI) и решения прямых задач 2D- и 3D-электроразведки постоянным током – внедрены в более 100 научных и производственных организаций (в том числе Гидропроект, Атомэнергопроект, УкрНИМИ(Донецк), Гидрогеологический институт (Ташкент), фирма Природа(Донецк), СанктПетербургский горный университет, Воронежский университет и др.), в более чем 20 учебных заведений России и СНГ, готовящих геофизиков в Москве, Санкт-Петербурге, Воронеже, Иркутске, Ташкенте, Перми, Львове и др., в геофизических организациях других стран (Франция, Германия, Мексика, Болгария и др.). Рубежом развития технической геофизики стала книга «Геоэкологическое обследование предприятий нефтяной промышленности», которая была написана под редакцией автора в 1999 г. По результатам научных исследований опубликовано 5 книг (монографии и тематические сборники[7-11]).

За время работы в университете созданы учебные курсы, читаемые автором на геологическом факультете МГУ. Среди них разделы общего и специальных курсов по электроразведке для студентов-геофизиков III, IV и V курсов, а также 6 магистерских курсов. Под редакцией автора в 2005 г. выпущено учебное пособие по электроразведочной практике. За последние 20 лет опубликованы 5 книг по учебной тематике [1-5].

Под руководством автора за последние 10 лет выполнено свыше 150 практических исследований в разных регионах России и в других странах.

Автор продолжает исследования, начатые нашими учителями и эти темы развивают его ученики и коллеги: В.А.Шевнин, М.Н.Марченко, А.А.Бобачев, А.В.Урусова, Д.К.Большаков, С.И.Волков, О.И.Комаров, С.В.Иванова и др.

Личный вклад автора. Работа является обобщением исследований, выполнявшихся с 1976 по 2010 год на отделении геофизики Геологического факультета МГУ. Все результаты получены автором лично, либо под его руководством и при непосредственном участии автора во всех этапах проектирования и выполнения научно-исследовательских и проведения полевых работ, обработки и интерпретации результатов.

Апробация работы. Основные результаты работы и ее отдельные положения докладывались: на конференциях молодых ученых геологического факультета в период с 1976 по 1987 год и в соавторстве с учениками сделано 28 докладов, на семинарах по электроразведке кафедры геофизики МГУ, на конференциях «Ломоносовские чтения» в МГУ (1989, 1997, 1998, 2000, 2001, 2004, 2008, 2009, 2010), на совещаниях по инженерной геофизике (Ереван, 1985, Вильнюс, 1982, Москва, 1989, Ташкент, 1991), «Геофизика и современный мир»(Москва, 1993), на семинаре им.Успенского(Москва, 1994), на совещании научнометодического комитета по геолого-геофизическим проблемам в угольной геофизике ЕАГО(Ростов-на-Дону,1994), на международной конференции «Экология и геофизика» (Дубна, 1995), на конференции по теории и практики интерпретации потенциальных геофизических полей(Воронеж, 1996 – 6 докладов), на 1-ом Балканском геофизическом конгрессе(Афины, 1996), на российско-германском семинаре по электромагнитным исследованиям(Москва, 1996), на конференции по горной геофизике (С.Петербург, 1996, 1998 – всего 4 доклада), на международной конференции по интерпретации потенциальных полей(Екатеринбург,1999), на международных конференциях EAEG, SEG-EAGE-ЕАГО, EEGS было сделано 27 докладов(Вена,1994, Глазго,1995, С.Петербург,1995, Гаага,1996, Амстердам, 1996, Нант,1996, Орхус,1997, Москва,1997, Лейпциг,1998, Барселона,1999, Бохум,2000), на конференции по георадару (Москва, 2000, 2001), на международной геофизической конференции и выставке в Москве сделано 4 доклада(2003), на конференциях по инженерной и рудной геофизике ИРГ EAGE сделано 32 доклада (Геленджик, 2005-2010), на конференции ИРГ EAGE прочитано курсов по малоглубинной электроразведке (Москва, 2004, Геленджик, 2005-2009), на конференции по электроразведке в Санкт-Петербургском Горном университете и в д.Александровка Калужской области (2003,2004, 2010), по поляризационным электроразведочным методам (Ленинакан, 1985), на всесоюзной конференции «Геолого-геофизические исследования при решении экологических задач» (Звенигород, 1991), на совещании по изысканиям и проектированию Мосгеотреста и Фундаментпроекта(Москва,2009), на конференции изыскателей института Гидропроект (Звенигород, 2009), на конференции ПНИИИС и АГИС(Москва, 2009), на конференции по трубопроводному транспорту (Москва, 2009), на совещаниях по применению методов естественных наук в археологии (Москва, 1978,1989,2005, 2006, С.Петербург,1994), в 9-ой ежегодной международной конференции ассоциации археологов(С.Петербург,2003), на международном совещании по египтологии (Москва, 2003), на Крупновских чтениях по археологии (Жуковский, 2004), в 6-ой и 8-ой международных конференциях ICAP по археологической разведке сделано 4 доклада (Рим,2005, Париж, 2009), на конференциях по Бородинскому сражению(Можайск, 2004, 2009), на конференциях по истории и археологии верхнего Дона (Тула, 2003), на международной конференции по исследованиям археологического памятника Пор-Бажын (Москва, 2007),на международном полевом семинаре по восточной археологии и сохранения памятников (Пор-Бажын, Тува, 2008), на конференциях «Природа и история Поугорья» сделано докладов (Калуга, 1999, 2001, 2003, 2007), части и разделы диссертации излагались в лекциях по электроразведке, которые читались автором на протяжении последних 20 лет студентамгеофизикам (Модин и др., 2009), инженер-геологам 3-5 курсов (Геофизика: учебник, 2007) и магистрантам 1 и 2-ого года обучения (Инновационные магистерские программы…, 2007), в виде пленарного доклада для широкой публики на «Дне науки» (МГУ, 2009) и в Петропавловске-Камчатском (КГУ, 2005). Всего за время работы было сделано 183 доклада.

Автор был руководителем 5 кандидатских диссертаций (Т.Ю.Смирнова, Волков С.В., Марченко М.Н., Горбунов А.А., Игнатова И.Д.) и принимал активное участие в руководстве и подготовке диссертаций С.А.Березиной, М.М.Симонса, А.В.Урусовой, Д.К.Большакова.

Публикации. По результатам выполненных исследований автором опубликовано более 180 работ. Список основных научных трудов содержит 120 наименований, включающих 10 монографий, учебников и учебных пособий и 110 научных статей и тезисов докладов. Из них 16 статей издано в реферируемых журналах.

Структура работы. Диссертация состоит из введения,4 глав и заключения, в которых последовательно рассматриваются принципиальные вопросы теории методов сопротивлений, показаны современные технологии сбора электроразведочных данных, дается описание аппаратурно-методических комплексов и многочисленных результатов применения электроразведки и других методов при поисках и изучении искусственных объектов, созданных человеком, а также защищаемые положения теории, методики и интерпретации данных.

В заключении приводятся основные защищаемые положения.

Благодарности. При выполнении исследований автор пользовался поддержкой, помощью и советами своих наставников, коллег и учеников: проф. В.А.Шевнина, доц.

А.Г.Яковлева, доц. А.А.Бобачева, к.т.н. М.Н.Марченко, доц. Д.К.Большакова, инж.

С.И.Волкова, проф. В.К.Хмелевского, доц.Л.А.Золотой, проф.М.Н.Бердичевского, проф.

А.В.Калинина, проф. В.В.Калинина, проф. М.Л.Владова, доц. А.В.Старовойтова, к.т.н.

В.А.Стручкова, доц. А.А.Горбунова, к.г.м.н. Т.Ю.Смирновой, к.т.н. И.Д.Игнатовой, к.ф.м.н.

М.М.И.Симонс, к.г.м.н. А.В.Любчиковой, к.т.н.С.А.Березиной, к.г.м.н. К.Л.Одинцова, к.г.м.н. Б.П.Петрухина, асс. М.Ю.Паленова, инж. О.А.Комарова и другим сотрудников отделения геофизики Геологического факультета МГУ. Кроме этого трудно представить эту работу без влияния В.Н.Богомазова и А.И.Любомудрова. Я приношу признание моим товарищам и коллегам М.Я.Кацу, А.Д.Гидаспову, С.Б.Соколову и А.Т.Пелевину, а также проф.

Санкт-Петербургского Горного университета В.В.Глазунову, руководителю средневекового отдела Государственного Исторического музея М.И.Гоняному, руководителю отдела археологии Института Этнографии и Этнологии РАН И.А.Аржанцевой и сотрудникам Бородинского музея-заповедника А.В.Горбунову и А.А.Суханову. Приношу искреннюю благодарность Н.П.Семейкину и В.М.Люлько за доведение до конца разработки новых электроразведочных приборов. Огромное спасибо всем моим товарищам и особое признание приношу моей жене и коллеге С.А. Акуленко.

ГЛАВА 1. ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ И ОБЪЕКТЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ И АРХЕОЛОГИЧЕСКОЙ ГЕО В результате мощного развития цивилизации к началу ХХI века в земле оказалось огромное количество искусственных объектов. Эти объекты можно разделить на две группы:

1) объекты, которые уже давно вышли из эксплуатации и представляют только историческую ценность; 2) объекты, которые до сих пор находятся в эксплуатации и представляют собой современные подземные технические сооружения.

