Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Высокоточная гравиразведка при измерении гравитационных эффектов малоглубинного происхождения Юргин Олег Викторович

Высокоточная гравиразведка при измерении гравитационных эффектов малоглубинного происхождения
<
Высокоточная гравиразведка при измерении гравитационных эффектов малоглубинного происхождения Высокоточная гравиразведка при измерении гравитационных эффектов малоглубинного происхождения Высокоточная гравиразведка при измерении гравитационных эффектов малоглубинного происхождения Высокоточная гравиразведка при измерении гравитационных эффектов малоглубинного происхождения Высокоточная гравиразведка при измерении гравитационных эффектов малоглубинного происхождения Высокоточная гравиразведка при измерении гравитационных эффектов малоглубинного происхождения Высокоточная гравиразведка при измерении гравитационных эффектов малоглубинного происхождения Высокоточная гравиразведка при измерении гравитационных эффектов малоглубинного происхождения Высокоточная гравиразведка при измерении гравитационных эффектов малоглубинного происхождения
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Юргин Олег Викторович. Высокоточная гравиразведка при измерении гравитационных эффектов малоглубинного происхождения : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.10.- Пермь, 2006.- 127 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/3544

Содержание к диссертации

Введение

I. Общие сведения о высокоточной гравиразведке 8

1.1. Цели и задачи высокоточной гравиразведки в свете решения вопросов инженерной геологии 8

1.2. Детальность и точность гравиметрических наблюдений 10

1.3. Аппаратурное обеспечение 13

1.4. Исследование ошибок 20

1.5 Методика детальных гравиметрических работ 31

II. Изучение экзогенных геологических процессов, влияющих на безопасность эксплуатации инженерных сооружений 42

II.1. Суффозионно-карстовый процесс 42

II. 1.1. Картирование карстовых зон разуплотнения 45

П. 1.2. Изучение динамики современного суффозионно-карстового процесса 62

П.2. Оползневый процесс 69

П.2.1. Обоснованность теоретических предпосылок применения гравиразведки для изучения оползневого процесса 75

П.2.2. Результаты использования гравиразведки для изучения режима и пространственного прогноза оползневого процесса 68

III. Высокоточная гравиразведка в комплексе инженерно- геологических изысканий 84

III. 1. Картирование близповерхностных плотностных неоднородностей 84

III.2. Изучение трасс нефтепроводов комплексом инженерно-геологических и геофизических методов 86

Ш.З. Эффективность высокоточной гравиразведки при выявлении карстоопасиых зон в основании земляного полотна железных дорог 102

Заключение 117

Библиографический список

Введение к работе

Применение гравиметрического метода для измерения слабых гравитационных аномалий стало возможным в 1970 - 80-х годах, благодаря повышению качества измерительной техники и созданию новых методик проведения детальных съемок. Началось также широкое использование повторных гравиметрических наблюдений с целью выявления временных неприливных вариаций гравитационного поля.

Актуальность работы

При строительстве и эксплуатации инженерных сооружений важную роль играют быстро развивающиеся экзогенные геологические процессы. В Нижегородском Поволжье по интенсивности проявления к числу таких процессов следует отнести прежде всего суффозионно-карстовый и оползневой. Многочисленные примеры аварий и аварийных ситуаций на Горьковской железной дороге, в промышленной зоне химического производства г. Дзержинска, на трассах трубопроводов, в местах жилой застройки служат убедительным доказательством актуальности проблемы прогноза этих процессов. В настоящей работе изложен опыт применения детальной гравиразведки при изучении суффозионно-карстового и оползневого процессов.

