Ingeniørgeofysik er en gren af udforskning (anvendt) geofysik , der studerer den geologiske og geofysiske struktur og fysiske egenskaber af den øvre del af det geologiske afsnit [1] i forbindelse med menneskelig økonomisk aktivitet . Teknikken til teknisk geofysik omfatter overflademetoder, borehuls- og laboratorieundersøgelser. Teknisk geofysik er kendetegnet ved høj mobilitet, en betydelig mængde modtaget information, objektiviteten af måleresultater og relativt lave omkostninger ved arbejde. En af de vigtigste mangler ved geofysiske metoder er tvetydigheden af de opnåede resultater . Derfor er integrationen af metoder [2] , som gør det muligt helt eller delvist at løse dette problem, den vigtigste del af ingeniør geofysisk forskning.
Hovedprincippet i udforskningsgeofysik er måling af et induceret eller naturligt felt skabt af fysisk inhomogene ( anomale) geologiske legemer, som er af interesse for udforskning.
Ved hjælp af geofysik løses følgende problemer inden for ingeniørgeologi og relaterede videnskaber [3] :
Teknisk elektrisk udforskning er baseret på brugen af konstante og variable elektromagnetiske felter , både kunstigt skabte og naturlige. Det bruges til at afklare den geologiske struktur, kortlægge frossen og stenet jord , bestemme vandfysiske egenskaber, spore grundvandsmagasiner , søge efter og bestemme tilstanden af metalkommunikation - kabler, rør osv.; fastslå den aggressive indflydelse fra det geologiske miljø på kommunikation.
Teknisk seismik —
Selv før fremkomsten af udforskning geofysik , i 90'erne af det XIX århundrede. Franske hydrogeologer underbyggede mulighederne for termometri som en metode til at ledsage fangstarbejde på mineralvand [6] .
For at løse ingeniørgeologiske problemer begyndte man i slutningen af 1920'erne at bruge geofysiske metoder i USA, Frankrig og USSR. I USSR blev det første arbejde ved hjælp af metoderne til teknisk geofysik udført i 1929 på floden. Yenisei for at bestemme tykkelsen af alluvium i justeringen af den projekterede dæmning. For at løse dette problem blev metoderne til konstruktion af elektrisk udforskning ved jævnstrøm brugt.
I 30'erne af det 20. århundrede blev elektrisk udforskning i kombination med seismisk udforskning af brudt bølge brugt til at studere karst, jordskred og permafrost. De første undersøgelser af permafrostzonen (siden 1934) ved geofysiske metoder er forbundet med navnene på V.F. og Yu.V. Bonczkowski [7] [8] .
Siden 1949 har afdelingen for geofysik ved Moscow State University udviklet en retning relateret til brugen af geofysiske metoder til løsning af ingeniørgeologiske problemer [9] . Ogilvy Alexander Alexandrovich (1915-2000) [10] blev arrangør og leder af denne retning .
Den industrielle brug af ingeniørgeofysik begyndte i 40-50'erne af det XX århundrede i forbindelse med de store mængder konstruktion af hydrauliske strukturer i Centralasien, ved Volga, Dnepr og mange sibiriske floder [6] . De stramme deadlines, der blev tildelt for design- og undersøgelsesarbejde, havde en negativ indvirkning på borevolumen, så brugen af ingeniørgeofysik viste sig at være meget nyttig [6] . I samme periode anvendes geofysiske metoder i minedrift ved design og konstruktion af miner , dræning af mineralforekomster [5] .
I begyndelsen af 60'erne af det XX århundrede stod ingeniørgeologien over for nye udfordringer, der krævede en ændring i teknologien af eksisterende metoder og udviklingen af fundamentalt nye. Teknisk geofysik bevæger sig væk fra traditionelle strukturelle geologiske problemer og begynder at blive brugt til at studere de fysiske egenskaber, sammensætning og tilstand af klipper, overvåge og forudsige farlige geodynamiske processer og løse geoøkologiske problemer. Det videnskabelige arbejde omfatter VSEGINGEO ( Nikolai Nikolaevich Goryainov [11] ), Fakultetet for Geologi ved Moskva Universitet ( Viktor Kazimirovich Khmelevskoy (født i 1931) ), Hydroproject ( Anatoly Igorevich Savich (født i 1935) [12] , Lyakhovitsky (Felix) født i 1931 ), PIIIS . Aktiv involvering i behandling og fortolkning af tekniske geofysiske materialer af digitale computere begynder . Specialudstyr er ved at blive udviklet til overfladiske detaljerede geofysiske undersøgelser.
