Ingenjörsgeofysik är en gren av prospekterings (tillämpad) geofysik som studerar den geologiska och geofysiska strukturen och fysiska egenskaperna hos den övre delen av den geologiska sektionen [1] i samband med mänsklig ekonomisk aktivitet . Tekniken för teknisk geofysik omfattar ytmetoder, borrhåls- och laboratoriestudier. Teknisk geofysik kännetecknas av hög rörlighet, en betydande mängd mottagen information, objektiviteten hos mätresultaten och relativt låga arbetskostnader. En av de största bristerna med geofysiska metoder är tvetydigheten i de erhållna resultaten . Därför är integrationen av metoder [2] , som gör det möjligt att helt eller delvis lösa detta problem, den viktigaste delen av teknisk geofysisk forskning.
Huvudprincipen för utforskningsgeofysik är mätningen av ett inducerat eller naturligt fält skapat av fysiskt inhomogena ( anomala) geologiska kroppar, vilket är av intresse för utforskning.
Med hjälp av geofysik löses följande problem inom ingenjörsgeologi och relaterade vetenskaper [3] :
Teknisk elektrisk utforskning är baserad på användningen av konstanta och variabla elektromagnetiska fält , både artificiellt skapade och naturliga. Det används för att klargöra den geologiska strukturen, kartlägga frusna och steniga jordar , bestämma vattenfysikaliska egenskaper, spåra akviferer , söka efter och bestämma tillståndet för metallkommunikation - kablar, rör etc.; fastställa den geologiska miljöns aggressiva inverkan på kommunikation.
Teknisk seismik —
Redan före tillkomsten av utforskningsgeofysik , på 90-talet av XIX-talet. Franska hydrogeologer underbyggde termometrins möjligheter som en metod för att åtfölja fångstarbeten på mineralvatten [6] .
För att lösa ingenjörsgeologiska problem började geofysiska metoder användas i slutet av 1920-talet i USA, Frankrike och Sovjetunionen. I Sovjetunionen utfördes det första arbetet med metoderna för teknisk geofysik 1929 på floden. Yenisei för att bestämma tjockleken av alluvium i riktningen av den projicerade dammen. För att lösa detta problem användes metoderna för teknisk prospektering vid likström.
På 30-talet av 1900-talet användes elektrisk utforskning i kombination med seismisk utforskning av brytvågor för att studera karst, jordskred och permafrost. De första studierna av permafrostzonen (sedan 1934) med geofysiska metoder är förknippade med namnen på V.F. och Yu.V. Bonczkowski [7] [8] .
Sedan 1949 har avdelningen för geofysik vid Moscow State University utvecklat en riktning relaterad till användningen av geofysiska metoder för att lösa tekniska geologiska problem [9] . Ogilvy Alexander Alexandrovich (1915-2000) [10] blev organisatör och ledare för denna riktning .
Den industriella användningen av teknisk geofysik började på 40-50-talet av XX-talet i samband med de stora volymerna av konstruktion av hydrauliska strukturer i Centralasien, på Volga, Dnepr och många sibiriska floder [6] . De snäva deadlines som tilldelats för konstruktions- och undersökningsarbeten hade en negativ inverkan på borrningsvolymen, så användningen av teknisk geofysik visade sig vara mycket användbar [6] . Under samma period används geofysiska metoder vid gruvdrift vid design och konstruktion av gruvor , dränering av mineralfyndigheter [5] .
I början av 60-talet av XX-talet stod ingenjörsgeologin inför nya utmaningar som krävde en förändring av tekniken för befintliga metoder och utvecklingen av fundamentalt nya. Teknisk geofysik går bort från traditionella strukturgeologiska problem och börjar användas för att studera de fysiska egenskaperna, sammansättningen och tillståndet hos bergarter, övervaka och förutsäga farliga geodynamiska processer och lösa geoekologiska problem. Det vetenskapliga arbetet inkluderar VSEGINGEO ( Nikolai Nikolaevich Goryainov [11] ), fakulteten för geologi vid Moskvas universitet ( Viktor Kazimirovich Khmelevskoy (född 1931) ), Hydroproject ( Anatoly Igorevich Savich (född 1935) [12] , Lyakhovitjskij (Felix) född 1931 ), PIIIS . Aktivt engagemang i bearbetning och tolkning av tekniska geofysiska material för digitala datorer börjar . Specialiserad utrustning utvecklas för grunda detaljerade geofysiska undersökningar.