1.1.Трубопроводный транспорт и задачи технической геофизики  Современная цивилизация характеризуется чрезвычайно развитой системой подземных коммуникаций, неотъемлемой частью которой являются магистральные нефте- и газотрубопроводы. По магистральным трубопроводам перемещается 100% добываемого газа, 99% нефти, более 50% продукции нефтепереработки. При этом Транснефти принадлежит тыс.км магистральных нефтепроводов. Газпрому принадлежит Единая система газоснабжения России, которая включает 156.9 тыс.км магистральных трубопроводов и отводов.

Сегодня у 80% газопроводов срок эксплуатации превышает 20-25 лет. Главной причиной аварий на трубопроводах является стресс-коррозия в виде дефектов сварных соединений (62% случаев). Поэтому использование геофизических методов при обследовании состояния трубопроводов имеет массовый характер.

Магистральный трубопровод - это комплекс сооружений и технических средств, предназначенных для транспортировки газа, нефти и нефтепродуктов, который включает следующие элементы: линейные участки трубопроводов, перекачивающие диспетчерские станции, станции электрохимической защиты от коррозии, линии электропередач и др.

Вокруг реального состояния трубопроводов с точки зрения геофизики возникает масса проблем. Во-первых, необходимо произвести позиционирование трубы. Когда трубопровод находится на глубине до 2 м сделать это с точностью порядка 15-20 см с помощью геофизических методов сравнительно просто. При увеличении глубины плановое положение трубы определяется уже с худшей точностью примерно в 10% от ее глубины. Особенно сложная ситуация складывается, когда несколько труб лежат в узком коридоре. Во-вторых, необходимо выполнить диагностику состояния изоляционного слоя и ответить на следующие вопросы: какой процент гидроизоляции на трубе разрушен, какой электрический потенциал наблюдается на трубе в данном месте (т.е. какова эффективность катодной защиты), какой амплитуды ток постоянной и переменной частоты идет по трубе, где расположены стыки между трубами, сколько звеньев труб уложено на данном участке, можно ли марки труб диагностировать по характеру физических полей? В-третьих, самый сложный вопрос:

где находятся повреждения стальной конструкции трубы, пораженные коррозией? Посуществу, последняя проблема - это современный вызов геофизике.

Геофизическим исследованиям на трубопроводах посвящена монография под редакцией автора большого коллектива ученых (Геоэкологическое обследование,1999 и учебник Крапивского и Демченко (2001). Геофизическим методам при позиционировании трубопроводов посвящена кандидатская диссертация А.В.Дунчевского (2000). В Мексиканском нефтяном институте А.В.Шевниным, А.А.Мусатовым в течение ряда лет проводились исследования по изучению состояния магистральных трубопроводов(2000, 2003,2004, 2009).

1.2. Геофизика и инженерные сети   Подземные коммуникации (ПК) также называют инженерными сетями - это, в большинстве своём, водопроводы, теплотрассы, канализации, кабели энергопитания и кабели связи (Подземные коммуникации, 2010). Подземные коммуникации состоят из трубопроводов, кабельных линий и коллекторов, которые располагаются под конструктивными слоями дорожной одежды. Различают сети мелкого (электрические кабели, кабели телефонной и телеграфной связи, сигнализации, газопроводы, теплосети) и глубокого заложения, которые нельзя переохлаждать: водопровод, канализация, водосток. Из 700 тыс. км действующих в России трубопроводов более половины поражены коррозией, а 50 тыс. км коммуникаций находятся в предаварийном состоянии.

Современные ПК в большинстве своём прокладываются буровыми комплексами, с использованием бестраншейных технологий горизонтально-направленного бурения (ГНБ).

Для экономичного использования ГНБ решающее значение имеет детальное изучение свойств и состава грунта. В этой ситуации на главную позицию выходят возможности современной технической геофизики. Именно данные геофизики должны дать точный выверенный план подземных городских сетей и точно указать направление и глубину коммуникаций.

Техническая геофизика является важнейшим инструментом при проектировании и выполнении ГНБ для укладки магистральных трубопроводов под автомобильными и железными дорогами. Во-первых, необходимо ответить на вопрос, как устроена в данном месте дорожная насыпь. Во-вторых, необходимо произвести разведку на предмет наличия крупных валунов и скальных грунтов в основании насыпи. В-третьих, при горизонтальнонаправленном бурении необходим прогноз плывунных песков и оконтуривание их геометрии. В-четвертых, вдоль дорог расположено большое число коммуникаций различного назначения, которые должны быть точно откартированы. Учитывая особую важность обнаружения коммуникаций и их точное нанесение на карты, в 1978 ин-т ПНИИИС выпустил «Руководство по картированию ПК» (авторы: С. А. Aлейников, Т.А.Ларина, Е.Н.Горюшенко, П.И.Остапенко, В.Н.Хабаров и др).

Проблеме картирования ПК огромное внимание уделяется в западных странах и в Китае. Вопросы обнаружения и картирования ПК обсуждаются в работах Chen Xuiming&an.(1990), Сhang Guiqing&Luo Yanzhong(1990). В течение ряда лет автор занимался активное внимание разработке теории и методики поиска подземных коммуникаций (Геоэкологическое обследование…, 1999; Модин и Зайцев, 2010).

Особое место среди городских коммуникаций занимают подземные тоннели метро.

Во-первых, тоннели метро не наносятся на топокарты и в ряде случаев при производстве изысканий приходится их искать с помощью геофизических методов. Проверить полученную информацию бурением нельзя. Поэтому в этом случае геофизики несут огромную ответственность за свою работу. Вторая проблема заключается в том, что при строительстве тоннель метро может попасть в старые водонаполненные скважины, что иногда приводит к серьезным авариям. Для того, чтобы этого не случилось, сначала нужно найти устье скважины, а потом определить ее глубину.

1.3.Изучение строения дорожных насыпей  Насыпи автомобильных и железных дорог являются ответственными сооружениями.

В настоящий момент общая длина российских железных дорог равна 87157 км. Из них участки, ограничивающие пропускную способность железных дорог, составляют 8,3 тыс. км, что связано с плохим состоянием железнодорожного полотна и насыпей.

Насыпь — сооружение из насыпного грунта, получаемого обычно при разработке выемок или забираемого из карьеров и резервов. Центральная часть насыпи, на которой укладывают железнодорожный путь, называемая ядром насыпи, ограничена по бокам откосами.

Ширина насыпи зависит от числа путей, ширины междупутий, предполагаемых скоростей движения и др. Высота может достигать 12—20 метров. Вдоль насыпи устраивают водоотводные канавы и различные защитные сооружения. Когда железнодорожная линия проходит по затопляемым местам, возникает необходимость создания фильтрующей насыпи, в основании которой лежат каменные глыбы объемом до 1 м3.

В настоящий момент часть насыпей находится в плохом состоянии, подвержена сильным вибрациям, из-за которой скорость прохождения поездов искусственно понижается для уменьшения дальнейшего расшатывания сооружения. При этом особое внимание уделяется высокоскоростным трассам, где интенсивность движения и соответствующие нагрузки на насыпь особенно велики.

Для строительства и реконструкции железных и автомобильных дорог 40 лет тому назад были разработаны специальные строительные нормы и правила (СН 449-72, Указания по проектированию,..1972). В 1988 году институт Промтрансниипроект выпустил Пособие, в соответствии с которым в настоящее время строятся дороги в России. Железнодорожное полотно представляет собой комплекс грунтовых сооружений, получаемых в результате обработки поверхности земли и предназначенных для укладки верхнего строения пути, обеспечения устойчивости пути и защиты его от воздействия атмосферных и грунтовых вод. Конструкция земляного полотна принимается в зависимости от категории дороги, типа дорожной одежды и местных природных условий, в том числе от условий увлажнения, состояния и свойств грунтов основания, с учетом деления территории России на дорожно-климатические зоны (СН 449-72, Указания по проектированию,..1972).

Известно великое множество основных типовых конструкций насыпей. Известно, как должна быть уложена насыпь, но никто не знает, как она реально сделана. Для выявления реальной ситуации железнодорожные насыпи должны быть разбурены через каждый километр поперечным профилем из 9 скважин. Однако на практике число скважин составляет 1- скважины на каждые 2-3 км насыпи. В большинстве случаев процедура бурения насыпи сталкивается с непреодолимыми организационными проблемами. Между тем очевидно, что для того, чтобы поезд сошел с рельс, нужен дефект в насыпи размером не более 1 -2 м, и только геофизические методы исследования позволяют работать с высокой степенью детальности и выявлять такие неоднородности.

Поэтому задач, которые решают геофизики на дорогах великое множество: 1) лежит ли насыпь на естественном грунте или она заглублена; 2) какова мощность балластного слоя щебня; 3) какие грунты слагают насыпь и какова их мощность; 4) лежит ли грубообломочный материал в основании насыпи и на какой глубине; 5) какова влажность грунтов; 6) есть ли карст под полотном; 7) какова морфология мерзлоты под насыпью; 8) существуют ли плывунные отложения под насыпью.

