CC BY
57
УДК 550.837
ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВНОСТИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ГРУНТОВЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДАМИ ЭЛЕКТРОМЕТРИИ
А.А.ФИЛИМОНЧИКОВ, аспирант, [email protected]
Пермский государственный национальный исследовательский университет, Россия А.В.ТАТАРКИН, канд. техн. наук, начальник отдела геофизических исследований, [email protected]
М.И.ГИЛЕВА, инженер-геофизик, [email protected] ООО НИППППД «Недра», Пермь, Россия
Рассматривается опыт применения электроразведочных исследований при поисках и оценке перспективности месторождений грунтовых строительных материалов. На различных этапах исследований использованы известные корреляционные зависимости и данные лабораторных измерений с определением удельного электрического сопротивления образцов грунтов.
Выполненные исследования позволили провести подсчет объемов грунтов с различным содержанием глины и выделить перспективные участки, отложения которых могут быть использованы в качестве строительных материалов.
Ключевые слова: месторождения грунтовых строительных материалов, оценка перспективности, электроразведка, удельное электрическое сопротивление, петрофизический подход, картирование, подсчет запасов.
дочных работ. В задачи входило картирование территории, постановка геологических работ и подсчет запасов.
Объекты исследований расположены в Тюменской области - южная часть ЗападноСибирской равнины, правый берег р.Иртыш, на возвышенности Тобольский материк - и представляет собой заболоченную таежную местность. В границах участка находятся следующие нефтяные месторождения: Протозановское, Тальцийское, Северо-Тамаргинское, Косухинское, Северо-Тямкинское, им.Малыка, Западно-Эпасское. Исследования необходимо выполнить в зонах радиусом 5, 10, 15, 20 км от центра месторождений.
По своей структуре исследования можно разделить на два этапа согласно задачам: поисковый и оценочный. На поисковом этапе по геофизическим исследованиям дан прогноз перспективных участков. Оценочный этап включал бурение скважин на выделенных участках, лабораторные исследования, уточнение геоэлектрической модели и собственно оценку перспективности встреченных грунтов в качестве строительных материалов.
Электроразведочные наблюдения проводились методом вертикального электрического зондирования (ВЭЗ). Выбор классического метода обусловлен высокой мобильностью, низкими трудозатратами и оптимальным соотношением между требуемой детальностью и стоимостью работ. В общей сложности отработано более 1500 физических точек с шагом съемочной сети, соответствующим масштабам 1:10 000 - 1:20 000, площадь исследованной территории равна 90 км2. Глубина исследования составила 15 м.
На этапе обработки и интерпретации была получена геоэлектрическая модель среды без учета априорной информации, отражающая особенности строения и изменения электрических свойств грунтов, залегающих до глубины 15 м. Верхняя часть разреза до глубины 1-2 м характеризуется повышенными значениями удельного электрического сопротивления (УЭС) 50-650 Ом-м, что соответствует отложениям почвенно-растительного слоя и торфа. Подстилающие грунты обладают сопротивлением 10-30 Ом-м, что позволяет предполагать глинистый состав отложений. В интервале глубин 2-5 м, а также с глубины 10 м отмечаются области незначительного повышения сопротивления до 70-130 Ом-м, что связано с увеличением содержания песчаного материала, включениями гравия в исследуемом массиве пород.
Проведенные электроразведочные работы позволили выполнить пересчет удельного электрического сопротивления грунтов в содержание глинистого материала в процентах посредством использования палетки Рыжова [3] с учетом температуры при минерализации воды 0,15 г/л. Прогноз выполнен согласно принятой классификации грунтов в зависимости от процентного содержания глин. Таким образом, проведено картирование исследуемой территории, в ходе которого определены участки, перспективные на различные грунтовые строительные материалы. В общей сложности выделено более 80 перспективных участков для семи нефтяных месторождений.
Для постановки буровых работ на перспективных участках были построены карты прогнозного содержания глинистого материала в интервалах глубин 2-5, 5-10 и 10-15 м. Области наибольшего изменения свойств грунтов были рекомендованы для проходки геологических выработок. По итогам бурения получены данные о составе пород района исследований. В верхней части разреза до глубины 1-2 м залегают отложения почвенно-растительного слоя и торфа, подстилающая толща имеет глинистый состав: глины, суглинки и, редко, супеси различной консистенции с примесью органических веществ. Результаты первичной количественной интерпретации ВЭЗ хорошо согласуются с геологическим строением района работ.
Информация, полученная по результатам бурения, позволила уточнить геоэлектрическую модель среды. С помощью параметрических зондирований выполнена привязка геоэлектрических горизонтов к выделенным инженерно-геологическим элементам, более точно определено удельное сопротивление отложений.
тт^-:——гтт—_ гл./.
Объемы грунтов с различным содержанием глин (на примере первого перспективного участка
Протозановского месторождения), тыс.м3
Геоэлектрический горизонт; Содержание глин, %
глубина залегания, м 35-20 20-15 15-5 5-2
Слой 1; 0-0,9 Слой 2; 0,9-2,4 Объем торфа V = 2400 тыс.м3
Слой 3; 2,4-5 1874 729 - -
Слой 4; 5-10 1490 2234 931 -
Слой 5; 10-15 570 3230 1330 380
Итого 3934 6193 2261 380
Примечание. Площадь участка 1 км2, исследованный объем пород 15 млн м3.
