Геофизические исследования в районе Крылатовской водозаборной скважины

ISSN 2307-2091 (Print) 

ISSN 2500-2414 (Online)

 

V. A. Davydov / News of the Ural State Mining University. 2021. Issue 1(61), pp. 65-73

https://doi.org/10.21440/2307-2091-2021-1-65-73

 

Актуальность и цель работы. Поверхностные источники чистой воды все сильнее истощаются. В связи
с этим возрастает роль подземных источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения.
Геофизические методы разведки могут стать эффективным инструментом поиска подземных вод. К
задачам исследований относились определение возможностей магниторазведки при площадном поиске
перспективных зон и выявление особенностей электромагнитных полей при аудиомагнитотеллурических и
магнитовариационных зондированиях в районе действующей водозаборной скважины.
Методология. Съемка магнитного поля проводилась протонным магнитометром ММП-203 (завод
«Геологоразведка», г. Ленинград). Электроразведочные работы включали вертикальные электрические
зондирования (ВЭЗ) с аппаратурой ЭРА (ГНПП «Геологоразведка», г. Санкт-Петербург) и регистрацию
аудиомагнитотеллурических полей аппаратурой ОМАР-2 (ИГФ УрО РАН, г. Екатеринбург).
Результаты. Итогом магнитной съемки стала карта аномального магнитного поля изучаемой территории,
на которой водообильную зону грунтовых вод коры выветривания можно выделить по структурным
признакам. Зоны тектонических нарушений, перспективные на присутствие трещинно-жильных вод,
уверенно выделяются положительными линейными аномалиями магнитного поля. Выяснены характерные
особенности электромагнитных полей при аудиомагнитотеллурических и магнитовариационных
зондированиях в районе распространения трещинных вод. Наиболее показательно поведение реальной
и мнимой квадратур магнитовариационного типпера, характеризующихся минимальными значениями
и переходом через ноль соответственно. По результатам электромагнитных зондирований в районе
водозаборной скважины фиксируется увеличение мощности коры выветривания с уменьшением
сопротивления, что является свидетельством ее обводненности.
Выводы. Определена значимость магниторазведки для уточнения структурно-геологического строения
территории при поиске водонасыщенных зон. Подтверждена высокая эффективность электромагнитных
зондирований на постоянном и переменном токе для определения характера, глубины залегания и мощности
выявленных структур. Традиционно изучаемые при поиске и разведке подземных вод геофизические
поля пополнены новыми электромагнитными параметрами. К ним относятся модуль и квадратуры
магнитовариационного типпера аудиодиапазона. Результаты исследований указывают на аномальность
данных параметров в отношении водоносных горизонтов, это позволяет дать обоснованные рекомендации
по месту бурения эксплуатационных скважин.

Ключевые слова
: подземные воды, магниторазведка, аудиомагнитотеллурическое зондирование,
магнитовариационные параметры, импеданс, типпер, удельное электрическое сопротивление.

