Технология изучения методом дистанционного индуктивного зондирования электрофизических характеристик осадочных пород Южной Якутии на железнодорожной станции Кюргеллях

№ 4 (2023)

Л.Г. Нерадовский

УДК 550.370+552.08
https://doi.org/10.47148/1609-364X-2023-4-39-51

АннотацияОб автореСписок литературы
Изучены возможности новой технологии применения метода дистанционного индуктивного зондирования на частоте 1,125 и 0,281 МГц в интервале разноса излучающей и приёмной антенн в части количественной оценки электрофизических характеристик в скальном основании инженерных сооружений на железнодорожной станции Кюргеллях в Южной Якутии. В толще льдистых и глинистых делювиально-элювиальных образований и осадочных пород (доломитов, известняков) установлен нетипичный в геоэлектрике на переменном токе общий рост по глубине эффективных значений электрического сопротивления и вещественной части комплексной относительной диэлектрической проницаемости. Диапазон изменчивости сопротивления и проницаемости составляет 600–1600 Ом·м и 3–7 отн. ед. По резкой смене (с меньшего на больший) темпа роста сопротивления и проницаемости обнаружены две границы. Первая структурная граница залегает на глубине около 10 м и соответствует нижней границе области интенсивного выветривания. Вторая петрофизическая граница залегает на глубине около 20 м и характеризует переход сильновыветренной и сильнотрещиноватой верхней части массива осадочных пород в нижнюю консолидированную прочную часть, расположенную в области термического покоя. Полученные результаты дают основание рекомендовать апробированную технологию для решения задач геомеханики и теплофизики мёрзлых грунтов в части определения их прочности и глубины залегания нижней границы слоя годовых теплооборотов.
Нерадовский Леонид Георгиевич
Доктор технических наук,
старший научный сотрудник лаборатории инженерной геокриологии
ФГБУН «Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова (ИМЗ)» СО РАН
677010 Якутск, ул. Мерзлотная, д. 36, Республика Саха (Якутия)
е-mail: leoner@mpi.ysn.ru
  1. Бондаренко A.T., Ковалев Ю.Д., Стогова В.А. Физические свойства карбонатных пород Западной Якутии по данным измерений на естественно-мерзлом керне // Геология и геофизика. – 1989. – Т. 30. – № 7. – С. 121–128.
  2. Вешев А.В., Любцева Е.Ф., Леончиков В.М., Алексеев В.М. Временное руководство по методу электромагнитного зондирования с вертикальным магнитным диполем. – Москва: Министерство цветной металлургии СССР, 1978. – 45 с.
  3. Владов М.Л. Георадиолокационные исследования по автодорогам : учебное пособие. – Тверь: ГЕРС, 2012. – 192 с.
  4. Владов М.Л., Судакова М.С. Георадиолокация: от физических основ до перспективных направлений : учебное пособие. – М. : ГЕОС, 2017. – 240 с.
  5. Гриб Н.Н., Самохин А.В. Физико-механические свойства углевмещающих пород Южно-Якутского бассейна. – Новосибирск: Наука, 1999. – 240 с.
  6. ГОСТ 20522–75. Грунты. Метод статистической обработки результатов определений характеристик / Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства. – М. : Издательство стандартов, 1976. – 13 с.
  7. ГОСТ 21135.2–84. Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии. – М. : Издательство стандартов, 1984. – 7 с.
  8. ГОСТ 20522–96. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний / Межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС). – М. : Издательство стандартов, 1997. – 24 с.
  9. ГОСТ 20522–2012. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний. – М. : Стандартинформ, 2013. – 16 с.
  10. ГОСТ 25100–2020. Грунты. Классификация. – Москва: Стандартинформ, 2020. –
    38 с
  11. Железняк М.Н. Геотемпературное поле и криолитозона юго-востока Сибирской платформы. – Новосибирск: Наука, 2005. – 227 с.
  12. Задериголова М.М. Радиоволновой метод в инженерной геологии и геоэкологии. – М. : МГУ, 1998. – 320 с.