Наибольший вклад в методическое продвижение геофизических методов внес институт ВНИИТС, который разработал методические рекомендации по геофизическому обследованию насыпей железных дорог (Методические рекомендации, 1975). В методических рекомендациях сформулированы основные задачи, которые решает геофизика на железнодорожных насыпях, рассмотрена проблеме учета влияния рельефа на результаты электроразведки.

Рассмотрены электромагнитные помехи, возбуждаемые рельсами.

Геофизические исследования по обследованию дорог выполняются во многих организациях. В институте Мосгипротранс кроме обычно используемых традиционных методов геофизических исследований, широко применяются сейсмические наблюдения по методам преломленных и отраженных волн, георадиолокационное профилирование (2010). Фирма «Миигеология» проводит изыскания для реконструкции и строительства железных дорог по всей территории России (2010). Обширные георадиолокационные работы на железных и автомобильных дорогах проводит группа компаний «Логис» и «Геотех» (2009).

Значительный вклад в применение георадиолокации при обследовании железнодорожных и автомобильных насыпей с практической точки зрения внес А.В.Старовойтов(2008), который рассмотрел большое количество случаев обнаружения дефектов в структуре насыпных грунтов.

Теоретические основы электроразведки при обследовании и проектировании дорог разработаны Л.С.Чантуришвили (1983). На основе аналитических расчетов им были рассмотрены вопросы учета поправок за рельеф и типы аномалий электрического поля над телами простой формы.

1.4. Геофизический контроль сооружений для накопления промышленных отходов   Одним из наиболее ответственных и опасных в экологическом отношении сооружений являются хвостохранилища и золоотвалы. Хвостохранилище — комплекс специальных сооружений и оборудования, предназначенный для хранения или захоронения радиоактивных, токсичных и других отвальных отходов обогащения полезных ископаемых, именуемых хвостами. На горно-обогатительных комбинатах (ГОК) из поступающей добытой руды получают концентрат, а отходы переработки перемещают в хвостохранилище.

Обычно хвостохранилища сооружают в нескольких километрах от горнообогатительной фабрики, в понижениях рельефа. Из хвостов намывается дамба, которой огораживается хвостохранилище. Учитывая особую экологическую опасность хвостохранилищ в 1996 были разработаны и введены Правила безопасности при их эксплуатации.

Хвостохранилище представляют собой специфический объект исследования, который характеризуется сложным многоярусным строением и состоит из трех основных элементов:

1)дамба, которая должна обладать гидроизоляционными свойствами, иметь высокую степень устойчивости, обладать способностью к множественному наращиванию высоты; 2) пруд, заполненный обводненными хвостами(золами); 3) природный горно-геологический массив грунтов. Хвостохранилище в силу специфики отходов представляет собой огромную техногенную и экологическую угрозу для населения. Размеры национального экологического бедствия, связанного с неудовлетворительным состоянием хвостохранилищ, требуют применения экспрессных и точных диагностических методов неразрушающего геофизического контроля.

Одним из наиболее эффективных методов исследования хвостохранилищ является электроразведка (Фролов, 2006).

Существенный вклад в развитие инженерной геофизики при обследовании хвостохранилищ внес Озмидов О.Р.(1997, 2002).

1.5. Определение глубины свайных конструкций  Свайные конструкции значительно увеличивают устойчивость здания и его стабильность при внешних интенсивных нагрузках в слабых грунтах или при возведении очень ответственных сооружений. Подавляющее большинство типов современных свай имеет чрезвычайно простое строение: внутри бетонного столба располагается стальная арматура. Наиболее ответственный параметр – глубина свай. Забить сваю - чрезвычайно трудоемкое и дорогостоящее дело. По ряду объективных и субъективных факторов строители не всегда справляются с этой задачей. Такая ситуация резко ухудшает технические параметры сооружения и безопасность людей. При этом контроль за результатами забивки свай со стороны геофизиков настраивает строителей на более качественное выполнение работ. Учитывая, что у нас в стране даже в самые тяжелые годы экономического спада в начале 90-х годов забивались тысячи свай, такой подход может привести к огромному экономическому эффекту.

Различают несколько видов свай, которые изготавливаются для строительства, строго подчиняются ГОСТ и имеют стандартные типоразмеры и свойства: забивные сваи; сваиколонны; буронабивные сваи и набивные сваи.

Существенный вклад в разработку методов определения глубины свайных конструкций сделал Квятковский Г.И.(1993).

Древние артефакты находятся в земле, как правило, в полуразрушенном состоянии, но как объекты культурного наследия, обладают огромной ценностью, охраняются государством и являются объектами постоянного поиска, разведки и изучения со стороны археологов.

Раскопки археологических памятников обычно приводят к разрушению остатков древних архитектурных конструкций, в то время как дистанционные геофизические методы исследования позволяют избежать этой катастрофы. В последние годы культурная политика большинства развитых стран мира направлена на сохранение памятников культуры, и в этом плане основная ставка делается на неразрушающие геофизические методы. В настоящее время примерно 65% археологических памятников обследуется с помощью магниторазведки, около 15% электроразведкой, столько же работ выполнено с помощью георадиолокации и около 5% - сейсморазведки.

Возникновение геофизики в археологии у нас в стране связано с появлением книги Г.С.Франтова и А.А.Пинкевича(1966). Большой вклад в развитие археологической геофизики у нас в стране сделали В.В.Глазунов(1996), А.К. Станюкович(1989), Т.Н.Смекалова(2009).

Исследования И.В.Журбина(2007) позволили внедрить двумерную и трехмерную электротомографию в процесс изучения археологических памятников. В западном мире это направление начало развиваться с конца 50-х годов XX века, когда был разработан протонный магнитометр.

Автором выполнен анализ геофизических публикаций по археологической тематике.

Для сравнения взяты два временных интервала: с конца 60-х годов прошлого века до 1996 г.

За этот период нам известно 148 публикаций. В течение этого периода превалировали работы по магниторазведке (60% всех исследований). Второе место занимала электроразведка (28% всех исследований). Все остальные методы – менее 12%. Второй интервал это - только один 2005 год. Только за один этот год было выполнено 128 работ! Из них число магниторазведочных работ составляет 42% от общего числа публикаций, а электроразведка и георадар занимают по 26% от общего числа публикаций. Основной комплекс, который применяется в археологической геофизике - магниторазведка+ электроразведка, составляет 16% от всех геофизических работ. Таким образом, электроразведка остается одним из основных методов археологической геофизики. Вместе с георадаром электроразведка превысила применение магниторазведки. Поэтому исследования, направленные на дальнейшее развитие электроразведки, являются актуальными.

Выводы к 1 главе. Поиски искусственных погребенных объектов в силу их особенностей не могут обойтись без применения геофизических методов и в частности электроразведки, как наиболее гибкого метода, обладающего огромными технологическими возможностями. Автор, работая в области исследования технических сооружений и археологии, пришел к выводу о необходимости дальнейшего развития теории, методики и способов интерпретации электроразведочных данных.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ И МАГНИ

ТОРАЗВЕДКИ В УСЛОВИЯХ НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД 

Разработка методов решения большинства практических задач электроразведки и магниторазведки для объектов, имеющих сложное двумерное и трехмерное строение, потребовала разработки теоретических, компьютерных алгоритмов решения прямой задачи для поля точечного источника в неоднородных средах. В течение нескольких лет последовательно от простого к сложному на базе метода интегральных уравнений(МИУ) такие алгоритмы были созданы в соавторстве с А.Г.Яковлевым (Электрическое зондирование…,1988; Модин и др.1986). С самого начала было принято решение об использовании именно МИУ, как более понятного с точки зрения физики алгоритма расчета сложных полей (Модин и Яковлев, 1988, 1992).

2.1. Метод граничных интегральных уравнений (МИУ)  Плоская  двумерная  задача. На рис.1 показана обобщенная 2D-модель плоского геоэлектрического разреза, для которого разрабатывался алгоритм этой задачи. Эта задача объективно соответствует физическому моделированию на электропроводящей бумаге (Модин и др.,1987). Отличие ее от физического аналога заключается в неограниченном пространстве области моделирования. В нижней полуплоскости располагаются включения с кусочно-постоянным распределением удельного сопротивления i (x,y), где i = 1, 2, 3,.... N. Неоднородности могут иметь произвольную форму, могут касаться друг друга и выходить на поверхность земли. Модель возбуждается одним или несколькими источниками постоРис.1. Обобщенная модель двумерного Поле в данной модели есть сумма нормаль- В верхней части квази-слоистой среды мального поля E an (M ), вызванного вторичными малоамплитудного тектонического нарушения.

поверхностными источниками:

где {IL(Р) dLP } – интенсивность вторичного поверхностного источника тока, расположенного в точке Р, G(Р,М) - функция Грина для полупространства. При этом IL(Р) численно равно величине плотности аномального электрического тока, стекающего с элемента границы dLP, расположенного в точке P. При этом значение аномальной плотности тока от втоj i вн ричных источников I L = E n получаем, используя граничное условие равенства нормальной плотности тока на границе неоднородности EnE/iE = EnI/jI, и решая интегральное уравнение для всех вторичных источников, где Enвн – нормальная составляющая внешнего, суммарного поля всех первичных и вторичных источников тока.