REFERENCES

1. Farzamian M., Ribeiro J. A., Khalil M. A., Santos F. A. M., Kashkouli M. F., Bortolozo C. A., Mendonça J. L. Application of transient electromagnetic
and audio-magnetotelluric methods for imaging the Monte Real aquifer in Portugal // Pure and Applied Geophysics. 2019. Vol. 176, № 2. Р. 719–
735. https://doi.org/10.1007/s00024-018-2030-7
2. Goldman M., Neubauer F. M. Groundwater exploration using integrated geophysical techniques // Surveys in geophysics. 1994. Vol. 15, № 3.
Р. 331–361. https://doi.org/10.1007/BF00665814
3. McNeill J. D. Use of electromagnetic methods for groundwater studies // Geotechnical and Environmental Geophysics. 1990. Vol. 1, № 5. Р.
191–218. https://doi.org/10.1190/1.9781560802785
4. Meju M. A., Fontes S. L., Oliveira M. F. B., Lima J. P. R., Ulugergerli E. U., Carrasquilla A. A. Regional aquifer mapping using combined VESTEM-
AMT/EMAP methods in the semiarid eastern margin of Parnaiba Basin, Brazil // Geophysics. 1999. Vol. 64, № 2. P. 337–356. https://doi.org/10.1190/1.1444539
5. Blake S., Henry T., Muller M. R., Jones A. G., Moore J. P., Murray J., Campanyà J., Vozar J., Walsh J., Rath V. Understanding hydrothermal
circulation patterns at a low-enthalpy thermal spring using audio-magnetotelluric data: a case study from Ireland // Journal of Applied Geophysics.
2016. № 132. P. 1–16. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2016.06.007
6. Carlson N. R., Paski P. M., Urquhart S. A. Applications of controlled source and natural source audio-frequency magnetotellurics to groundwater
exploration // Symposium on the Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems. 2005. P. 585–595. https://doi.org/10.4133/1.2923511
7. Shan C., Kalscheuer T., Pedersen L. B., Erlström M., Persson L. Portable audio magnetotellurics – experimental measurements and joint
inversion with radiomagnetotelluric data from Gotland, Sweden // Journal of Applied Geophysics. 2017. Vol. 143. P. 9–22. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2017.05.002
8. Sharma S. P., Panda K. P., Jha M. K. Resolving suppression ambiguity in Schlumberger sounding data through joint interpretation with audiomagnetotelluric
(AMT) data // Advances in modeling and interpretation in near surface geophysics. Cham: Springer, 2020. P. 1–18. https://doi.org/10.1007/978-3-030-28909-6_1
9. Tarabees E. A., Tewksbury B. J., Mehrtens C. J. Younis A. Audio-magnetotelluric surveys to constrain the origin of a network of narrow
synclines in Eocene limestone, Western Desert, Egypt // Journal of African Earth Sciences. 2017. Vol. 136. P. 168–175. https://doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2017.03.001
10. Xu Z. M., Tang J. T., Li G., Xin H. C., Xu Z. J., Tan X. P., Li J. Groundwater resources survey of Tongchuan city using audio magnetotelluric
method // Applied Geophysics. 2019. P. 1–12. https://doi.org/10.1007/s11770-018-0709-2
11. Матвеев Б. К. Электроразведка при поисках месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1985. 375 с.
12. Каминский А. Е. Программа для интерпретации ВЭЗ и ВЭЗ-ВП ZondIP1d. URL: http://zond-geo.com/software/resistivity-imaging-ves/zondip1d/
13. Давыдов В. А. Универсальный полевой геофизический приемник ОМАР-2 // Приборы и техника эксперимента. 2016. № 6. С. 127–128.
https://doi.org/10.7868/S0032816216060252
14. Berdichevsky M. N., Dmitriev V. I. Models and methods of magnetotellurics. Berlin: Springer, 2009, 563 c. https://doi.org/10.1007/978-3-540-77814-1
15. Cagniard L. Basic theory of the magneto-telluric method of geophysical prospecting // Geophysics. 1953. № 18. Р. 605–635. https://doi.org/10.1190/1.1437915
16. Анищенко Г. Н. О трансформациях импеданса при магнитотеллурических зондированиях // Прикладная геофизика. Недра, 1994. Вып.
130. С. 48–66.
17. Давыдов В. А. Способ преобразования аудиомагнитотеллурических данных с учетом априорной информации // Геофизические
исследования. 2016. Т. 17, № 4. С. 57–66.
18. Сазонов В. Н., Огородников В. Н., Коротеев В. А., Поленов Ю. А. Месторождения золота Урала. Екатеринбург: УГГГА, 1999. 570 с.
19. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. М. С. Рапопорт (ред.). Изд. 2-е. Сер.
Среднеуральская. Лист O-41-XXXI: объясн. записка. М.: МФ ВСЕГЕИ, 2017. 180 с.
20. Ermolin E., Ingerov O. Distortion of local magnetovariational anomalies by effect of regional structures // Problems of Geocosmos-2018.
Cham: Springer, 2020. P. 3–10. https://doi.org/10.1007/978-3-030-21788-4_1

Лицензия Creative Commons
Все статьи, размещенные на сайте, доступны по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная