Tekninen geofysiikka on tutkimusgeofysiikan ala, joka tutkii geologisen osan [1] yläosan geologista ja geofysikaalista rakennetta ja fysikaalisia ominaisuuksia ihmisen taloudellisen toiminnan yhteydessä . Teknisen geofysiikan tekniikka sisältää pintamenetelmät, porausreiän ja laboratoriotutkimukset. Tekniselle geofysiikalle on ominaista korkea liikkuvuus, merkittävä vastaanotetun tiedon määrä, mittaustulosten objektiivisuus ja suhteellisen alhaiset työkustannukset. Yksi geofysikaalisten menetelmien suurimmista puutteista on saatujen tulosten epäselvyys . Siksi menetelmien integrointi [2] , jonka avulla tämä ongelma voidaan ratkaista kokonaan tai osittain, on tärkein osa teknistä geofysikaalista tutkimusta.
Tutkimusgeofysiikan pääperiaate on fysikaalisesti epähomogeenisten ( poikkeavien) geologisten kappaleiden luoman indusoidun tai luonnollisen kentän mittaaminen , mikä on tutkimuksen kannalta kiinnostavaa.
Geofysiikan avulla ratkaistaan seuraavat teknisen geologian ja lähitieteiden ongelmat [3] :
Tekninen sähkötutkimus perustuu sekä keinotekoisesti luotujen että luonnollisten vakioiden ja muuttuvien sähkömagneettisten kenttien käyttöön. Sitä käytetään selvittämään geologista rakennetta, kartoittamaan jäätynyttä ja kivistä maaperää , määrittämään veden fyysisiä ominaisuuksia, jäljittämään pohjavesikerrostumia , etsimään ja määrittämään metalliyhteyksien tilaa - kaapeleita, putkia jne.; selvittämään geologisen ympäristön aggressiivista vaikutusta viestintää.
Tekninen seisminen -
Jo ennen tutkimusgeofysiikan tuloa, XIX -luvun 90-luvulla. Ranskalaiset hydrogeologit perustelivat lämpömittauksen mahdollisuuksia kivennäisvesien kaappauksen oheismenetelmänä [6] .
Teknis-geologisten ongelmien ratkaisemiseksi geofysikaalisia menetelmiä alettiin käyttää 1920-luvun lopulla Yhdysvalloissa, Ranskassa ja Neuvostoliitossa. Neuvostoliitossa ensimmäinen työ geofysiikan menetelmiä käyttäen tehtiin vuonna 1929 joella. Jenisei määrittää tulvan paksuuden ennustetun padon linjauksessa. Tämän ongelman ratkaisemiseksi käytettiin tasavirralla suoritetun sähköisen suunnittelun menetelmiä.
1900-luvun 30-luvulla sähkötutkimusta yhdessä taiteaallon seismisen tutkimuksen kanssa käytettiin karstin, maanvyörymien ja ikiroudan tutkimiseen. Ensimmäiset ikiroutavyöhykkeen tutkimukset (vuodesta 1934) geofysikaalisilla menetelmillä liittyvät V.F. ja Yu.V. Bonczkowski [7] [8] .
Vuodesta 1949 Moskovan valtionyliopiston geofysiikan laitos on kehittänyt suuntaa, joka liittyy geofysikaalisten menetelmien käyttöön teknisten geologisten ongelmien ratkaisemisessa [9] . Ogilvy Aleksanteri Aleksandrovitšista (1915-2000) [10] tuli tämän suunnan järjestäjä ja johtaja .
Teknisen geofysiikan teollinen käyttö alkoi 1900-luvun 40-50-luvuilla, kun Keski-Aasiassa, Volgalla, Dneprillä ja monilla Siperian joilla rakennettiin suuria määriä hydraulisia rakenteita [6] . Suunnittelu- ja kartoitustyölle varatut tiukat määräajat vaikuttivat negatiivisesti kairausten määrään, joten teknisen geofysiikan käyttö osoittautui erittäin hyödylliseksi [6] . Samaan aikaan geofysikaalisia menetelmiä käytetään kaivostoiminnassa kaivosten suunnittelussa ja rakentamisessa , mineraaliesiintymien ojituksessa [ 5] .
1960-luvun alussa teknillinen geologia kohtasi uusia haasteita, jotka vaativat olemassa olevien menetelmien teknologian muuttamista ja perustavanlaatuisten uusien kehittämistä. Tekninen geofysiikka on siirtymässä pois perinteisistä rakennegeologisista ongelmista ja sitä aletaan käyttää kivien fysikaalisten ominaisuuksien, koostumuksen ja kunnon tutkimiseen, vaarallisten geodynaamisten prosessien seurantaan ja ennustamiseen sekä geoekologisten ongelmien ratkaisemiseen. Tieteelliseen työhön kuuluvat VSEGINGEO ( Nikolai Nikolajevitš Gorjainov [11] ), Moskovan yliopiston geologian tiedekunta ( Viktor Kazimirovich Khmelevskoy (s. 1931) ), Hydroprojekti ( Anatoli Igorevitš Savich (s. 1935) [12] , Ljahovitski (Feliks) syntynyt vuonna 1931 ), PIIIS . Aktiivinen osallistuminen digitaalisten tietokoneiden teknisen geofysiikan materiaalien käsittelyyn ja tulkintaan alkaa . Erikoislaitteita kehitetään matalia yksityiskohtaisia geofysikaalisia tutkimuksia varten.