Квазитрехмерная задача (поперечная поляризация). Задача о поле точечного источника постоянного тока на поверхности проводящего полупространства, содержащего двумерную неоднородность, является двумерной по объекту и трехмерной по источнику (Модин и др., 1987). Реально среда и расположение в ней источников первичного поля, а также положение приемных электродов соответствует рис.1. Наиболее эффективным при решении прямой задачи является подход, основанный на разложении поля на пространственные составляющие, гармонически меняющиеся в направлении простирания структур. Этим способом квазитрехмерная задача сводится к ряду двумерных задач в спектральной области для соответствующего набора пространственных частот ky. После решения задачи на уровне пространственных спектров электрическое поле в реальном пространстве вычисляется с помощью обратного преобразования Фурье. Описанный подход позволяет сократить время расчета электрического поля точечного источника в двумерных средах на несколько порядков.

Задача решается в два этапа: сначала для каждой пространственной частоты рассчитываются плотности вторичных источников Is, а потом производится сложение всех решений, полученных на разных частотах. Так как приемники и источники расположены на профиле наблюдений (y = 0), то cos(ky y) = 1 и косинус-преобразование сводится к обычному интегрированию На базе этого алгоритма была разработана программа IE2DR1, которая имеет расширенные возможности для расчета электрического поля в реальных средах. В частности к ее достоинствам относятся набор из 17 установок, тела сложной формы могут соприкасаться друг с другом и выходить на поверхность земли, питающие и приемные электроды могут попадать в неоднородности, зондирования могут выполняться на любой глубине.

Квазитрехмерная  задача  (продольная  поляризация)  (Электрическое…,1988).    Для нахождения электрического поля расчет ведется по следующему алгоритму. Сначала производится переход потенциала в спектральную область относительно пространственных частот ky Реально в программе производился расчет спектров потенциала в интервалах, необходимых расстояний по х для разных глубин источников z’ и приемников z. При этом для каждой Рис. 2. Пример расчета по программе перечной и локально-нормальной кривой ВЭЗ на пк 0; Б – модель геоэлектрического разреза.

интеграла типа свертки, к которому его можно преобразовать.

Для расчетов по этому алгоритму была создана компьютерная программа IE2DP2. На рис. 2 показаны результаты расчетов по программам IE2DP1 и IE2DP2. Модель геоэлектрического разреза включает двухслойную среду и проводящую вставку. Данный пример демонстрирует принципиальные различия между тремя кривыми ВЭЗ, рассчитанными в одной точке.

Трехмерная задача электроразведки постоянным током. Математический алгоритм решения этой задачи весьма схож с алгоритмом плоской двумерной задачи и был разработан автором в 1987 (Модин и Яковлев, 1987). Позднее автором совместно с Т.Ю.Смирновой и Е.В.Перваго была создана программа IE3R1, которая с разными усовершенствованиями дошла до наших дней (Модин и др.,1992; Электрическое зондирование..,1992). Нынешняя версия программы имеет расширенные возможности, при которых неоднородностей может быть до 15, число ячеек разбиения поверхности неоднородностей 6000 штук (это дает возможность при расчетах вводить слоистую среду), верхнее полупространство может быть проводящим, а установки могут быть как ниже, так и выше границы раздела полупространств, имеется возможность расчета векторов электрического поля, при необходимости можно рассчитать ВП, может быть реализован метод заряда и практически любая электроразведочная установка. Эта программа активно используется в процессе обучения студентов старших курсов, а высокое качество расчетов по этой программе протестировано в рамках международного проекта COMMEMI (Жданов и др.,1990). На рис.3 показаны результаты моделирования по программе IE3R1.

Прямая  трехмерная  задача  магниторазведки  для  магнитоактив ных тел. Исследования на одном из магистральных трубопроводов, выполненные под руководством автора в нарного магнитного поля над стальны- электрического поля над непроводящей вставкой, расположенной в слоистом разрезе. При расчетах использовалась ми трубами потребовало от нас решеустановка срединного градиента с АВ=60 м, MN=0.5 м, шаг ния прямой задачи магниторазведки по профилю 1 м, расстояние между профилями 3 м.

над телами, у которых отн значительно больше 1. Поэтому под действием внешнего магнитного поля Земли труба всегда поляризуется только вдоль своей оси. Поэтому рассмотрев физическую сторону вопроса, автор решил несколько усложнить задачу и решить ее в общем виде при условии сильного взаимодействия фиктивных магнитных зарядов друг с другом.

Ниже приводится пример численного моделирования магнитного поля от сильномагнитного объекта, рассчитанного по программе МОNOPOL (Геоэкологическое обследование..,1999). Целью моделирования являлось изучение структуры магнитного поля над полой трубой и заполненным магнитным материалом цилиндром. В результате моделирования было сделано три важных вывода:

1.амплитуда магнитного поля растет непропорционально увеличению магнитных свойств и имеет тенденцию к выходу на асимптоту;

2.увеличение магнитных свойств вещества приводит к более сильной ориентации вектора намагниченности вдоль оси тела;

3.трубу (полый цилиндр) при расчетах можно заменить сплошным цилиндром, что резко сокращает размерность задачи (рис.4).

Выводы к части 2.1. Автором разработаны теоретические алгоритмы решения двумерных и трехмерных задач электроразведки постоянным током. В течение ряда лет математические алгоритмы автором были воплощены в универсальные компьютерные программы решения прямых задач, которые легли в основу дальнейших исследований.

2.2. Искажения кривых вертикального электрического зондирования  Искажением кривой ВЭЗ называется аномалия кажущегося сопротивления на кривой вертикального электрического зондирования относительно локально-нормальной кривой, рассчитанной для слоистой среды в данной точке. На протяжении почти 20 лет автор целенаправленно развивал это теоретическое направление в электроразведке, так как типизация и описание эффектов искажений имеет решающее, фундаментальное значение для развития методик полевых наблюдений и подходов к обработке данных (Модин и др., 1991, 1994). Теория искажений кривых ВЭЗ возникла и развивается до сих пор под влиянием теоретических разработок М.Н.Бердичевского, Л.Л.Ваньяна, В.И.Дмитриева в области магнитотеллурических зондирований на базе результатов моделирования электрического поля постоянного тока в сложно-построенных средах (Кусков В.В., Модин ния она получила свое развитие (Шевнин В.А., и цилиндра.

Смирнова Т.Ю., Перваго Е.В., Симонс М.И. и др.) и вошла в теорию электрических зондирований в наше время (Модин и Смирнова, 1992; Электрическое зондирование., ч.2, 1992).

Когда говорят об искажениях кривых ВЭЗ, понимают чисто гальванические эффекты обтекания тока неоднородностей, его концентрации в проводниках и тому подобные явления. Несмотря на кажущуюся простоту по сравнению с эффектами в МТЗ, на постоянном токе существует своя специфика формирования аномалий, связанная с существенной неоднородностью первичного поля, поляризующего исследуемые объекты.

Поверхностный  и  глубинный  Рэффект.  М.Н.Бердичевским как Р-эффект, имеет ту же самую природу, что и Shift- эффект в магнитотеллурических зондированиях. Это явление проявляется в виде смещения кривой электрического зондирования вверх-вниз вдоль оси кажущегося сопротивления, когда приемные электроды находятся над локальной неоднородностью.

Различают поверхностный Р-эффект и глубинный Р-эффект. Глубинный Р-эффект приводит к смещению только правой части кривой ВЭЗ в то время, как поверхностный Рэффект приводит к смещению вверх – вниз кривой ВЭЗ на всех разносах. Такая ситуация возможна, когда приемные электроды MN расположены целиком внутри границ неоднородности, все питающие электроды расположены вне неоднородности и разносы АВ так велики по сравнению с мощностью приповерхностных слоев, что они на кривой ВЭЗ уже не проявляются (рис.5).

Поверхностный  и  глубинный  C эффект.  М.Н.Бердичевским С-эффект, присуще только методу сопротивлений. С-эффект получил свое название от английского слова «current», которым обозначаются токовые жущегося сопротивления на кривых элек- Рис.5. Поверхностный Р-эффект над неоднородностями с одинаковой проводимостью: А – кривые ВЭЗ трического зондирования, когда один из тонад горстом и вне структуры, Б – кривые ВЭЗ над ковых электродов (или сразу оба электрода А прямоугольной вставкой и вне структуры.

и В) проходят над локальной неоднородностью (рис.6).

Эффект  сопряженных    аномалий.  Впервые в электроразведке постоянным током на аномалии, связанные с эффектом сопряженных аномалий, обратил внимание в своей диссертационной работе А.Г.Яковлев(1988). При этом по краям аномального объекта, имеющего ограничение по глубине, возникают сравнительно слабые аномалии, знак которых противоположен знаку аномалии над центром тела (рис.7).

