Abstract

The article considers possibilities of electrical resistivity imaging when evaluating fracturing. The correlation between resistivity and fracturing is investigated. The criteria of cracks different types localization and typical search image are determined on the basis of numerical simulations. The practical usefulness of achieved results is presented in the example of geophysical survey of facing stone deposit.

Keywords

УЭС, Electrical resistivity imaging, fracturing, model, resistivity, rock massif,

Reference

  •  1) Bobachev A.A. Elektrotomografiya - vysokorazreshayuschaya elektrorazvedka na postoyannom toke / A.A. Bobachev, A.G. Yakovlev, D.V. Yakovlev // Inzhenernaya geologiya. 2007. №3. S. 31-35.

  •  2) Golod M.I. Elektroprovodnost gornyh porod Karelii / M.I. Golod, B.N. Klabukov, A.S. Grishin // Petrofizicheskie issledovaniya Karelo-Kolskogo regiona. Petrozavodsk: KF AN SSSR, 1979. S.124-134.

  •  3) Karasev Yu.G. Prirodnyy kamen. Dobycha blochnogo i stenovogo kamnya: Uchebnoe posobie / Yu.G. Karasev, N.T. Bak-ka. SPb.: Izd-vo Gornogo instituta, 1997. 428 s.

  •  4) Kopylov M.I. Operezhayuschie geofizicheskie i petrofizicheskie issledovaniya pri poiskah i razvedke stroitelnyh materialov na Dalnem Vostoke / M.I. Kopylov, I.V. Pustovoytova // Tihookeanskaya geologiya. 2006. T. 25. №4. S. 69-78.

  •  5) Manshteyn A.K. Maloglubinnaya geofizika: Uchebnoe posobie. Novosibirsk: Izd-vo NGU, 2002. 136 s.

  •  6) Ogilvi A.A. Osnovy inzhenernoy geofiziki. M: Nedra, 1990. 502 s.

  •  7) Petrofizika: spravochnik. Kniga pervaya. Gornye porody i poleznye iskopaemye / Pod red. N.B. Dortman. M.: Nedra, 1992. 391 s.

  •  8) Ryazancev P.A. Primenenie obemnogo modelirovaniya dlya izucheniya treschinovatosti i blochnosti na mestorozhdenii oblicovochnogo kamnya // Razvedka i ohrana nedr. 2014. №1. S. 22-27.

  •  9) Chernyshev S.N. Treschiny gornyh porod: Uchebnik. M.: Nauka, 1983. 240 s.

  •  10) Backstorm A. A study of impact fracturing and electric resistivity related to Lockne impact structure, Sweden / A. Back-storm // Impact structures. Springer, 2005. P. 398-404.

  •  11) Dahlin T. A Numerical Comparison of 2-D Resistivity Imaging with Ten Electrode Arrays / T. Dahlin, B. Zhou // Geophysical Prospecting. 2004. №52. P. 379-398.

  •  12) Furman A. A sensitivity analysis of electrical resistivity tomography array types using analytical element modeling / A. Furman, P.A. Ferre, A.W. Warrick // Vadose Zone Journal. 2005. V2. P. 416-423.

  •  13) Ganerod G.V. Comparison of geophysical methods for sub-surface mapping of faults and fractures zones in a section of the Viggja road tunnel, Norway / G.V. Ganerod, J.S. Ronning, E. Dalsegg, H. Elvebakk, K. Holmoy, B. Nilsen, A. Braathen // Bulletin of Engineering and the Environment. 2006. V. 65. P. 231-243.

  •  14) Gelis C. Potential of Electrical Resistivity Tomography to Detect Fault Zones in Limestone and Argillaceous Formations in the Experimental Platform of Tournemire, France / C. Gelis, A. Revil, M. Cushing, D. Jougnot, F. Lemeille, J. Cabrera, A. De Hoyos, M. Rocher // Pure and Applied Geophysics. 2010. V. 167. P. 1405-1418.

  •  15) LokeM.H. Tutorial: 2-D and 3-D electrical imaging surveys [Elektronnyy resurs] / M.H. Loke. 2012. 148 p. Rezhim dostupa: www.geotomo.com.

  •  16) Magnusson M. Geoelectrical imaging in the interpretation of geological conditions affecting quarry operations / M. Magnusson, J. Fernlund, T. Dahlin // Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 2010. №3. P. 465-486.

  •  17) Roberts J. Laboratory and Field Measurements of Electrical Resistivity to Determine Saturation and Detect Fractures in a Heated Rock Mass [Elektronnyy resurs] / J. Roberts, A. Ramirez, S. Carlson, W. Ralph, B. Bonner, W. Daily. 2001. 17 p. Rezhim dostupa: http://www.doc.gov/bridge.

