Содержание.

Введение

     Практика проводилась с целью практического закрепления теоретических знаний, полученных при изучении дисциплины «Общая геофизика». Основное внимание акцентировалось на изучении основных принципов работы геофизических приборов, определении физических параметров среды и обработке полученных результатов.

     Задачей практики является:

1. Разбивка и привязка профилей
2. Нахождение физических параметров среды с помощью геофизических приборов
3. Обработка полученных данных
4. Интерпретация полученных данных

     Практика  проходила на полигоне учебных практик в поселке Сосновка с 23.06.08 по 6.07.08 года.

     Краткая характеристика места проведения работ.

     Сосновский  полигон размером - 200 х 300 м расположен у западной окраины поселка Сосновка на склоне крутизной в верхней, северной части ~ 5^о , в нижней - южной ~ 2^о. Поверхность полигона состоит из песчанно-глинистых пород. В составе пород этого комплекса наиболее существенное место занимают метаморфические сланцы с небольшой долей магматических и субвулканических образований. Состав этих пород, вероятно, был средним, близким к андезитам. Возраст песчано-глинистых отложений соответствует нескольким десяткам тысяч лет, (времени окончания последнего крупного голоценового оледенения). На глубине 10-20 см прослои псаммитовых и псефитовых пеплов извергнутых, действующими вулканами Ксудачем 100 лет назад ~ и несколько сотен лет ранее Ксудачем и Опалой. Полигон входит в зону активной сравнительно долгоживущей геотектонической структуры - Паратунского грабена, заложение которого относится к началу плейстоцена, порядка 1,5 млн. л.н. Следы древних и свежих оползней и обвалов, блуждание русел мелких и средних водотоков в пределах Паратунского грабена свидетельствуют о недавней и современной периодической активизации структуры в целом и неравномерности деформаций её отдельных участков.

Глава 1. Аппаратура.

     Протонный магнитометр ММП-203

     Пешеходный  магнитометр ММП-203 предназначен для измерений модуля магнитной индукции Т. Измерения основаны на принципе прецессии протонов. Находясь во внешнем магнитном поле Т, протоны прецессируют – участвуют в сложном движении, при котором их ось вращения описывает конченую поверхность, вращаясь вокруг силовых линий поля.

     Магнитометр характеризуется относительно высокой  чувствительностью (погрешность отсчитывается ±1нТл), большим диапазоном измерений (20 – 100 мкТл), относительно высоким быстродействием (продолжительность одного измерения до 3 с), меньшей по сравнению с М-33 массой (до 6км) и значительно меньшей энергоемкостью (питание от батарей сухих элементов с напряжением 13±3 В; потребляемая мощность около 2 Вт). Прибор может работать при температурах от -30 до +50 ^оС. Систематическая погрешность измерений не превышает ±2 нТл. Средняя квадратичная ошибка одного измерения 1,5 нТл. Время установления режима до 60 с. Результат измерений (в нТл) выдается на пятизначный цифровой индикатор. В комплект прибора ММП-203 наряду с магниточувствительным преобразователем (МЧП) входят: измерительный блок, штанги и ранцевая подвеска. МЧП при измерениях укрепляют на штангах и соединяют с измерительным блоком кабелем.

     Мерой поля является частота свободной  процессии протонов вокруг силовых  линий измеряемого поля. В качестве протоносодержащей жидкости использовался керосин, залитый в сосуд цилиндрической формы. Полезный сигнал формируется в двух соосных, встречно включенных бескаркасных катушках, размещенных в сосуде. Для выявления прецессии протонов рабочее вещество поляризуется (намагничевается) сильным магнитным полем, создаваемым постоянным током в тех же катушках. Поляризующее поле должно быть примерно перпендикулярным к измеряемому полю вектора магнитной индукции.