Эффект бокового обтекания впервые был описан в работе (Модин и Симонс, 1991). Физическое явление эффекта бокового обтекания хорошо известно всем геофизикам как увеличение площади аномалии кажущегося сопротивления по сравнению с горизонтальными размерами неоднородности. Этот эффект имеет такую же природу, что и Р-эффект и связан с боковым обтеканием тока высокоомной неоднородности геоэлектрического разреза или втеканием тока в проводящую неоднородность. Его амплитуда меньше амплитуды Рэффекта из-за отсутствия влияния верхнего полупространства.

происходит резкое изменение гео- Рис.6. Проявление С-эффекта на кривых ВЭЗ. А – проявление электрического разреза. При этом, глубинной неоднородностью; Б – проявление С-эффекта в случае, когда питающий электрод А стоит над центром глубинной несмотря на значительные измененеоднородности, а приемные электроды движутся от тела.

ния геоэлектрического разреза по вертикали в аномальной зоне, форма кривой ВЭЗ над объектом может практически не измениться и иметь форму аномалии от вмещающего разреза за счет просачивания тока через неоднородность.

Эффект  экранирования впервые рассматривался в кандидатской диссертации А.Г.Яковлева в качестве гальванического эффекта при МТ-зондированиях.

Было отмечено, что при увеличении сопротивления и соответственно поперечного сопротивления промежуточного слоя наблюдается эффект ослабления аномалии над объектом, расположенным ниже экранирующего промежуточного слоя. Оказалось, что поРис.7. Эффект сопряженных аномалий над добный эффект также наблюдается на кривых ВЭЗ. прямоугольной вставкой в случае метода Эффект  проводящей  трубы  при  поперечной  вые нами отмечен при опытно-методических работах в 1997 г. на одном из магистральных трубопроводов в Западной Сибири. Труба в хорошей изоляции даже при ассиметричном возбуждении поля, когда второй электрод находится в «бесконечности», производит симметричную аномалию типа максимум с двумя сопряженными аномалиями по бокам (рис.8). В случае, если изоляция сильно повреждена, возникает асимметричная аномалия. При этом между токовым электродом и проводником возникает максимум за счет концентрации тока, а с противоположной стороны трубы возникает минимум за счет растекания тока вдоль трубы в плоскости, перпендикулярной нашему чертежу.

Эффект  концентрации  тока  при  продольной  по ляризации проявляется в том, что под неоднородностью противоположным по отношению к сопротивлению не- Рис.8. Моделирование электрического поля над трубой с частичным изооднородности (Модин и др., 2005). При этом аномалия ляционным покрытием. Питающий области сравнительно больших разносов. В области больших разносов при формальной одномерной интерпретации появляется фиктивная неоднородность. Кроме этого, это явление характеризуется возрастающими круче 450 правыми ветвями к (рис.9).

Выводы  к  части  2.2.  С помощью разработанного автором программного обеспечения выполнен большой объем численного моделирования. В результате обобщения данных моделирования и анализа поведения электрического поля над двумерными и трехмерными горизонтальнонеоднородными средами автором была разработана теоРис.9. Моделирование для продольрия искажений электрических зондирований, которая 2.3. Принцип эквивалентности  По определению Б.К. Матвеева (1982) эквивалентность в понимании геофизика – это практическое равенство однотипных физических полей разным моделям строения геологического разреза. В данном разделе диссертационной работы автор обобщает понятие о принципе эквивалентности в рамках 1D моделей среды (горизонтально-слоистого разреза) и для 2D- и 3D- сред.

Эквивалентные соотношения для одного слоя. С появлением быстрых и точных программ расчета кривых ВЭЗ в середине 80-х годов стало возможным увидеть расширенные границы действия принципа эквивалентности для горизонтально-слоистого разреза (ГСС).

Впервые подобные расчеты произвел Б.П.Петрухин(1988). Было установлено, что пределы действия принципа эквивалентности практически шире, чем показал А.М.Пылаев. При этом они не укладываются в прямые линии S и T, а заметно отклоняются от них. Пылаев делал свои построения, исходя из реальной точности тех приборов и методик, которые были на вооружении геофизиков в конце 30-х годов прошлого века. К началу 80-х годов ситуация изменилась и на смену старым приборам типа ЭСК-1 и АНЧ-1 пришли приборы хорошо отработанные схемотехнически, защищенные от промышленных помех и серьезно выверенные в ходе опытно-методических исследований. В последнее время в практике электроразведочных работ используются точные приборы МЭРИ-24, ЭРА-Мах и ЭРП-1. Технические точности этих приборов обычно лучше, чем 3.5%. Иногда удается методически произвести измерения в рамках 1% точности (мониторинговые измерения с постоянным контролем тока и с постоянно закрепленными электродами). Это в свою очередь приводит к резкому сужению действия принципа эквивалентности. Однако открытие С-эффекта и других искажающих кривые ВЭЗ явлений показало, что в рамках 1D – интерпретации, вероятно, добиться очень высокой точности невозможно.

Эквивалентные  геоэлектрические  разрезы. Для горизонтально-слоистых сред принцип эквивалентности не дает напрямую решать геологические задачи, опираясь только на данные электроразведки. Разброс параметров слоев по результатам формальной интерпретации может быть значительный. Если разрез состоит из последовательности тонких слоев, то в этом случае результаты интерпретации будут особенно неустойчивыми. Все разрезы, для которых наблюдаемое электрическое поле укладывается в определенный, как правило, небольшой, разброс по точности следует считать эквивалентными. Таким образом, принцип эквивалентности охватывает широкий класс моделей геоэлектрического разреза, для которого электрическое поле, наблюдаемое на поверхности земли при разных расстановках питающих электродов АВ, будет практически одинаковым.

Эквивалентность и функции ДарЗаррук. Введенные Майе и Орелланой эффективное сопротивление и эффективная глубина качественно описывают поведение кривых ВЭЗ от разноса:

Кривые DZ обладают одной удивительной особенностью: все слои на кривой проявляются по степени их воздействия на электрическое поле. При этом в отличие от кривых ВЭЗ на кривых DZ четко видны диапазоны разносов или эффективной глубины, в которых проявляются те или иные слои (Модин и Шевнин, 1982). В результате расчетов, выполненных автором (Модин и др., 1986), оказалось, что кривые DZ являются оценочными формулами для распределения поля электрических токов в слоистом разрезе, основанными на обычном интегральном законе Ома для участка цепи. Таким образом, проявленность каждого слоя, заключается в его Т и S параметрах, что наглядно и просто показывается в графиках функций Дар-Заррук.

Эквивалентность  в  двумерных  и  трехмер ных разрезах. При поперечной поляризации высокоомных объектов и продольной поляризации проводников (рис.10) возникает эквивалентность, связанная с интегральными параметрами объектов S и Т. Впервые действие принципа эквивалентности отметила в своей диссертационной работе Т.Ю.Смирнова(1995) и статье (Модин и Смирнова, 1991). Продольная поляризация высокоомных объектов практически не создает аномального поля, поэтому мы не будем ее рассматривать. Автором выполнены численные расчеты, которые показали, что для широкого класса неоднородностей при одновременном изменении мощности и сопротивления, наблюдаются одинаковые поля. При этом эквивалентность наблюдается для всего псевдоразре-   за кажущегося сопротивления в целом. Рис.10. Эквивалентные двумерные разрезы Эквивалентность для поляризующихся 2D и  имеющих одинаковую продольную проводимость S = 2, верхняя кромка h1 = 9 м, сопроD  неоднородностей. Пластовые тела, обладаю- тивление вмещающего разреза 100 Омм. А – щие избыточной поляризуемостью, образуют ано- =4.   малии, которые зависят прежде всего от объема электронных проводников, рассеянных внутри объекта. На рис.11 показаны три варианта эквивалентных разрезов, которые дают практически одинаковые аномалии кажущейся поляризуемости. Заряды вызванной поляризации в этом случае образуются на торцах неоднородностей, обращенных к питающим электродам. Аномалия ВП формируется под действием диполя, момент которого определяется его длиной, толщиной пласта h и избыточной поляризуемостью.

Таким образом, в методе ВП в случае 2D- и 3D- разрезов встречается эквивалентность по множеству параметров. То есть произведение всех неизвестных параметров, которое мы реально можем определить, дает одну, но очень важную с точки зрения поисков величину, которая определяется общей массой электронных проводников в рудном теле.

Эквивалентность  в  2D  и  3Dразрезах  при  высоких  контрастах  сопротивлений  и  уменьшение  аномалий  вызванной  поляризации.  Суть этого типа эквивалентности заключается в том, что, если до бесконечности увеличивать контраст тел по сопротивлению, мы все равно не увидим дальнейшего увеличения аномалии к. В данном случае причина кроется в самой природе аномалий электрического поля на постоянном токе, которая определяется коэффициентом отражения, который в пределе может принимать два крайних значения +1 в случае высокоомного тела и –1 для проводника. Этот эффект имеет два важных следствия с точки зрения принципа эквивалентности.

Следствие 1. При высоком кон- Рис.11. Эквивалентные поляризующиеся объекты в виде трасте электрических свойств локаль- прямоугольных пластов, расположенных горизонтально.

ной неоднородности по отношению к вмещающему разрезу принципиально невозможно определить электрическое сопротивление неоднородности.