  13. Иголкин В.И., Шайдуров Г.Я., Тронин О.А., Хохлов М.Ф. Методы и аппаратура электроразведки на переменном токе. – Красноярск: СФУ, 2016. – 272 с.
  14. Инструкция по электроразведке / под ред. Г.С. Франтова. – Л. : Недра, 1984. –
    534 с.
  15. Коломенский Н.В. Инженерная геология. Учебник для геологоразведочных техникумов. – Т. 2. – Ч. 2. – М.: Госгеолиздат, 1956. – 320 с.
  16. Коломенский Н.В. Общая методика инженерно-геологических исследований. – М. : Недра, 1968. – 342 с.
  17. Коломенский Н.В. Некоторые проблемы развития инженерной геологии // Пути дальнейшего развития инженерной геологии : материалы дискуссии 1-го Международного конгресса по инженерной геологии. – М. : МГУ, 1971. – С. 36–40.
  18. Комплекс среднечастотной аппаратуры электромагнитного зондирования. Техническое описание. – Красноярск, Сибцветметавтоматика, 1991. – 30 с.
  19. Комплекс спектрально-корреляционного анализа данных «Коскад 3D». Версия 2008.1. – Ч. 1. – М. : РГГРУ, 2008. – 118 с
  20. Кулаичев А.П. Методы и средства комплексного анализа данных / 4-е изд. – М. : Форум; ИНФРА-М, 2006. – 512 с.
  21. Лебедев В.Ф., Онущенко В.И., Литвинцева Л.М. Комплекс СЭМЗ. Методическое пособие. – Красноярск: Сибцветметавтоматика, 1991. – 83 с.
  22. Левкович А.И. Методика обоснования состава и объёмов инженерно-геологических изысканий для строительства различных типов зданий и сооружений промышленного, сельскохозяйственного и жилищно-гражданского назначения в районах распространения вечномёрзлых грунтов с учётом требований проектирования. – М.: Стройизыскания, 1989. – 173 с.
  23. Мельников А.Е., Павлов С.С., Колодезников И.И. Разрушение пород насыпи новой железнодорожной линии Томмот-Кердём Амуро-Якутской магистрали под воздействием криогенного выветривания [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 2. Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=12945 (дата обращения: 13.09.2023).
  24. Нерадовский Л.Г. Ошибки средних оценок прочности массивов осадочных пород Южной Якутии по данным метода дистанционного индуктивного зондирования // Геоинформатика. – 2023. – № 1. – С. 48–62. DOI: 10.47148/1609-364X-2023-1-48-62.
  25. Нерадовский Л.Г. Апробация и верификация за пределами г. Нерюнгри вероятностной модели прогноза прочности осадочных пород [электронный ресурс] // Вестник евразийской науки. – 2023. – Том 15. – № 4. – 02NZVN423. Режим доступа: https://esj.today/PDF/02NZVN423.pdf (дата обращения: 13.09.2023).
  26. Никитин А.А. Статистические методы выделения геофизических аномалий. – М. : Недра, 1979. 280 с.
  27. Программа обработки данных многоразносного электропрофилирования способом обратной вероятности для линейных изысканий. Стадия – автоматизация камеральных работ. – Якутск : ЯкутТИСИЗ, 1987. – 21 с.
  28. Способ георадиолокации многолетнемёрзлых пород: патент на изобретение 2490671 Рос. Федерация / Л. Г. Нерадовский ; заявитель Л. Г. Нерадовский. – № 2011125238/28; заявлено 17.06.2011 ; опубликовано 20.08.2013. – Бюллетень № 23. – 11 с.
  29. Титлинов В.С., Журавлёва Р.Б. Технология дистанционных индуктивных зондирований. – Екатеринбург : Наука, 1995. – 56 с.
  30. Южная Якутия: мерзлотно-гидрогеологические и инженерно-геологические условия Алданского горнопромышленного района / Под ред. В.А. Кудрявцева. – М. : МГУ, 1975. – 444 с.
  31. Ground Penetrating Radar: Theory and Applications / ed. by H. M. Jol. – Amsterdam: Elsevier, 2009. – 523 p.
  32. Edwards L.S. A modified pseudosection for resistivity and induced polarization // Geophysics. – 1977. – Vol. 42. – No 5. – P. 1020–1036. DOI: 10.1190/1.1440762.

Ключевые слова: станция Кюргеллях, делювиально-элювиальные образования, массив осадочных пород, метод дистанционного индуктивного зондирования, частота 1,125 и 0,281 МГц, диэлектрическая проницаемость, электросопротивление, эффективная глубина

Раздел: Моделирование геообъектов и геопроцессов