ОТЧЕТ по проекту № 15-2-5-31 "Разработка методов изучения особенностей геоэлектрического строения геологической среды и грунтовых инженерных сооружений для выявления потенциальных очагов возникновения и развития опасных экологических явлений".

Цель: обоснование новых методик и разработка технологий с использованием электрических, электромагнитных и сейсмических методов для изучения этих неоднородностей и выявления потенциальных очагов возникновения и развития опасных экологических явлений.На основе теоретических расчетов обоснованы методические предпосылки проведения кондуктивных электрозондирований новым способом с использованием трехэлектродной установки Гуммеля для решения инженерно-геологических задач. Проведено математическое моделирование электромагнитных аномалий в поле переменного магнитного диполя для оценки аномального эффекта и информативности данных дистанционного зондирования и электромагнитного профилирования по выявлению и локализации особенностей геоэлектрического строения геологической среды. Обоснована новая методика микросейсмических зондирований на основе изучения спектральных отношений вертикальных и горизонтальных компонентов смещений микросейсм, которая экспериментально опробована на геологических объектах. Продолжен мониторинг состояния насыпного грунтового гидротехнического сооружения (Ельчевской плотины) геофизическими методами. Исследования проведены вертикальными электрическими, дистанционными индуктивными и микросейсмическими зондированиями. Выделены зоны фильтрации воды в насыпи плотины и ее основании. Показана динамика изменений во времени изучаемых физических параметров грунта и подстилающей геологической среды. Разработана методика экспресс-зондирований верхней части разреза (до 100 - 200 м) с использованием аудиомагнитотеллурических (импеданс) и магнитовариационных параметров (типпер) естественного электромагнитного (ЭМ) поля Земли аудиодиапазона. Проведены опытно-методические работы с применением технологии бесконтактных измерений естественного ЭМ-поля в частотном диапазоне 100 - 15000 Гц (АМТЗ), а также полей сверхдлинноволновых радиостанций (СДВР) в диапазоне 10 - 24 кГц (радиокип СДВР), сравнение результатов работ экспрессных АМТЗ и радиокип СДВР с другими геофизическими методами и данными бурения на контрольных геологических и геотехнических объектах, отработка методики эффективного обнаружения и оценки состояния подземных горных выработок на урбанизированной территории, подверженной риску возникновения и развития опасных экологических явлений из-за проводимых ранее горных работ по освоению Березовского золоторудного месторождения. Выбран Крылатовский полигон для испытаний возможностей аппаратуры и методических приемов изучения опасных геологических и экологических процессов. Проведены комплексные геофизические исследования объекта, подверженного суффозии, риску развития карстообразования и просадки грунта. Подтверждена высокая эффективность комплекса геофизических методов, включающих электромагнитные зондирования на постоянном и переменном токах, а также сейсмические исследования. Усовершенствована технология наблюдения и обработки метода радиокомпарации и пеленгации (радиокип) полей СДВР. Основным назначением метода радиокип СДВР являются электропрофилирование и быстрое получение представления об электрофизических свойствах среды, однако при проведении импедансных наблюдений есть дополнительная возможность пересчитать профильные данные кажущихся сопротивлений в двухслойные геоэлектрические разрезы. Определены корректность построения таких разрезов и их соответствие реальной геологической обстановке. Изучение частотной дисперсии с применением различных методов электроразведки при геоэлектрическом картировании проведено на Чусовском медно-колчеданном месторождении. Исследования показали принципиальную возможность обнаружения не выходящих на поверхность «слепых» колчеданных руд с помощью индукционных электроразведочных методов, таких как дипольное электромагнитное профилирование и метод техногенного ЭМ-поля. На Крылатовском полигоне отрабатывается методика изучения опасных геологических и экологических процессов.