Следствие 2. Явление ВП приводит к увеличению удельного сопротивления при поляризации вещества под действием протекающего электрического тока. Кажущаяся поляризуемость является производной от аномалии кажущегося сопротивления, поэтому при объемной поляризации в области высоких контрастов сопротивлений объектов, аномалии к будут практически отсутствовать (рис.12).  Зависимость  формы  аномалий  ВП  от  структуры  вмещающего  геоэлектрического  разреза. Метод срединного градиента имеет заслуженную репутацию одного из самых информативных методов геофизики. Однако важная проблема, связанная с формированием аномалий ВП в зависимости от вмещающего геоэлектрического разреза с того времени, так и осталась до конца неисследованной (Модин и др., 1987; Модин и Шевнин, 1988). В последние годы в связи с возобновлением поисков и разведки рудных месторождений Рис.12. Аномалии кажущейся поляризуемости над сильно оживился интерес к методу ВП. сопротивлению по отношению к вмещающей среде.

Избыточная поляризуемость объектов 50%. ПоляриСейчас при съемках ВП основной упор, зуемость вмещающего разреза равна 0. Индекс под моделью – сопротивление неоднородности. Сопротивлекак и 30 лет назад, делается на работах ние вмещающей среды 1.

методом срединного градиента. Однако структура сложно построенных рудных полей и соответственно геоэлектрического разреза может вызывать аномалии ВП, к природе которых необходимо относиться весьма осторожно. В качестве яркого примера на рис.13 показана рудная зона, в центре которой есть аномалия ВП, но нет рудного объекта.

Выводы к части 2.3. Численное моде- Рис.13. Численное моделирование метода срединного лирование и обобщение ранее полученных кажущегося сопротивления (А) в условиях горизонтально-неоднородного разреза (Б). АВ=400 м.  результатов, выполненное автором, показало пределы принципа эквивалентности для слоистых и горизонтально-неоднородных сред. Выявлены новые закономерности в структуре электрического поля и поля ВП в присутствии локальных неоднородностей геоэлектрического разреза, которые должны учитываться при интерпретации электроразведочных данных.

2.4. Границы между моделями геоэлектрических разрезов  В этой части автор проанализировал две основные ситуации: переход от одномерных, слоистых моделей к двумерно-неоднородным средам и переход от двумерных к трехмерным средам, когда границы слоев могут проходить на некотором удалении от профиля наблюдений. В последнем случае установка не пересекает границ неоднородностей. Однако они определенно оказывают воздействие на электрическое поле.

Границы и переходные зоны одномерных и двумерных моделей. С помощью программы двумерного моделирования выполнены численные расчеты кажущегося сопротивления для проводящих и высокоомных вставок, имеющих форму пластов. При расчетах использовалась симметричная установка Шлюмберже. В качестве критериев глубинности и масштабности выбраны два относительных параметра: первый характеризует относительную вытянутость объектов в вертикальном направлении L/h, который меняется в каждой серии расчетов от 2 до 64; второй параметр определяет горизонтальную соразмерность объектов и максимальных разносов L/АВmax. При этом последний параметр изменяется от 0.05 до 1.6.

Каждый разрез подвергался формальной одномерной интерпретации по программе IPI2Win, и в конце производилась оценка качества интерпретации.

В результате анализа полученных данных моделирования автору удалось построить схему, которая показывает границы между двумерными и одномерными моделями геоэлектрического разреза для тел пластовой формы (рис. 14). Из схемы видно, что двумерные модели характеризуются большими разносами электроразведочных установок и сравнительно малыми горизонтальными размерами тел. При разносах АВ, соотРис.14. Граница между двумерными и одноветствующих размерам неоднородности, мо- мерными моделями среды.

дель соответствует промежуточной зоне, в которой одномерная интерпретация может дать только удовлетворительный результат. Для хорошего соответствия геоэлектрического разреза горизонтально-слоистому разрезу необходимо, чтобы горизонтальные размеры неоднородности были на порядок больше максимального разноса.

Физическая  граница между двумерными и трехмерными объектами. Расчеты были выполнены по программе IE3Win6000, которая позволяет производить моделирование над пластовым телом толщиной 5 м, длиной 400 м и шириной до 200 м при глубине верхней кромки 5 м. Было выполнено два цикла расчетов для проводника и изолятора. Максимальный разнос АВ составлял 200 м. Из результатов моделирования вытекает, что кривые ВЭЗ, которые можно интерпретировать в рамках горизонтально-слоистого разреза, могут быть получены только в тех случаях, когда установка расположена целиком внутри горизонтальной области пласта и боковые границы при этом удалены более чем на разнос АВ/2. Одномерная интерпретация может выполняться при максимальном разносе АВ/2 и положении точки записи точно в геометрическом центре неглубокого пласта (АВ/2 h1 и h2 ), если минимальные горизонтальные размеры пласта вдоль установки составляют не менее 1,1АВ, а минимальные горизонтальные размеры поперек пласта равны АВ.

Выводы к части 2.4. В результате одномерного, двумерного и трехмерного моделирования электрического поля автором установлены границы между 1D- и 2D- моделями среды, которые кроме разреза зависят от геометрии установки и ее расположения относительно объектов исследования. На ряде примеров автором показано влияние боковых границ 3Dнеоднородностей и установлено, что размеры этого влияния соизмеримы с разносом установки ВЭЗ. Эти соотношения должны лечь в основу интерпретации данных электрических зондирований. 

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА И АППАРАТУРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ СТАЦИОНАРНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТ

НЫХ ПОЛЕЙ В УСЛОВИЯХ ГОРИЗОНТАЛЬНОНЕОДНОРОДНЫХ СРЕД 

Традиционно для изучения горизонтально-слоистых сред технология электрических зондирований осуществляется в варианте, когда расстояния между питающими и приемными электродами, или так называемые разносы, возрастают в геометрической прогрессии, что нашло свое отражение в монографиях О.Куфуда (1984), и В.П.Колесникова (1981). Однако, в начале 80-х годов, прошлого века стало понятно, что модель горизонтально-слоистого разреза лишь частично адекватно отражает строение верхней части геологического разреза. Теоретические разработки, в которых активно принимали участие сотрудники Московского университета Модин И.Н., Кусков В.В., Яковлев А.Г., Шевнин В.А. и Бобачев А.А., показали, что методика и технология классических зондирований не отвечает требованиям двумерной съемки. В 1991 г. автором была разработана универсальная программа двумерного моделирования, в которой можно было рассчитывать поля над любыми сколь угодно сложными средами. И вскоре после этого в результате теоретических расчетов автор обнаружил явление, которое впоследствии было названо С-эффектом. Следствием этого события была разработка новой технологии двумерной электроразведки. Во-первых, теперь с этого момента интерпретация данных проводится в рамках двумерной блоковой структуры, что значительно повышает достоверность результатов электрического зондирования. Во-вторых, все блоки и электроды имеют четкую привязку к координатной сетке двумерного разреза, и вопрос о точке записи отпадает автоматически. В-третьих, в методическом плане двумерная технология электрических зондирований стирает грань между ВЭЗ и электропрофилированием.

3.1. Технологии изучения двумернонеоднородных сред  Сплошные  электрические  зондирования(СЭЗ).  Для проведения работ методикой сплошных электрических зондирований нами используется трехэлектродная комбинированная установка Шлюмберже(1) AMN+MNB, которая получила название установка сплошных электрических зондирований (Модин и др., 1995), (Электроразведка…, 2005). Она предпочтительнее других установок, так как позволяет разделить аномалии С-эффекта установки AMN и MNB. Комбинированная установка дает два изображения, в которых горизонтально-слоистый разрез проявляется одинаково, а глубинные неоднородности по-разному.

Электрод С обычно относится в "бесконечность" на расстояние (3-7)АОmax в направлении, перпендикулярном направлению профиля. На каждой точке зондирования приемные электроды MN неподвижны, питающие электроды А и В движутся в разных направлениях с линейным шагом(2) N=Ni – Ni-1. Шаг установки по профилю равен шагу по разносам (3) и обычно составляет от 1 до 25 м. В случае маленького шага применяется установка для изучения археологических объектов с максимальным разносом АО не более 25-30 м. В случае большого шага максимальный разнос составляет порядка 150 – 200 м.  Для оптимизации и ускорения процесса сбора данных использовалась коса, которая постепенно перемещалась с линейным шагом по профилю наблюдений, используя заранее расставленные электроды.