Гравитационные аномалии, создаваемые инженерно-геологическими объектами, имеют слабую интенсивность (обычно несколько десятков мкГал). Их локализация и отделение от эффектов, связанных с погрешностями измерений, требуют применения высокоточной аппаратуры и особых методических приемов. Работы по этим направлениям проводились в 1970-х годах сотрудниками партии № 48 специальной региональной геофизической экспедиции (СРГЭ) научно-производственного объединения «Нефтегеофизика» под руководством А.Ш. Файтельсона на закарстованных территориях. В 1980-х годах под руководством М.И. Лоджевского выполнялись микрогравиметрические съемки с целью изучения динамики суффозионно-карстового процесса, а также для поисков археологических объектов в исторической части Москвы. Аналогичные работы

были проведены под руководством З.М. Слепака на территории Казанского кремля. Гравиметрические наблюдения входят в комплекс геофизических работ, проводимых под руководством М.В. Леоненко АО «Противокарстовая и береговая защита». Институтом «ВСЕГИНГЕО» (Матвеев B.C.) была предложена и использовалась «методика гравиразведки оползней». Под руководством автора диссертации детальные гравиметрические съемки на территориях развития карста выполнялись в составе ГП «Волгагеология» в 1990 - 96 гг. и в составе инженерно-геологической базы Горьковской железной дороги в 1997 - 2005 гг.

Цель работы

Разработка и обоснование методических приемов измерения силы тяжести на базе существующей измерительной техники и их интерпретация применительно к инженерно-геологическим объектам.

В работе решаются следующие задачи:

  1. Внедрение многократных гравиметрических измерений, обеспечивающих достоверность получения наблюденных значений силы тяжести.

  2. Доказано, что использование данных однократных измерений может приводить к получению ложных результатов.

  3. Изучение источников ошибок в различных типах гравиметрических рейсов.

  4. Разработка комплекса приемов интерпретации данных профильных гравиметрических съемок.

  5. Обоснованы модели разуплотненных зон в зависимости от геологического разреза, которые пространственно приурочены как к

у/ локальными минимумам^', так и локальными ' максимумами

ГраВИТаЦИОННОГО ПОЛЯл с hrd^oot^/w^-'u. ^а АікУ UOV-OММ >:-: fcibUu'.tu

.lit-.

6. Установлено, что участки максимальных неприливных вариаций силы
тяжести на закарстованных территориях пространственно совпадают с
локальными экстремумами силы тяжести. Вариации генерируются
массообменными процессами в зонах карстового разуплотнения.

Научная новизна работы

1. Впервые выявлено, что зоны развития карста при выклинивании в
разрезе казанских карбонатов или их залегании на сакмарских гипсах в

/ виде останцов.пространственно приурочены к локальным максимумам силы тяжести.

  1. При измерении неприливных вариаций силы тяжести использована специальная опорная сеть, позволяющая учитывать временные изменения силы тяжести на исходном опорном пункте.

  2. Установлено, что динамика современного суффозионно-карстового процесса отражается в гравитационном поле не уменьшением силы тяжести во времени с постоянным градиентом, а ее квазипериодическими колебаниями.

Основные защищаемые положения диссертации:

  1. Методика гравиметрических наблюдений, обеспечивающая достоверное выявление слабых аномалий силы тяжести и вариаций гравитационного поля.

  2. Комплекс приемов интерпретации при профильной съемке, обеспечивающий получение максимальной информации.

  3. Отражение динамики современного суффозионно-карстового процесса в квазипериодических колебаниях гравитационного поля.

Практическая ценность работы

Использование предложенной методики измерений и интерпретации позволило уверенно выявлять зоны карстового разуплотнения с целью их дальнейшего тампонажа или конструктивного усиления различных инженерных сооружений, находящихся в этих зонах. На основании данных режимных гравиметрических измерений выделяются участки, на которых в настоящее время наиболее интенсивно развивается процесс разуплотнения. Такие работы выполнены на многих участках Горьковской железной дороги, нефтепровода Горький - Рязань, на территории предприятий Дзержинской промзоны, в пределах Коровинско-Ясенецкой эрозионно-карстовой котловины. При выполнении

инженерно-геологических изысканий федеральным государственным унитарным предприятием (ФГУП) «Волгагеология» на застроенных территориях высокоточная гравиразведка использовалась для оконтуривания искусственных пустот в приповерхностной части геологического разреза.