     Кварцевый анестезированный гравиметр  «Дельта-2»

     Главной частью прибора является упругая кварцевая система, состоящая из трех основных частей; чувствительного элемента – вертикального сейсмографа, измерительного устройства и приспособления для температурной компенсации. Чувствительный элемент системы – астазированный вертикальный сейсмограф Голицына состоит из маятника, удерживаемого в равновесии силой закручивания нитей подвеса и упругой главной силой пружины. Главная пружина своим верхним концом крепится к рычагу, а нижним концом – к мостику маятника. Измерительное устройство системы состоит из рамки, которая вращается на нитях. На концах рамки имеется два стержня, к которым прикреплены диапазонная и измерительная пружины. Верхние концы пружины прикрепляются к подвижным штокам измерительного и диапазонного устройств. Приспособление для температурной компенсации состоит из нити прикрепленной верхним концом к станине, а нижним концом - к рычагу, могущему вращаться на нитях, другой конец рычага связан с верхним концом главной пружины. Нити подвеса должны располагаться на одной прямой.  
Принцип действия системы заключается в изменении силы тяжести, маятник будет отклоняться от первоначального положения равновесия до тех пор, пока силы, вызванные деформацией пружины и нитей подвеса маятника не уравновесят изменения силы тяжести.

     Георадар «ОКО» АВ-250

     Георадар  состоит из следующих блоков:

1. Антенный блок – сменный, состоит из приемного и передающего блоков, каждый из которых питается от отдельного блока питания (на Антенный блок устанавливается два блока питания, которые входят в комплект поставки каждого Антенного блока, с никель-метеллогобридными аккумуляторными батареями напряжением 12 В и ёмкостью 2.0 или 3.8 А/ч каждая). Для антенных блоков питание подается по интерфейсному кабелю.
2. Блок управления – предназначен для управления георадаром и выработки необходимого напряжения для питания ноутбука.
3. Оптический преобразователь – используется для преобразования оптического сигнала.
4. Регистрирующее устройство (ноутбук)
5. Блок питания с зарядным устройством – состоит из аккумуляторной батареи и устройства контроля
6. Датчик перемещения (или измеритель пути)

     Работа  георадара основана на свойстве радиоволн  отражаться от границ раздела сред с различной диэлектрической проницаемостью. В отличие от классической радиолокации, в георадаре радиоимпульсы излучаются не в пространство, а в среды с большим затуханием радиоволн, при этом радиоимпульсы отражаются от предметов (металлических и не металлических), а так же участков сред, имеющих отличную от среды диэлектрическую проницаемость. В локаторах подповерхносного зондирования, применяются широкополосные сигналы, образованные импульсами высоко частотного сигнала, состоящие лишь из нержавеющей нескольких или даже одного периода высокочастотных колебаний (однопериодные импульсы или моноимпульсы). Для формирования таких импульсов используется возбуждение широкополосной передающей антенны перепадом напряжения. Этот георадар работает в диапазоне 100÷1000МГц, при этом деятельность зондирующего импульса составляет 1÷5нс.

     Полевой радиометр СРП 68-01. Для наземной (пешеходной) гамма-съемки использовали полевой радиометр со стрелочным индикатором на выходе. Кроме того, с помощью наушников можно осуществлять звуковую индикацию импульсов. Конструктивно прибор состоит из выносного зонда, пульта управления и питания от сухих анодных батарей.

     Для того чтобы по шкале измерительного микроамперметра можно было определить интенсивность гамма-излучения I_γ, радиометры градуируют. С этой целью используют образцовый излучатель радия, помещаемый в коллиматор для создания узкого пучка гамма-излучения.

     Для изучения концентрации радона в подпочвенном воздухе используют эманометр типа РГА-01. Он состоит из сцинтилляционного счетчика альфа-частиц, а так же насоса и набора зондов, с помощью которых ведется отбор в камеру подпочвенного воздуха с глубины до 1 м.. Чем выше в камере концентрации радона, тем больше альфа-частиц фиксирует счетчик и тем выше показания шкалы прибора обычно измеряется в эманах или Бк/м³. Радиометры и эманометры питаются от анодных батарей или аккумуляторов. Шкалу прибора градуирует с помощью специальных эталонов, характеризующих концентрацию радона подпочвенном воздухе.