Отличием СЭЗ от современной технологии электротомографии является использование отдельных измерительных электродов(4). С одной стороны, это приводило к замедлению процесса измерений, а с другой стороны позволяло использовать дополнительные малые разносы. При шаге 5 м в технологии электротомографии первый разнос будет 7.5 м, а в СЭЗ, как правило, использовались 1.5, 2, 2.5, 3.5 и 5 м.  Технология  точечных  сплошных  зондирований.  Термин «точечные зондирования»

предложен Б.Г.Сапожниковым для описания бесконтактных зондирований. При этом эта технология подразумевает измерение на множестве приемных электродов, которые постепенно отодвигаются от питающего электрода с увеличением разноса. Для одномерной технологии – это вынужденная мера. Сильный шум от Р-эффекта может сделать кривые ВЭЗ практически непригодными для интерпретации. С точки зрения двумерной электроразведки принципиальной разницы между точечными зондированиями и сплошными зондированиями нет, так как используется линейный шаг по разносам, равный шагу по профилю. И при этом достигается дополнительное удобство: когда питающий электрод зафиксирован, технологически значительно легче коммутировать и перемещать приемные электроды. В частности ускоряет процесс съемки Рис.15. Схема глубинной электротомографической установки для производства точечных электрических зондирований ВП.  В данном случае при использовании много- максимальный разнос достигает 1225 м, что дает возможность производить зондирование на глубину более чем 250 м канальных систем. Точечные зондирования используются при работах, когда требуется глубина исследования свыше 300 м. Схема такой установки показана на рис.15. Здесь хорошо заземленный питающий электрод постепенно наступает на установку. Второй питающий электрод находится в «бесконечности» и время от времени подтягивается к рабочему электроду. Ближайшая к питающему электроду коса, постепенно уступая место электроду А, затем перемещается в голову установки.

Электротомография  – современный метод разведочной геофизики, который становится основной, лидирующей технологией при решении сложных двумерных и трехмерных задач инженерной геологии, гидрогеологии, геоэкологии, археологии, а также для поиска и 2010), (Модин и Владов, 2009). В развитии ме- Рис.16. Схема электротомографической устатода решающую роль сыграли M.H.Loke и новки.

R.D.Barker( 1995 ). В нашей стране главную роль в развитии этой технологии сыграли И.Н.Модин, А.А.Бобачев, М.Н.Марченко, А.А.

Горбунов и В.А.Шевнин (Многоэлектродные электрические зондирования…, 1996; Модин и др., 2006; Модин и Бобачев, 2008). Сформулируем основные особенности электротомографии ( рис.16):

• линейный шаг по разносам, равный шагу по профилю;

• одни и те же электроды используются в качестве приемных и питающих, при этом токи в АВ не превышают 1-2 А;

• для получения данных используются многоэлектродные косы (как правило, на 48, 64, или 96 электродов), в которых электроды переключаются либо с помощью встроенных в станцию коммутаторов, либо встроенных в электроды интеллектуальных устройств, которые управляются по специальным каналам внутри косы;

• управление и сбор данных осуществляется станциями, которые работают в автоматическом режиме по заданным протоколам подключения четырехполюсников ABMN (лучшие образцы станций являются многоканальными);

• в качестве основных установок нами используются трехэлектродная Шлюмберже AMN+MNB и в ряде случаев дипольная осевая ABMN;

• для интерпретации данных используются программы автоматической двумерной инверсии.

В 2007 г. группой компаний ООО «Логис» и ООО «НПЦ Геотех», совместно с ООО «НПЦ Геоскан» и лабораторией малоглубинной геофизики МГУ им. М.В.Ломоносова при участии автора начата разработка принципиального новой отечественной электроразведочной станции для электротомографии, получившей название «Омега-48» (рис.17). Такое объединение интеллектуальных сил специалистов по аппаратуре, геофизиков-методистов и практиков потребовалось Рис. 17. Электроразведочная для решения сложнейших аппаратурно-методических проблем (Модин и др., 2010). К концу 2008 г. разработка аппаратуры была завершена и в январе 2009 г. проведены первые успешные промышленные испытания опытного образца. Прибор проходил множество тестов сначала в лаборатории, в полевых условиях на геофизическом полигоне в д. Александровка Калужской области, а затем в зимних производственных условиях при обследовании ряда объектов в Ярославской и Вологодской областях. В настоящее время доработка станции выполнена и начато ее серийное производство. К началу 2010 г. в России появилось 4 отечественных электротомографических прибора: Скала- (г.Новосибирск), ERA-MultyMAX (г.Санкт-Петербург), EGD-48 (г.Красноярск) и Омега- (г.Раменское). Таким образом, замкнулся почти 20-летний круг исследований, посвященных развитию методики двумерной электроразведки, начатых автором в 1991 г.

Технологии акваторных зондирований. При участии автора диссертационной работы за последние 15 лет были разработаны и испытаны на реальных объектах два типа электроразведочных станций, предназначенных для исследования малоглубинных пресноводных акваторий. Первая станция, которую сконструировал Д.Коларов, была традиционного типа, основанного на последовательной коммутации питающих и приемных линий. Ее преимущества заключались в том, что в процессе съемки для производства зондирований использовалось большое множество линий АВ и MN, проводились измерения естественного поля с приемными линиями различной длины, температурного поля и удельного электрического сопротивления воды. Кроме этого, предусматривалась работа станции под системой Windows (системное программирование С.И.Волкова), что для середины 90-х годов было пионерской работой. Вторая станция, созданная на основе ИМВП-8, отличается технологической простотой, соответственно небольшими габаритами и весом. Работа с этой станцией может производится с помощью любого легкого плавсредства. Основным достоинством этой станции является сбор данных с помощью инверсной установки, в которой коммутация разносов проводится приемными линиями. Сочетание ИМВП-8 с такой методикой позволило создать теоретически идеальную установку зондирования, в которой в режиме непрерывного перемещения шаг между точками зондирования может быть сколько угодно мал. В результате удается построить такую схему обработки данных, которая ведет к возможности выполнения 2D-инверсии данных (рис.18).

Выводы к части 3.1. Автором разработана и внедрена технология двумерной электроразведки, которая получила название сплошные электрические зондирования и которая стала основой для метода электрической томографии. Разработанная по техническому заданию автора, промышленная электроразведочная станция «Омега-48» превратила электротомографию в метод, доступный для геофизиков, работающих в области технической, археологической и инженерной электроразведки. Появление новой аппаратуры привело к значительному скачку в производительности и качества геофизических работ.  3.2.Векторные измерения электрического поля (ВИЭП) над трехмернонеоднородными  Рис. 18. Схема акваторной электроразведочной установки.

объектами  Основные положения метода.  Электрическое поле, измеряемое в методе сопротивлений, является векторной величиной. При традиционной съемке измеряется только модуль одной радиальной компоненты поля. Это правомерно для горизонтально-слоистой среды, когда вторая компонента поля практически равна нулю. При этом радиальная компонента измеряется устойчиво и практически никогда не меняет своего знака. Но при измерениях в двумерных и трехмерных средах появляется Y - составляющая поля, сравнимая или превышающая Ex компоненту. В неоднородных средах аномальная часть поля Еан,х может быть во много раз больше первичного поля Ео,х и не совпадать с ним по знаку. В результате кажущееся сопротивление может принимать отрицательное значение, а по величине во много раз превосходить удельное сопротивление вмещающей среды. Отсюда возникает идея векторной съемки, т.е. измерения не одной, а двух или трех компонент поля с учетом знака принимаемого сигнала. При этом выполняется нормировка поля к модулю плотности первичного тока Такое определение кажущегося сопротивления дает большие преимущества при анализе полей в сложных средах. Во-первых, и это самое важное, мы переходим от амплитудной характеристики кажущегося сопротивления к его пространственной структуре. Во-вторых, величина кажущегося сопротивления теперь не будет принимать очень больших значений по абсолютной величине.

противления будет совпадать с вектором электри- Рис.19. Карта кажущегося сопротивления для ческое поле есть сумма первичного и вторичного программе IE3R1.

(аномального) поля. Первичное поле формируется под влиянием вмещающего слоистого разреза. Вычитание первичного поля из суммарного наблюденного поля приводит к тому, что остаточное поле будет связано только с вторичными источниками (зарядами), которые возбуждаются на поверхностях неоднородностей. На рис.19 отчетливо видно появление вторичных зарядов разного знака на торцах высокоомной неоднородности под действием первичного поляризующего поля.

Идея векторной съемки заключается в том, чтобы при каждой поляризации в остаточном поле с помощью аномальных векторов кажущегося сопротивления обнаружить скопление вторичных зарядов определенного знака и для множества положений питающего электрода построить границы неоднородности, используя перемещение вторичных зарядов по этим границам. Таким образом, векторная съемка является вариантом трехмерной электроразведки, а обратная задача решается изучением структуры аномального электрического поля, источниками которого являются вторичные заряды, расположенные на поверхности Идея  метода  квазидиполей.

Вычисление аномального поля над локальной трехмерной неоднородностью, то есть поля вторичных источников, образующихся на его границах, само по себе является достаточно сложной задачей, требующей значительных вычислительных затрат. Вместе с тем структура этого поля близка к структуре поля электрического диполя. Это следует из экспериментальных материалов и теоретического анализа поля. Представление о дипольной структуре аномальных полей используется при постановке и решении вычислительной задачи. В рамках этого приближения упрощается решение как прямой, так и обратной задачи, поскольку поле диполя имеет аналитическое выражение (Modin&Gorbunov,2000).