60-70-luvulla saatiin tärkeimmät kokeelliset ja teoreettiset tulokset ei-kivisen maaperän seismisten tutkimuksen menetelmistä, jotka toimivat perustana nykyaikaiselle kehitykselle (Uralin kaivos- ja geologian akatemia, Bondarev V.I., Krylatkov S.M. jne. .). Kun vuonna 1977 julkaistiin "Ohjeet seismisten tutkimusten käytöstä rakentamisen teknisissä tutkimuksissa" (RSN-45-77), tämä tutkimusalue legitiimittiin ja yleistyi maan mittausorganisaatioissa. , joka mahdollistaa fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien indikaattoreiden jakauman tutkimisen suunnitelmassa ja poikkileikkauksessa niin yksityiskohtaisesti, että se on käytännössä mahdoton muilla olemassa olevilla geofysikaalisilla menetelmillä.
1970-luvulla insinöörigeofysiikka saavutti uuden tason. On olemassa menetelmiä, jotka perustuvat kivimassojen läpikuultamiseen seismoakustisten ja sähkömagneettisten kenttien vaikutuksesta, työtä tehdään vesialueilla, kehitetään teknologioita fysikaalis-mekaanisten ja vesifysikaalisten parametrien määrittämiseksi luonnossa. Geofysiikan datan automatisoidun käsittelyn rooli kasvaa.
80-luvulla syntyivät maa- ja poratomografiamenetelmät, ilmestyi täysin uusi kannettava digitaalinen laite, kehitettiin sähkömagneettisten kenttien vaihtomenetelmiä ja geotutkaa . Henkilökohtaisten tietokoneiden ominaisuudet lisääntyvät nopeasti. Vuosina 1982-1987 Felix Moiseevich Lyakhovitsky suoritti geofysikaalista työtä karstin tutkimiseksi Moskovan alueella
1900-luvun 90-luvulla seismisten ja porareikämenetelmien osastolla [13] MGRI-RGGRU (silloin MGGA) G.N.:n johdolla. Boganika (1935-2007) ja V.P. Nomokonov (1921-2001) testasi korkearesoluutioisen seismisen tutkimuksen tekniikkaa [14] tutkiakseen karsti-suffuusiota ja neotektonisia prosesseja Moskovan alueella. Kannettavat tietokoneet ja globaalit paikannustyökalut ovat tulossa insinöörigeofysiikkaan .
Uuden, 2000-luvun alkua leimaa seismisen tomografian ja sähkötomografian laaja käyttöönotto insinöörigeofysiikan käytännöissä, digitaalisten laitteiden kanavakapasiteetin ja bittisyvyyden kasvu, telemetria, pinta-aaltomenetelmän syntyminen ( MASW ) ja korkearesoluutioinen seisminen tutkimus heijastuneiden poikkiaaltojen avulla ( Skvortsov Andrey Georgievich [15] . Geofysiikan tietojenkäsittelypakettien ominaisuuksia kehitetään merkittävästi.
Geofysikaalisia menetelmiä käytetään arkeologisissa etsinnöissä [17] . Etätutkimuksen mahdollisuudesta johtuen geofysikaalisten menetelmien käyttö voi merkittävästi vähentää louhinnan aikana louhitun maaperän määrää. Piilotettuja maanalaisia rakenteita (esimerkiksi tunneleita tai hautauksia) muodostavien aggregaattien koostumus sähköisten ja magneettisten ominaisuuksien osalta. Paikkamerkin rakennetta voidaan myös tarkentaa maatutkan aikana . Uuneissa, tulisijoissa, tulisijoissa ja uuneissa, jotka on valmistettu leivotusta savesta tai kalsinoidusta mukulakivistä, on korkea jäännösmagnetoituminen ja ne sijaitsevat voimakkaiden magneettikentän poikkeamien varrella. Muinaisia tulvivia kaupunkeja tutkittaessa käytetään tehokkaita geofysikaalisia menetelmiä - sivuskannausluotainta , magneettista tutkimusta ja seismoakustiikkaa.
Oikeuslääketieteessä geofysiikkaa käytetään yhä enemmän rikos- tai siviilitutkinnan kannalta kiinnostavien maanpinnan lähellä olevien esineiden tai materiaalien havaitsemiseen. Nämä ovat murhan uhrien jäännöksiä, laittomia hautauksia, asekätköjä, saastepäästöjä. Näiden ongelmien ratkaisemiseen käytetään georadiolokaatiota ja sähkötomografiaa.
Geofysiikkaa käytetään geoteknisessä tutkimuksessa piilotettujen tai kadonneiden yhteyksien, voimakaapeleiden, perustusten, maaperän koostumuksen ja ominaisuuksien tutkimiseen, kaivoksen toiminnan tilan selvittämiseen, kaivosten etsimiseen jne.
| Geologia | |
|---|---|
| teoreettinen | |
| Dynaaminen | |
| historiallinen | |
| Sovellettu | |
| Muut | |
| Luokka Geologia | |