Электромагнитный метод геофизических исследований многолетнемерзлых грунтов
Финансирование: -
Аннотация:
Несмотря на то, что постоянно ведется поиск новых экологически чистых и достоверных методов геокриологических изысканий, в настоящее время эффективность применяемых геофизических методов оценки напряженно-деформированного состояния многолетнемерзлых пород остается низкой. Целью работ, описанных в статье, было исследование возможностей метода естественного импульсного электромагнитного поля Земли для поиска криогенных образований и оценки несущей способности мерзлых грунтов. В отличие от ранее применяемых для решения подобных задач геофизических методов, основанных на измерении электрических и магнитных свойств мерзлых пород, впервые применен метод, основанный на определении структурных, прочностных и деформационных свойств горных пород. Алгоритм и аппаратно-программный комплекс для его реализации апробирован при инженерно-геокриологическом картировании территории размещения линейных сооружений сбора углеводородов на Чаяндинском нефтегазоконденсатном месторождении в Якутии. Полученные результаты свидетельствуют о применимости предложенного метода для обнаружения разнообразных по морфологии криогенных образований. В работе показана возможность применения метода для мониторинга геокриологических процессов при воздействии техногенной нагрузки и глобального потепления климата, и это может послужить толчком для продолжения исследований в этом направлении.
Ключевые слова (RU):
естественное импульсное электромагнитное поле Земли, многолетнемерзлые грунты, геокриологические изыскания, напряженно-деформированное состояние горных пород, геофизическая разведка, мониторинг опасных геодинамических процессов, криогенный процесс
Ключевые слова (EN):
earth's natural pulsed electromagnetic field, permafrost, geocryological survey, stress-strain state of the rocks, geophysical survey, dangerous geodynamic processes monitoring, freeze-thaw action
Библиографический список:
- Рекомендации по геокриологической съемке и районированию равнинных территорий для размещения объектов нефтяной и газовой промышленности по стадиям проектирования / ПНИИИС Госстроя СССР. – М. : Стройиздат, 1984. – 108 с.
- Заключение научно-методического Совета по геолого-геофизическим технологиям поиска и разведки твердых полезных ископаемых (НМС ГГТ) Минприроды России 18.12.2014 (89-я сессия) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.geolraz.com/data/files/Novosti/7d1b23bd07599932b15f874dce10a99d.pdf.
- СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть IV. Правила производства работ в районах распространения многолетнемерзлых грунтов (одобрен Письмом Госстроя РФ от 03.11.1999 № 5-11/140) [Электронный ресурс]. – Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
- Пат. 2414726 Российская Федерация, МПК G 01 V 3/08 (2006/01). Способ геофизической разведки / Малышков Ю. П., Малышков С. Ю., Шталин С. Г., Гордеев В. Ф., Поливач В. И. – № 2009100934/28 ; заявл. 13.06.2009 ; опубл. 20.03.2011, Бюл № 8.
- Воробьев А. А. О возможности электрических разрядов в недрах Земли // Геология и геофизика. – 1970. – № 12. – С. 3–13.
- Беляев Л. М., Мартышев Ю. Н., Набатов В. В. Исследование свечения при разрушении минералов. Времена высвечивания // Физика щелочно-галойдных кристаллов : сборник. – Рига : Изд-во Латв. ун-та, 1962. – С. 179–182.
- Малышков Ю. П., Малышков С. Ю. Периодические вариации геофизических полей и сейсмичности, их возможная связь с движением ядра Земли // Геология и геофизика. – 2009. – Т 50, № 2. – С. 152–172.
- Malyshkov Yu. P., Malyshkov S. Yu. Eccentric Motion of the Earth’s Core and Lithosphere: Origin of Deformation Waves and their Practical Application // The Earth's Core: Structure, Properties and Dynamics / Editor Jon M. Phillips. – Nova Science Publishers, Inc., 2012. – P. 115–212.
- Malyshkov Y. P., Malyshkov S. Yu. The algorithm for calculating the Earth's core runs on the parameters of natural pulsed electromagnetic field of the Earth // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. – 2016. – Vol. 48. – P. 012028.
- Malyshkov Yu. P et al. Earth’s Natural Electromagnetic Noises in a Very-Low Frequency Band // Electromagnetic Fields: Principles, Engineering Applications and Biophysical Effects / Editors: Myung-Hee Kwang and Sang-Ook Yoon. – Nova Science Publishers, Inc., 2013. – P. 1–86.
- Малышков Ю. П., Малышков С. Ю. Признаки воздействия ядра Земли на население планеты // Биофизика. – 2015. – Том 60, вып. 3. – C. 589–624.
- Earth’s Natural Electromagnetic Noises: Their Deep-Seated Origin, Effect on People, Recording and Application in Geophysics / Yu. P. Malyshkov, S. Yu. Malyshkov, V. F. Gordeev, S. G. Shtalin, V. I. Polivach, V. A. Krutikov, M. M. Zaderigolova // Horizons in World Physics. – 2015. – Vol. 283. – P. 43–127.
- Интернет-портал системы контроля геодинамических процессов / М. М. Кабанов, С. Н. Капустин, П. Н. Колтун, П. Б. Милованцев // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19–29 апреля 2011 г.). – Новосибирск : СГГА, 2011. Т. 1, ч. 1. – С. 138–142.
- Gordeev V. F., Kabanov M. M., Kapustin S. N. Algorithm and Software for Landslide Slopes Stability Estimation with Online Very Low Frequency Monitoring // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2017. – Vol. 189 (1). – P. 012015.
- Малышков С. Ю., Гордеев В. Ф., Поливач В. И. Полевые исследования динамики техногенного оползня // Геология и геофизика Юга России. – 2017. – № 2. – С. 82–90.
- Gordeev V. F., Malyshkov S. Yu., Polyvach V. I., Electromagnetic Method for Exogenetic Geodynamic Elements Mapping in Permafrost Environment // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering – 2017. – Vol. 189 (1). – P. 012006.
- Estimation of the Lithospheric Component Share in the Earth Natural Pulsed Electromagnetic Field Structure / S. Yu. Malyshkov, V. F. Gordeev, V. I. Polyvach, S. G. Shtalin, K. N. Pustovalov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2017. – Vol. 189 (1). – P. 012023.
- Шталин С. Г. и др. Регистратор импульсных электромагнитных полей для мониторинга геодинамических процессов и геофизической разведки // Датчики и системы. – 2012. – № 4. – С. 32–37.
- Development and implementation of the software for visualization and analysis of data geophysical loggers / V. F. Gordeev, S. Yu. Malyshkov, I. A. Botygin, V. S. Sherstnev, A. I. Sherstneva // Proc. SPIE. – 2017. – Vol. 10466. – P. 104665D-1-6. doi: 10.1117/12.2286726.
- Development of software for geodynamic processes monitoring system / M. M. Kabanov, S. N. Kapustin, V. F. Gordeev, I. A. Botygin, V. A. Tartakovsky // Proc. SPIE. – 2017. – Vol. 10466. – P. 104665G-1-5. doi: 10.1117/12.2286817.