Глава 2. Методика проведения работ

    2.1. Описание геодезической съемки, разбивка, привязка, и маркировка профилей, пикетов и пунктов наблюдения.

     Топографо-геодезические работы непосредственно наземных магнитных съемок включают в себя:

• Разбивку профилей и пунктов наблюдений на местности;
• Разбивку профилей для проведения измерений;
• Закрепление пунктов наблюдений на местности;
• Определение координат и высот пунктов наблюдений; привязка участка съемки к ближайшим пунктам государственной геодезической сети или к другим геодезическим пунктам;
• Закрепление выявленных в результате съемки перспективных аномальных зон.

     Ориентировка  съемочных профилей с учетом геологического строения участка, рельефа и задачи съемки. Профиль задаётся простым угломерным прибором (Теодолитом), разбивка их с помощью мерной ленты. Съемочные профиля прокладывались перпендикулярно к широте. При разбивке магистральных линий через каждые 25 метров вбиваются колышки с надписями номеров пикетов, на которых простым карандашом четко надписывается номер профиля и номер пункта наблюдений. Нумерация профилей проводилась с запада по восток, а нумерация пикета с севера на юг.

    2.2. Методика магнитометрических наблюдений, шаг съемки, снятие отсчетов, контроль вариаций магнитного поля, ввод поправок за вариации магнитного поля, контрольные измерения, среднеквадратичная ошибка, точность съёмки, обоснования выбора сечения изодинам.

     Для проведения магниторазведочных измерений, как описывалось в главе 2.1., разбивалась сеть наблюдений ориентированная с севера на юг.

     Пешеходную магнитную съемку проводили с помощью портативного протонного магнитометра типа ММП-203.

     Выбор системы наблюдений. На территории полигона Сосновка была проведена маршрутная (профильная) магнитная съемка. Данный участок был разбит на 5 профилей   длиной 150м., расстояние между профилями – 25м. Измерения вектора магнитной индукции по профилю проводились с шагом в 5м.

     Контрольный пункт. Для контроля над стабильностью работы прибора была выбрана контрольная точка с определенным значением поля. На контрольном пункте брали отсчеты перед выходом на полевые наблюдения, в конце работы и во время проведения измерений каждые 30 мин. По полученным результатам был построен график вариации магнитного поля (Приложение 4). С помощью, которого было найдено значение ΔТ_вар.

     Контрольные измерения. Для оценки реальной точности съемки ведут контрольные повторные наблюдения на 25%  рядовых точек и на 100% опорных точек. Вычисляют среднюю квадратичную ошибку по формуле: , где δ – разность результатов основного и контрольного измерений на одной из точек; n – число точек двойных измерений. Контрольные измерения проводят так, чтобы в сравниваемых результатах измерений систематические погрешности были бы по возможности исключены.

     Снятие  отсчетов. Оператор двигался  в направлении северного магнитного полюса и шёл вдоль пикетов. Отсчет брался каждые 5 метров. Результаты вектора магнитной индукции заносились в журнал магнитометрических наблюдений (Приложение 4).

    2.3. Методика гравиметрических наблюдений, снятие отчетов, контроль сползания 0-пункта, контрольные наблюдения.

     Под методикой гравиразведки понимают выбор метода и аппаратуры, осуществление комплекса мер и операций для изучения поля силы тяжести, которая обеспечила бы выявление ожидаемых аномалий и решение поставленной геологической задачи.

     На  пункте гравиметр вынимали из транспортировочного гнезда и устанавливали по уровню. Вращение ручки отчетного устройства подводили подвижную световую полосу до совмещения с нулевым штрихом окулярной шкалы. Совмещения производили так, что бы нулевой штрих шкалы был как раз в середине. После того, как было достигнуто совмещение, записывали показания счетчика. Измерения проводились на контрольной точке и на рабочей (точка 2), результаты были занесены в журнал гравиметрических наблюдений (Приложение 7). На каждой точке бралось по три отсчета с интервалом в одну минуту.