Таким образом, в первом приближении вторичное электрическое поле создается парой зарядов, расположенных на поверхности неоднородности (рис.20). Так как определены координаты (xА, yА, 0) и амплитуда точечного источника первичного поля, под воздействием которого эта пара образовалась, то после статистической обработки мы можем в каждой точке определить первичное поле и вычесть его из наблюденного. В результате требуется определить положение центра квазидиполя, его ориентацию в пространстве, полярность и интенсивность вторичных источников поля. Подход к интерпретации данных ВИЭП, предложенный нами, состоит в определении по измеренному полю положений некоторых точек с последующим этапом геологической интерпретации. Подобный подход хорошо известен в интерпретации потенциальных полей. Следует отметить метод Цирульского и алгоритм Трошкова - Грозновой. В электроразведке близкие идеи для интерпретации данных традиционных методов развивает К.М. Ермохин. В его подходе к интерпретации модель среды заменяется эквивалентным ансамблем диполей.  Вопрос о модели вмещающего слоистого разреза – самый острый в методе ВИЭП. В результате экспериментов было показано, что в рамках базовой интерпретационной модели допустима оценка нормального кажущегося сопротивления по кривой, аппроксимирующей среднюю кривую из совокупности всех полевых значений кажущегося сопротивления (Модин и др., 1999; 2003). Кроме этого для исследования вмещающего разреза вокруг неоднородности выполняются отдельные электрические зондирования.



Pages:   || 2 |
 
Похожие работы:

«Смиренникова Елена Владимировна ТУРИСТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ: ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ ОЦЕНКА Специальность 25.00.36 – Геоэкология (наук и о Земле) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Москва - 2011 1 Работа выполнена на кафедре географии и геоэкологии Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования Северный (Арктический) федеральный университет имени...»

«Рычагов Сергей Николаевич ЭВОЛЮЦИЯ ГИДРОТЕРМАЛЬНО-МАГМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОСТРОВНЫХ ДУГ Специальность: 25.00.09 – Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук Москва - 2003 г. 2 Работа выполнена в Ордена Трудового Красного Знамени Институте вулканологии Дальневосточного отделения Российской Академии наук Официальные оппоненты : доктор геолого-минералогических наук, профессор...»

«СТРИЖЕНОК АЛИЯ АКСЯНОВНА ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗОН РАЗВИТИЯ ТРЕЩИНОВАТОСТИ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ КОМПЛЕКСОМ АЭРОКОСМОГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ (на примере месторождений Татарстана) Специальность 25.00.12 - Геология, поиск и разведка горючих ископаемых АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА...»

«Мещенко Ирина Владимировна ТЕРРИТОРИАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И СТРУКТУРА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В МУНИЦИПАЛЬНОМ РАЙОНЕ (на примере Воскресенского района Саратовской области) Специальность 25.00.26 – землеустройство, кадастр и мониторинг земель АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Астрахань 2010 Работа выполнена на кафедре Земельный кадастр федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального...»

«ТИМОФЕЕВ АЛЕКСАНДР ЕВГЕНЬЕВИЧ ОБОСНОВАНИЕ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ ТОРФЯНЫХ И СОПУТСТВУЮЩИХ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ Специальность: 25.00.22 – Геотехнология (подземная, открытая, строительная) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Тверь – 2009 2 Работа выполнена на кафедре Технология и комплексная механизация разработки торфяных месторождений ГОУ ВПО Тверской государственный технический университет. Научный...»

«ХАРИТОНОВА Наталья Александровна УГЛЕКИСЛЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ СЕВЕРО-ВОСТОКА АЗИИ: ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ Специальность 25.00.07 – Гидрогеология Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук ТОМСК–2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Дальневосточном геологическом институте Дальневосточного отделения Российской академии наук Научный консультант : доктор геолого-минералогических наук,...»

«Свиридова Мария Викторовна РЫНОЧНАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ В СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ СТРАН ЦЕНТРАЛЬНО-ВОСТОЧНОЙ ЕВРОПЫ Специальность 25.00.24 – Экономическая, социальная, политическая и рекреационная география АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Москва 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте географии Российской академии наук Научный руководитель : доктор географических наук,...»

«Менщикова Лариса Викторовна ТЕРРИТОРИАЛЬНАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ СИСТЕМ РАССЕЛЕНИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЯ СЕЛЬСКОГО НАСЕЛЕНИЯ КУРГАНСКОЙ ОБЛАСТИ НА РУБЕЖЕ XX и XXI ВЕКОВ Специальность 25.00.24 – экономическая, социальная, политическая и рекреационная география АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учной степени кандидата географических наук Пермь – 2013 Работа выполнена на кафедре географии и природопользования Курганского государственного университета Научный руководитель : Завьялова Ольга...»

«УДК 551.510, 550.388 Медведева Ирина Викторовна ИЗЛУЧЕНИЕ СРЕДНЕШИРОТНОЙ ВЕРХНЕЙ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ В ЛИНИИ АТОМАРНОГО КИСЛОРОДА 557.7 нм ПО ДАННЫМ НАБЛЮДЕНИЙ В РЕГИОНЕ ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ Специальность 25.00.29 — физика атмосферы и гидросферы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Иркутск – 2008 Работа выполнена в Институте солнечно-земной физики...»

«ФОКИНА Людмила Михайловна ФОРМИРОВАНИЕ ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫХ СИСТЕМ НЕФТЕГАЗОВЫХ КОМПЛЕКСОВ. КОМПЛЕКСНЫЙ МОНИТОРИНГ И ОПТИМАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МИНИМИЗАЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УЩЕРБА Специальность: 25.00.36 – Геоэкология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук Тюмень - 2007 Работа выполнена в Научно-исследовательском институте природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ. Официальные оппоненты : доктор геолого-минералогических наук,...»

«Максимов Сергей Станиславович Современные экзогенные процессы на территории Чувашской Республики Специальность: 25.00.25 - Геоморфология и эволюционная география Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Казань - 2003 Работа выполнена на кафедре физической географии и геоморфологии географического факультета Чувашского государственного университета им. И.Н....»

«БАРЫШНИКОВ Андрей Владимирович ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ МНОГОПЛАСТОВЫХ ОБЪЕКТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЗАКАЧКИ ВОДЫ (на примере южной лицензионной территории Приобского нефтяного месторождения) Специальность 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2011 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном...»

«БОБРОВ Андрей Викторович МИНЕРАЛЬНЫЕ РАВНОВЕСИЯ АЛМАЗООБРАЗУЮЩИХ КАРБОНАТНОСИЛИКАТНЫХ СИСТЕМ Специальность: 25.00.04 петрология, вулканология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук Москва – 2009 Работа выполнена на кафедре петрологии геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и в Институте экспериментальной минералогии РАН Научный консультант : доктор химических наук Литвин Юрий...»

«КОРОБКИНА Елена Александровна ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ КОЛЕБАНИЙ ГОДОВОГО СТОКА РЕК НА ТЕРРИТОРИИ СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА Специальность 25.00.27 Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Барнаул – 2012 Работа выполнена в Новосибирском филиале Федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения Российской академии...»

«УДК 551.594 ЧЕРНЕВА НИНА ВОЛОДАРОВНА ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ЛОКАЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ АТМОСФЕРЫ Специальность 25.00.29 – физика атмосферы и гидросферы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Санкт-Петербург 2010 г. Работа выполнена в институте Космофизических исследований и распространения радиоволн Дальневосточного отделения Российской академии наук...»

«Чжан Гоюй ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ РАЙОНОВ С ИНТЕНСИВНЫМ РАЗВИТИЕМ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ( НА ПРИМЕРЕ БАССЕЙНА ОЗЕРА НАНЬСИ КНР) Специальность 25.00.27 – гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук...»

«ЕРШОВА АЛЕКСАНДРА АЛЕКСАНДРОВНА КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПОСТУПЛЕНИЯ БИОГЕННЫХ ВЕЩЕСТВ С ВОДОСБОРА РЕКИ НЕВА В ВОСТОЧНУЮ ЧАСТЬ ФИНСКОГО ЗАЛИВА Специальность 25.00.36 - Геоэкология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Санкт-Петербург 2013 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Российский государственный гидрометеорологический университет (РГГМУ). Научный...»

«КОРЗИНИН ДМИТРИЙ ВИКТОРОВИЧ ДИНАМИКА РЕЛЬЕФА БЕРЕГОВОЙ ЗОНЫ СЕВЕРНОГО ПОБЕРЕЖЬЯ САМБИЙСКОГО ПОЛУОСТРОВА (ЮГО-ВОСТОЧНАЯ БАЛТИКА) 25.00.25 – геоморфология и эволюционная география Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата географических наук Москва 2012 Работа выполнена на кафедре геоморфологии и палеогеографии географического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова доктор географических наук Научный руководитель : старший...»

«Хлебникова Татьяна Александровна ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРЕХМЕРНЫХ ВИДЕОСЦЕН ПО МАТЕРИАЛАМ АЭРОКОСМИЧЕСКИХ СЪЕМОК 25.00.34 – Аэрокосмические исследования Земли, фотограмметрия Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Новосибирск 2011 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Сибирская государственная геодезическая академия. Научный консультант – доктор технических наук, профессор Журкин Игорь Георгиевич Официальные...»

«БУДЬКО АНДРЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ Разработка и исследование технологии и технических средств повышения качества разобщения продуктивных горизонтов снижением количества свободной воды затворения на ранних стадиях твердения тампонажных растворов Специальность 25.00.15 – Технология бурения и освоения скважин Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Тюмень - 2004 Работа выполнена в Научно-исследовательском и проектном институте технологий...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.