Апробация работы

Результаты исследований внедрены в практику изучения карстовых зон федеральным унитарным государственным предприятием (ФУГП) «Волгагеология» и инженерно-геологической базой Горьковской железной дороги (1990-2005 гг.). Акты внедрения прилагаются.

Основные положения диссертации были доложены на третьих и четвертых геофизических чтениях им. В.В. Федынского (Москва 2001, 2002), на Второй Уральской Молодежной научной школе по геофизике (Пермь, 2001), на Международной научно-технической конференции «Горно-геологическое образование в Сибири. Сто лет на службе науки и производства» (Томск, 2001), на Второй Всероссийской конференции «Геофизика и математика» (Пермь, 2001), на региональной научно-практической конференции «Геология и полезные ископаемые Западного Урала» (Пермь, 2002).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них 4 в соавторстве.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения, проиллюстрирована рисунками и таблицами.

В основу диссертационной работы положены результаты детальных высокоточных гравиметрических исследований, выполненных партией № 48 СРГЭ под руководством к.г.-м.н. А.Ш. Файтельсона, ФУГП «Волгагеология» и инженерно-геологической базой Горьковской железной дороги под руководством автора. При изучении оползневого процесса использовалась «методика гравиразведки оползней» B.C. Матвеева, ВСЕГИНГЕО. Аппаратурные исследования выполнялись в содружестве с гравиметрической лабораторией ИФЗ АН СССР (Р.Б. Рукавишников, Л.В. Пущина, СМ. Баранова). Разработка

і-

вопросов методики полевых наблюдений базировалась на работах А.К. Маловичко и других пермских ученых.

Работа выполнена на кафедре геофизики Пермского государственного университета под руководством доктора геолого-минералогических наук профессора О.Л. Горбушиной, которой автор приносит свою благодарность за ценные советы, замечания, всестороннюю помощь и поддержку.

Результаты выполненных исследований неоднократно обсуждались с д.т.н. К.Е. Веселовым, кандидатами г.-м.н. И.Н. Михайловым, М.И. Лоджевским, B.C. Матвеевым, М.В. Леоненко, к.т.н. Р.Б. Рукавишниковым, что способствовало устранению значительной части недостатков работы. Ценную помощь автору оказала к.г.-м.н. СП. Золина. Всем перечисленным ученым автор выражает искреннюю признательность.

Автор приносит свою искреннюю благодарность сотрудникам ФГУП «Волгагеология» НЛО. Кежутиной, СА. Трофимычеву, К.А. Высоцкому, А.Т. Калинину, СИ. Бариновой за предоставленные материалы, ценные советы и техническую. / '

I'v

Глубокое уважение и благодарность испытывает автор к светлой памяти своего первого учителя, замечательного ученого и человека, Арфия Шоломовича Файтельсона.

Детальность и точность гравиметрических наблюдений

Понятие высокоточной гравиразведки подразумевает прежде всего проведение измерений силы тяжести гравиметром с определенной точностью, обеспечивающей достоверное выявление аномалий, обладающих некоторой минимальной интенсивностью. С другой стороны необходимая точность измерений диктуется интенсивностью искомых аномалий. Поскольку гравитационные эффекты, создаваемые инженерно-геологическими объектами, имеют интенсивность практически от 0 до первых десятых долей мГал, точность измерений в идеале должна стремиться к максимально возможной при данных условиях. Какова же реально достижимая точность полевых гравиметрических измерений?