Рис.3. Схема расположения перспективных участков вокруг нефтяных месторождений
ЛИТЕРАТУРА
1. Методика инженерно-геологического районирования на основе балльной оценки классификационного признака / В.В.Середин, М.В.Пушкарева, Л.О.Лейбович, Н.С.Бахарева // Инженерная геология. 2011. № 3. С.20-25.
2. Потлов Г.Г. Методические особенности оценки ресурсов нерудных стройматериалов в районах железнодорожного строительства Сибири и Дальнего Востока // Нерудные ископаемые Западной Сибири. 1971. № 32. С.191-193.
3. Рыжов А.А. Расчет удельной электропроводности песчано-глинистых пород и использование функциональных зависимостей при решении гидрогеологических задач / А.А.Рыжов, А.Д.Судоплатов // Научно-техн. достижения и передовой опыт в области геологии и разведки недр / ВИЭМС. М., 1990. С.27-41.
4. Хмелевской В.К. Краткий курс разведочной геофизики, 2-е изд. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1979. 287 с.
5. Шаманский И.Л. Геолого-экономическая оценка ресурсов и месторождений минерального сырья, их задачи и связь с экономикой геологоразведочных работ / И.Л.Шаманский, С.П.Никоноров, Р.З.Фахрутдинов // Нерудные ископаемые. 1969. № 28. С.3-10.
6. Экологическая оценка территорий месторождений углеводородного сырья для определения возможности размещения объектов нефтедобычи / Л.О.Лейбович, В .В. Середин, М.В.Пушкарева и др. // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2012. № 12. С.13-16.
REFERENCES
1. Seredin V.V., PushkarevaM.V., Leibovich L.O., Bahareva N.S. Metodika inzhenerno-geologicheskogo raioniro-vaniya na osnove ball'noi otsenki klassifikatsionnogo priznaka (A Technique of engineering-geological zoning based on point assessment of classification criterion). Inzhenernaya geologiya. 2011. N 3, p.20-25.
2. Potlov G.G. Metodicheskie osobennosti otsenki resursov nerudnykh stroimaterialov v raionakh zheleznodorozhnogo stroitel'stva Sibiri i Dal'nego Vostoka (Methodological features of resources evaluation of nonmetallic building materials in railway building in Siberia and Far East areas). Nerudnye iskopaemye Zapadnoi Sibiri. 1971. N 32, p. 191-193.
3. RyzhovA.A., SudoplatovA.D. Raschet udel'noi elektroprovodnosti peschano-glinistykh porod i ispol'zovanie funktsional'nykh zavisimostei pri reshenii gidrogeologicheskikh zadach (Conductivity calculation of sand-clays rocks and the use offunctional dependences for solving hydrogeological problems). Nauchno-tekhn. dostizheniya i peredovoi opyt v oblasti geologii i razvedki nedr. VIEMS. Moscow, 1990, p.27-41.
4. Khmelevskoi V.K. Kratkii kurs razvedochnoi geofiziki (A Short course of exploration geophysics). Second edition. Moscow: Izd-vo Mosk. un-ta. 1979, p.287.
5. Shamanskii I.L., Nikonorov S.P., FahrutdinovR.Z. Geologo-ekonomicheskaya otsenka resursov i mestorozhdenii mineral'nogo syr'ya, ikh zadachi i svyaz' s ekonomikoi geologorazvedochnykh rabot (Geo-economic evaluation of resources and mineral deposits, their tasks and relations with exploration economy). Nerudnye iskopaemye. 1969. N 28, p.3-10.
6. LeibovichL.O., Seredin V.V., PushkarevaM.V., ChirkovaA.A., KopylovI.S. Ekologicheskaya otsenka territorii mestorozhdenii uglevodorodnogo syr'ya dlya opredeleniya vozmozhnosti razmeshcheniya ob"ektov neftedobychi (Ecological evaluation of hydrocarbons deposits for determining a location of oil-producing facilities). Zashchita okruzhayushchei sredy v neftegazovom komplekse. 2012. N 12, p. 13-16.
PROSPECTIVITY ASSESSMENT OF GROUND BUILDING MATERIALS DEPOSITS USING ELECTROLOGGING
A.A.FILIMONCHIKOV, Postgraduate student, [email protected] Perm State National Research University, Russia
A.V.TATARKIN, PhD in Engineering Sciences, Head of Geophysical Research Department, [email protected]
M.I.GILEVA, Engineer-geophysicist, [email protected] «Nedra» Ltd, Perm, Russia
The article deals with an application of electrical exploration for prospecting and prospec-tivity assessment of ground building materials deposits. Certain correlations and laboratory measurements data on determination of electrical resistivity of ground samples were used at various stages of the research.
The research results allowed calculating the volume of ground with different clay content and choosing some promising areas, whose deposits can be used as building materials.
Key words: ground building materials deposits, prospectively assessment, electric exploration, electrical resistivity, petrophysical approach, mapping, reserves calculation.
