Мерзлотно-гляциологическая геофизика

№20. Мерзлотно-гляциологическая геофизика

Геофизические методы давно применяют при мерзлотных исследованиях, т. е. при изучении таких сложных объектов и явлений природной геологической среды, какими являются многолетнемерзлые породы мощностью от единиц до сотен метров. Они отличаются отрицательными температурами при положительных температурах подстилающих пород. Перекрывающий многолетнемерзлые породы деятельный слой мощностью 0,3 - 3 м характеризуется положительными температурами в течение меньшей части года (летом) и отрицательными температурами на протяжении остальной части года.

Физические свойства льдов и многолетнемерзлых горных пород определяются прежде всего их температурой, хотя и другие природные факторы (литология, структура, текстура, пористость, водонасыщенность, минерализация подземных вод) оказывают на них существенное влияние. Геолого-геофизические разрезы в районах распространения многолетнемерзлых пород характеризуются большой изменчивостью в пространстве и во времени.

Геофизические методы можно применять для решения следующих трех групп задач:

ü картирования мерзлых и талых отложений (выявление литологических контактов, тектонических нарушений, зон трещиноватости, участков сквозных и несквозных таликов, подземных льдов, обводненных зон); применение аэрогеофизических, гравимагнитных съемок, электрические и ЭМ профилирования, а также ИК и радиотепловых съемок, но основной метод – это термометрия, а опорную информацию получают от методов МПВ, ВЗЭ и ГИС в сухих скважинах;

ü расчленения мерзлых и талых горных пород по глубине (определение кровли и подошвы многолетнемерзлых пород, изучение распространения на глубине мерзлых и талых пород, сквозных и несквозных таликов; применение термометрии, различных зондирований и сейсморазведки МОВ и МПВ;

ü изучения мерзлотных процессов и явлений, в том числе сезонного промерзания и оттаивания, процессов наледеобразования, пучения, термокарста, морозобойного растрескивания и др.; применение термометрии, различных зондирований и сейсморазведки МОВ и МПВ.

Для гляциологических исследований (определения мощности покровных и горных ледников, изучения их внутреннего строения, морфологии подледных пород) применяют электрические и электромагнитные зондирования (ВЭЗ, ЧЗ, ЗС, РЛЗ), сейсморазведку (МОВ, МПВ), гравиразведку. Методы ВЭЗ, ЧЗ, ЗС, МПВ используют в основном при исследовании относительно маломощных горных ледников. Сейсморазведку МОВ используют при исследовании мощных ледниковых покровов.

Ведущими и самыми точными методами исследования ледников являются воздушный и полевой варианты радиолокационного зондирования (РЛЗ). С их помощью определяют мощность ледника, глубину залегания различных отражающих границ в нем, среднюю температуру ледников, иногда скорость их движения, выявляют скрытые трещины и зоны инфильтрации в них морских вод. Высокая точность определения мощности ледников по формуле , где (в м/мкс) - скорость распространения радиоволн во льду, - относительная диэлектрическая проницаемость льда, - время запаздывания отраженного импульса, объясняется постоянным значением = 3,1-3,5 для льда. Метод РЛЗ при ледовой разведке обладает очень большой глубинностью (до 4 км), что объясняется высоким удельным электрическим сопротивлением льда и малым поглощением радиоволн в нем. Методом РЛЗ исследованы значительные территории покровных ледников в Антарктиде, Гренландии, ледяные купола Арктики, многие горные ледники.

⇐ Предыдущая 11 12 13 14 15 16 17 181920 Следующая ⇒