На различных этапах развития измерительной техники представление о высокоточных измерениях было разным. Так в книге Л.Д. Немцова [59] высокоточными называются измерения, имеющие точность порядка ±0.08 мГал. И.Н. Михайлов [57] определял высокую точность единичного измерения в диапазоне ±0.02-0.05 мГал. В.И. Костицын считает, что при детальных работах «аномалии силы тяжести необходимо определять с точностью не ниже ±10 мкГал» [47], что, естественно, требует выполнения измерений с еще большей точностью. Выполнявшиеся в течение ряда лет в ИФЗ АН СССР так называемые "камерные" измерения силы тяжести на постаментах (Рукавишников, Пущина, Баранова, 1986-87 г.г.) позволяли получить формальную точность в десятые доли мкГал. Реальная точность измерений гравиметром, достижимая в полевых условиях, по нашему мнению, находится в пределах ±0.006-0.01 мГал. Действительно, учитывая, что изменение высоты расположения нити подвеса маятника на 1 см равносильно изменению силы тяжести примерно на 0.003 мГал, для достижения большей точности потребуется вводить поправку за изменение высоты подъемных винтов гравиметра, что в полевых условиях практически не реально.

Таким образом, по нашему мнению, высокоточными полевыми гравиметрическими измерениями следует считать измерения, выполненные с погрешностью не более ±0.01 мГал.

При этом, как справедливо отмечено [47], оценка точности гравиметрических измерений, основанная на использовании разности двойных наблюдений, при высокоточных работах является недостаточной. Предлагаемые нами способы оценки точности измерений рассмотрены в разделе 1.4. Требования к точности измерения других параметров, влияющих на точность выделения аномалий, подробно изложены в работах [46, 47].

Детальность гравиметрических наблюдений является функцией условий залегания и морфологических особенностей искомых гравитирующих масс. Традиционно под детальными гравиметрическими съемками подразумеваются съемки, направленные на детальную структурную разведку или прямые поиски полезных ископаемых, когда непосредственно изучается рудное тело или залежь. При этом параметры съемочной сети варьируют от нескольких десятков до первых сотен метров. А.К. Маловичко рассматривал как «чисто детальную» съемку масштаба 1:25000 и крупнее [53].

В применении к инженерной геологии понятие детальности выходит па новый уровень. Здесь аномальные массы могут залегать на глубинах от первых метров до первых десятков метров и иметь при этом чрезвычайно сложную конфигурацию. По причине малой глубины залегания возмущающего объекта, особенности его морфологического строения наглядно отражаются в конфигурации гравитационного поля. Такому полю свойственны все особенности, возникающие при близком расположении разноуровневых гравитирующих объектов неправильной формы и близкой

График приращений силы тяжести в редукции Буге. интенсивности: асимметричность аномалий, наложение и наслаивание их друг на друга, высокая градиентность (рис. 1). В таких условиях уровень детальности изучения поля определяется конкретной решаемой задачей и в общем случае должен соответствовать «принципу максимальной локальной точности» [46, 47].

Таким образом, детальные гравиметрические наблюдения, направленные на решение инженерно-геологических задач, обычно выполняются с шагом от первых метров до 10 метров. В некоторых случаях, в основном на этапе поисков аномальных интервалов, шаг наблюдений может составлять 25 - 50 м.

В инженерной геологии, особенно при обследовании линейных инженерных сооружений (автодороги, железные дороги, трубопроводы, линии коммуникаций), наиболее часто выполняются профильные наблюдения. Площадная съемка по прямоугольной и, тем более, по квадратной сети используется лишь в исключительных случаях.

Методика детальных гравиметрических работ

В комплексе инженерно-геологических изысканий выполняются гравиметрическая съемка (в основном в профильном варианте) и режимные гравиметрические измерения (РГИ) с целью мониторинга экзогенных геологических процессов.

Методика полевых наблюдений при выполнении этих видов работ предусматривает следующие особенности.

1. Обязательное применение высокоточных гравиметров, обеспечивающих требуемую точность единичного измерения.

2. Выбор длительности рядовых звеньев и расстояния между опорными пунктами, исходя из особенностей смещения нуль-пункта прибора. В общем случае продолжительность звеньев рекомендуется ограничивать 40-50 минутами для учета приливных вариаций совместно с учетом дрейфа нуль-пункта. 3. Размещение рядовых пунктов по профилю при съемочных работах не реже, чем через Юм, независимо от особенностей геологического разреза, т.к. наиболее опасны мелкозалегающие объекты зон разуплотнения.