I 60-70'erne blev de vigtigste eksperimentelle og teoretiske resultater opnået på metoderne til seismiske undersøgelser af ikke-stenet jord, som tjente som grundlag for moderne udvikling (Ural Academy of Mining and Geology, Bondarev V.I., Krylatkov S.M., etc. .). Med udgivelsen i 1977 af "Instruktioner for brug af seismiske undersøgelser i ingeniørundersøgelser til byggeri" (RSN-45-77), blev dette forskningsområde juridisk legitimeret og blev udbredt i landets undersøgelsesorganisationer , hvilket gør det muligt at studere fordelingen af indikatorer for fysiske og mekaniske egenskaber i plan og i snit med en detaljeringsgrad, der er praktisk talt utilgængelig for andre eksisterende geofysiske metoder.
I 1970'erne nåede ingeniørgeofysik et nyt niveau. Der er metoder baseret på gennemskinnelighed af stenmasser af seismoakustiske og elektromagnetiske felter, arbejde udføres i vandområder, teknologier til bestemmelse af fysisk-mekaniske og vandfysiske parametre i naturlig forekomst er under udvikling. Rollen af automatiseret behandling af geofysiske data er stigende.
I 80'erne blev jord- og bore-tomografiske metoder født, et grundlæggende nyt bærbart digitalt udstyr dukkede op, metoder til vekslende elektromagnetiske felter og georadar blev udviklet . Personlige computeres muligheder er hurtigt stigende. I 1982-1987 udførte Felix Moiseevich Lyakhovitsky geofysisk arbejde med studiet af karst på Moskvas territorium
I 90'erne af det XX århundrede ved afdelingen for seismiske og borehulsmetoder [13] MGRI-RGGRU (dengang MGGA) under ledelse af G.N. Boganika (1935-2007) og V.P. Nomokonov (1921-2001) testede teknikken til højopløsnings seismisk udforskning [14] for at studere karst-suffusion og neotektoniske processer i Moskvas territorium. Bærbare computere og globale positioneringsværktøjer kommer til teknisk geofysik .
Begyndelsen af det nye, 21. århundrede er præget af den udbredte introduktion af seismisk tomografi og elektrisk tomografi i praksis inden for teknisk geofysik, en stigning i kanalkapaciteten og bitdybden af digitalt udstyr, telemetri, fremkomsten af overfladebølgemetoden ( MASW ) og højopløselig seismisk udforskning af reflekterede tværgående bølger ( Skvortsov Andrey Georgievich [15] . Det er væsentligt, at mulighederne for geofysiske databehandlingspakker udvikles.
Geofysiske metoder bruges i arkæologiske søgninger [17] . På grund af muligheden for fjernstudier kan anvendelsen af geofysiske metoder reducere mængden af udvundet jord betydeligt under udgravninger. Sammensætningen af aggregater, der udgør skjulte underjordiske strukturer (for eksempel tunneler eller begravelser) med hensyn til elektriske og magnetiske egenskaber. Pladsholderens struktur kan også forfines i løbet af jordgennemtrængende radar . Ovne, ildsteder, pejse og komfurer lavet af bagt ler eller brændte brosten har en høj restmagnetisering og er placeret langs stærke anomalier i magnetfeltet. Når man studerer gamle oversvømmede byer, bruges et effektivt sæt geofysiske metoder - sidescanning-ekkolod , magnetisk udforskning og seismoakustik.
Inden for retsmedicin bliver geofysik i stigende grad brugt til at opdage genstande nær overfladen eller materialer af interesse for en kriminel eller civil efterforskning. Disse er resterne af mordofre, ulovlige begravelser, våbenlager, emissioner af forurenende stoffer. Georadiolokalisering og elektrotomografi bruges til at løse disse problemer.
I geoteknisk forskning bruges geofysik til at søge efter skjulte eller mistede kommunikationer, strømkabler, undersøgelsesfundamenter, jordsammensætning og egenskaber, undersøge tilstanden af minedrift, søge efter miner mv.
| Geologi | |
|---|---|
| teoretisk | |
| Dynamisk | |
| historisk | |
| Anvendt | |
| Andet | |
| Kategori Geologi | |