På 60-70-talet erhölls de viktigaste experimentella och teoretiska resultaten av metoderna för seismiska studier av icke-steniga jordar, som fungerade som grunden för modern utveckling (Ural Academy of Mining and Geology, Bondarev V.I., Krylatkov S.M., etc. .). I och med utgivningen 1977 av "Instruktioner för användning av seismiska undersökningar vid tekniska undersökningar för konstruktion" (RSN-45-77), legitimerades detta forskningsområde juridiskt och blev utbrett i landets undersökningsorganisationer , vilket gör det möjligt att studera fördelningen av indikatorer för fysiska och mekaniska egenskaper i plan och i snitt med en detaljnivå som är praktiskt taget otillgänglig för andra befintliga geofysiska metoder.
På 1970-talet nådde teknisk geofysik en ny nivå. Det finns metoder baserade på genomskinlighet av bergmassor av seismoakustiska och elektromagnetiska fält, arbete utförs i vattenområden, tekniker för att bestämma fysisk-mekaniska och vattenfysiska parametrar i naturlig förekomst utvecklas. Rollen för automatiserad behandling av geofysiska data ökar.
På 80-talet föddes mark- och borrhålstomografiska metoder, en fundamentalt ny portabel digital utrustning dök upp, metoder för alternerande elektromagnetiska fält och georadar utvecklades . Förmågan hos persondatorer ökar snabbt. 1982-1987 utförde Felix Moiseevich Lyakhovitsky geofysiskt arbete på studien av karst i Moskvas territorium
På 90-talet av XX-talet vid avdelningen för seismiska och borrhålsmetoder [13] MGRI-RGGRU (då MGGA) under ledning av G.N. Boganika (1935-2007) och V.P. Nomokonov (1921-2001) testade tekniken för högupplöst seismisk utforskning [14] för att studera karst-sufffusion och neotektoniska processer i Moskvas territorium. Bärbara datorer och globala positioneringsverktyg kommer till teknisk geofysik .
Början av det nya 2000-talet präglas av det omfattande införandet av seismisk tomografi och elektrisk tomografi i praktiken av teknisk geofysik, en ökning av kanalkapaciteten och bitdjupet hos digital utrustning, telemetri, framväxten av ytvågsmetoden ( MASW ) och högupplöst seismisk utforskning av reflekterade tvärgående vågor ( Skvortsov Andrey Georgievich [15] . Avsevärt utvecklas kapaciteten hos geofysiska databearbetningspaket.
Geofysiska metoder används vid arkeologiska sökningar [17] . På grund av möjligheten till fjärrstudier kan användningen av geofysiska metoder avsevärt minska mängden jord som utvinns vid utgrävningar. Sammansättningen av aggregat som utgör dolda underjordiska strukturer (till exempel tunnlar eller begravningar) när det gäller elektriska och magnetiska egenskaper. Platshållarens struktur kan också förfinas under markpenetrerande radar . Ugnar, härdar, eldstäder och kaminer gjorda av bakad lera eller bränd kullersten har en hög restmagnetisering och ligger längs starka anomalier i magnetfältet. När man studerar forntida översvämmade städer används en effektiv uppsättning geofysiska metoder - sidoskanning ekolod , magnetisk utforskning och seismoakustik.
Inom kriminalteknik används geofysik alltmer för att upptäcka objekt nära ytan eller material av intresse för en brottslig eller civil utredning. Dessa är kvarlevorna av mordoffer, illegala begravningar, vapenlager, utsläpp av föroreningar. Georadiolokalisering och elektrotomografi används för att lösa dessa problem.
Inom geoteknisk forskning används geofysik för att söka efter dolda eller förlorade kommunikationer, elkablar, studiefundament, marksammansättning och egenskaper, studera tillståndet för gruvdrift, söka efter gruvor etc.
| Geologi | |
|---|---|
| teoretisk | |
| Dynamisk | |
| historisk | |
| Applicerad | |
| Övrig | |
| Kategori Geologi | |