4. Полигональную систему измерений на опорной сети в соответствии с линейным размещением опорных пунктов вдоль профилей. Согласно [40] рекомендуется отрабатывать полигоны с минимальным количеством сторон, т.е. треугольные. Увязка опорной сети проводится по методике измерения отдельных приращений (МИОП). Схема отработки и уравнивания такой сети показана на рис. 9.

5. Использование методики многократных наблюдений для получения достоверных значений приращений силы тяжести на рядовых точках профилей. При невозможности последнего необходимо использовать методики тщательного учета нуль-пункта, в частности МИОП.

6. Выполнение высотной привязки пунктов наблюдений техническим нивелированием со среднеквадратической погрешностью 1-2 см. Проведение режимных гравиметрических измерений требует выполнения определенных условий, обеспечивающих выявление достоверных временных изменений силы тяжести.

Пункты наблюдений должны закрепляться на местности бетонированными монолитами с минимальными размерами 25x25x25 см и иметь высотную и плановую привязку (на случай их уничтожения). Поскольку повторные измерения проводятся от постоянных опорных пунктов, последние также должны быть жестко закреплены на местности.

Для правильной оценки величины и знака временных изменений силы тяжести необходимо иметь данные о вариациях поля на опорных пунктах. Неучтенная нестабильность «точки отсчета» может исказить картину НВСТ. К сожалению, в большинстве опубликованных работ, посвященных режимным гравиметрическим измерениям (РГИ), этот вопрос вообще никак не освещается. Обычно приводятся данные об изменении силы тяжести без указания, относительно чего произошли эти изменения. Для фиксирования изменений поля на исходном опорном пункте, к уровню которого приводятся рядовые измерения, предлагается использовать опорную сеть, состоящую из трех пунктов. Два дополнительных опорных пункта, от которых не ведутся измерения на рядовой сети, располагаются в направлении уменьшения проявлений изучаемого процесса. Принцип размещения опорных пунктов за пределами проявлений изучаемого процесса использовали многие исследователи [16, 54]. В результате увязки опорной сети получается треугольный полигон, по изменению Ag„ на сторонах которого можно более обоснованно судить о стабильности того или иного опорного пункта. Если изменения силы тяжести превышают погрешность измерений на всех сторонах полигона в 2.5 раза, следует увеличить число дополнительных ОП. В случае необходимости в наблюденные на рядовых пунктах значения (Ag„) вводится поправка, равная величине изменения поля между исходным и наиболее стабильным опорными пунктами за соответствующий период времени.

Картирование карстовых зон разуплотнения

В целях обеспечения безопасности движения инженерно-геологическая база центра "Диагностика" Горьковской железной дороги проводит систематические геолого-геофизические исследования на карст на подведомственных территориях. Комплекс геофизических исследований при этом включает высокоточные гравиметрические работы. В настоящее время, когда в основном выявлены и изучены районы развития карста, перед геофизикой на первый план выдвигаются задачи, связанные с обнаружением разуплотненных зон на локальных территориях, и оценка степени их опасности для конкретных зданий и сооружений. Именно в этом направлении проводится большинство исследований как инженерно-геологической базой ГЖД, так и ФУГП «Волгагеология». Как известно, процесс карстования связан с разрушением и выносом материала карбонатных и гипс-ангидритовых пород под воздействием поверхностных и подземных вод в верхней части геологического разреза. Образующиеся зоны разуплотнения служат физическим обоснованием для применения гравиразведки при изучении закарстованных площадей. Как указывалось в разделе 1.1, разуплотненные зоны имеют сложное строение. Тем не менее, опыт работ показывает, что в целом такие зоны разуплотнения уверенно фиксируются минимумами силы тяжести средней интенсивностыо 30-150 мкГал. Поэтому в реальных условиях при изучении карстовых участков перед гравиразведкой ставятся задачи по картированию зон разуплотнения и сравнительной оценке их по степени опасности возникновения карстовых провалов в их пределах. Эти задачи, как показано ниже, успешно решаются по результатам качественной интерпретации профильных съемок. Методика полевых работ описана в разделе 1.5

При обработке наблюдений следует учитывать, что в приповерхностном диапазоне глубин кроме карстовых зон разуплотнения существуют плотностные аномалии, связанные с прослоями торфяника, изменением физико-механических характеристик пород зоны аэрации, фациальной изменчивостью, наличием линз грунтовых вод в флювиогляциальных отложениях и т.п. Эти аномалии, образованные мелкозалегающими объектами, в совокупности со случайными ошибками измерений зачастую усложняют наблюденное поле, придавая кривым Ag„ пилообразный вид. Для регуляризации наблюденного поля целесообразно применять сглаживание по пятиточечной формуле А.К.Маловичко [75] Ui=Ui + 12/35(Ui+l + Ui-1 - 2Ui) - 3/35(Ui+2 + Ui-2 - 2Ui) (5) либо по семиточечной формуле Ui=l/231[131Ui+75(Ui-l + Ui+l)-30(Ui-2 + Ui+2)+5(Ui-3 + Ui+3)] (6).

Применение обеих формул для сглаживания реальных полей показало их практически полную идентичность.

Предлагается следующая последовательность известных приемов интерпретации [27, 58, 75], направленная на получение максимума информации из данных профильных съемок.

1. Исходным материалом являются результаты высокоточных гравиметрических наблюдений.

2. Региональные изменения редуцированного поля связываются с изменениями гипсометрического уровня кровли карстующихся пород, как первой контрастной границы раздела плотностей, присутствующей в разрезе.

Типичный геологический разрез на площадях развития карста в

Нижегородской области включает четвертичные образования (лессовидные суглинки, аллювиальные и ледниковые отложения), глины татарского яруса верхней перми (P2t) и залегающие ниже карстующиеся породы, представленные известняками и доломитами казанского яруса (Ргкг) и гипс ангидритовой толщей сакмарского яруса нижней перми (Pjs). Породы татарского и казанского ярусов имеют не повсеместное распространение и могут отсутствовать в разрезе. Известно (A.M. Нарыжников,1985,1987, В.А. Мешковская,1979, Т.В. Репина, 1987), что средние плотности пород з составляют: четвертичные отложения - 1.97 г/см , татарские глины - 1.93 г/см , породы казанского яруса - 2.33 г/см , гипс-ангидритовая толща - 2.36 г/см . Таким образом, основной плотностной границей является контакт карстующихся пород с перекрывающей толщей с аномальной плотностью около 0.4 г/см3. Аномальная плотность кровли казанских отложений оценивалась И.А. Братниной в (+0.25) - (+0.45) г/см3 [10].

Изучение трасс нефтепроводов комплексом инженерно-геологических и геофизических методов

В составе инновационного геологического центра (далее - ИГЦ) ФГУП «Волгагеология» автором были выполнены высокоточные гравиметрические измерения при картировании карстоопасных зон и ведении объектного карстологического мониторинга на нескольких участках нефтепровода Горький - Рязань.

На участке «Свайное поле» нефтепровода Горький - Рязань на первом этапе (1997 г.) были выполнены гравиметрические наблюдения по двум параллельным профилям, ориентированным вдоль трассы нефтепровода. Расстояние между профилями -18 м, шаг наблюдений -5 м. На рисунке 27 X

Графики аномалий Буге по профилям 1 и 2 участка «Свайное поле» нефтепровода Горький - Рязань - Места расположения разведочных скважин показаны графики приращений силы тяжести в редукции Буге по этим профилям.

Разведочная скважина № 1 была заложена в центре наиболее значительного локального минимума силы тяжести на пк 20. Скважина показала отсутствие в разрезе казанских отложений, вскрыла мощный пласт плотных татарских глин (до 32 м) и достаточно крепкие гипсы сакмарского яруса, залегающие на значительной глубине (50.3 м). Зон карстово-суффозионного разуплотнения скважиной № 1 не выявлено (рис. 28). По мнению геологов (Н.Ю. Кежутина), она вскрыла самую древнюю из всех отмеченных на участке погребенную карстовую воронку. Обрушившиеся в полость глины татарского яруса уже консолидировались, а сама воронка заполнена флювиогляциальными отложениями. На этом основании был сделан вывод, что локальный минимум силы тяжести на пк 20 связан не с зоной карстового разуплотнения, а с погружением кровли карстующихся пород.

Поэтому скважина № 2 была заложена в центре локального минимума силы тяжести второго порядка, осложняющего один из бортов максимума (рис. 27). Результаты бурения полностью подтвердили прогноз. В скважине № 2 мощность татарских отложений сокращается почти в два раза (до 18.4 м), состав становится более пестрым, а физико-механические характеристики снижаются. Залегающая ниже нерасчлененная толща пород татарского и казанского ярусов имеет все особенности, характерные для зон активно развивающегося карста, вплоть до незаполненных полостей (рис. 29). По свободному падению бурового снаряда были зафиксированы 7 незаполненных полостей высотой 0,2-0,8 м. Глубина залегания кровли карстующихся пород -нерасчлененной пачки татарских и казанских отложений - составляет всего 18.4 м.

Скважина № 4 расположена в центральной части максимума силы тяжести (рис. 27). Здесь мощность пород татарского яруса составляет 26 м, т.е. меньше, чем в скв. № 1, но больше, чем в скв. № 2. В них содержатся включения обломков мергеля, известняка и прослойки доломитовой муки. Казанские отложения в верхней части выветрелы, в нижней - крепкие. Глубина залегания кровли карстующихся пород также составляет промежуточную величину между скважинами №№ 1 и 2 - 30.3 м. Условия для проникновения атмосферных вод к растворимым породам здесь более благоприятные, чем в районе скважины № 1. Однако проявлений активно протекающего суффозионно-карстового процесса в скважине № 4 не обнаружено (рис. 30).

Таким образом, на данном участке наиболее интенсивный минимум силы тяжести приурочен не к зоне карстового разуплотнения, а к погружению кровли карстующихся пород, связанному, в частности, с выклиниванием карбонатов казанского яруса. Максимальные же значения поля связаны с появлением в разрезе казанских отложений и, вследствие этого, воздыманием кровли карстующихся пород. Локальный минимум второго порядка (район скв.№ 2) генетически связан с разуплотнением в результате активно развивающегося карста. Вероятно, минимум на пк -55 (рис. 27) аналогичен последнему (бурением не заверялся).

Позднее (1998-99 г.г.) на участке «Свайное поле» выполнены повторные гравиметрические измерения с целью оценки интенсивности современного суффозионно-карстового процесса. Наблюдения выполнялись по четырем профилям, расположенным в районе надземной прокладки нефтепровода, включая два упоминавшихся выше профиля. Шаг наблюдений варьировал от 5 м до 20 м со сгущением в пределах выявленных локальных аномалий силы тяжести. На участке было выполнено две серии гравиметрических измерений с разницей во времени 1 год. В каждой серии проведено от 8 до 10 измерений на каждом рядовом пункте. Погрешность получения результата в каждой серии составила около 4 мкГал. По результатам измерений была построена схематическая карта интенсивности временных изменений силы тяжести (рис. 31). За нижний предел достоверности произошедших изменений принята величина 15 мкГал, что приблизительно соответствует предельной ошибке определения Agt по формуле (3). На этой же карте показаны изоаномалы приращений силы тяжести в редукции Буге.

Похожие диссертации на Высокоточная гравиразведка при измерении гравитационных эффектов малоглубинного происхождения