  •  18) Sentenac P. Clay fine fissuring monitoring using miniature geo-electrical resistivity arrays / P. Sentenac, M. Zielinski // Environmental Earth Science. 2009. V 59. P. 205-214.

  •  19) Stummer P. Experimental design: Electrical resistivity data sets that provide optimum subsurface information / P. Stummer, H. Maurer, A. Green // Geophysics. 2004. V 69. P. 120-139.

Оценка трещиноватости скального массива на основе моделей электротомографии

Рязанцев П.А.

Аннотация

В статье рассмотрены возможности методики электротомографии при оценке трещиноватости скального массива. Проведено исследование зависимости между удельным сопротивлением и трещиноватостью. На основе численного моделирования установлены критерии локализации различных видов трещин, а также определены наиболее характерные поисковые образы. Практическая полезность достигнутых результатов показана на примере геофизических работ при разведке месторождения облицовочного камня.

Ключевые слова

Электротомография, трещиноватость, модель, УЭС, скальный массив,

Информация об авторах

Библиографическая ссылка

Рязанцев П.А. Оценка трещиноватости скального массива на основе моделей электротомографии // Геофизика. 2015. № 1. С. 41-50.

Список литературы

  •  1) Бобачев А.А. Электротомография - высокоразрешающая электроразведка на постоянном токе / А.А. Бобачев, А.Г. Яковлев, Д.В. Яковлев // Инженерная геология. 2007. №3. С. 31-35.

  •  2) Голод М.И. Электропроводность горных пород Карелии / М.И. Голод, Б.Н. Клабуков, А.С. Гришин // Петрофизические исследования Карело-Кольского региона. Петрозаводск: КФ АН СССР, 1979. С.124-134.

  •  3) Карасев Ю.Г. Природный камень. Добыча блочного и стенового камня: Учебное пособие / Ю.Г. Карасев, Н.Т. Бак-ка. СПб.: Изд-во Горного института, 1997. 428 с.

  •  4) Копылов М.И. Опережающие геофизические и петрофизические исследования при поисках и разведке строительных материалов на Дальнем Востоке / М.И. Копылов, И.В. Пустовойтова // Тихоокеанская геология. 2006. Т. 25. №4. С. 69-78.

  •  5) Манштейн А.К. Малоглубинная геофизика: Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во НГУ, 2002. 136 с.

  •  6) Огильви А.А. Основы инженерной геофизики. М: Недра, 1990. 502 с.

  •  7) Петрофизика: справочник. Книга первая. Горные породы и полезные ископаемые / Под ред. Н.Б. Дортман. М.: Недра, 1992. 391 с.

  •  8) Рязанцев П.А. Применение объемного моделирования для изучения трещиноватости и блочности на месторождении облицовочного камня // Разведка и охрана недр. 2014. №1. С. 22-27.

  •  9) Чернышев С.Н. Трещины горных пород: Учебник. М.: Наука, 1983. 240 с.

  •  10) Backstorm A. A study of impact fracturing and electric resistivity related to Lockne impact structure, Sweden / A. Back-storm // Impact structures. Springer, 2005. P. 398-404.

  •  11) Dahlin T. A Numerical Comparison of 2-D Resistivity Imaging with Ten Electrode Arrays / T. Dahlin, B. Zhou // Geophysical Prospecting. 2004. №52. P. 379-398.

  •  12) Furman A. A sensitivity analysis of electrical resistivity tomography array types using analytical element modeling / A. Furman, P.A. Ferre, A.W. Warrick // Vadose Zone Journal. 2005. V2. P. 416-423.

  •  13) Ganerod G.V. Comparison of geophysical methods for sub-surface mapping of faults and fractures zones in a section of the Viggja road tunnel, Norway / G.V. Ganerod, J.S. Ronning, E. Dalsegg, H. Elvebakk, K. Holmoy, B. Nilsen, A. Braathen // Bulletin of Engineering and the Environment. 2006. V. 65. P. 231-243.

  •  14) Gelis C. Potential of Electrical Resistivity Tomography to Detect Fault Zones in Limestone and Argillaceous Formations in the Experimental Platform of Tournemire, France / C. Gelis, A. Revil, M. Cushing, D. Jougnot, F. Lemeille, J. Cabrera, A. De Hoyos, M. Rocher // Pure and Applied Geophysics. 2010. V. 167. P. 1405-1418.

  •  15) LokeM.H. Tutorial: 2-D and 3-D electrical imaging surveys [Электронный ресурс] / M.H. Loke. 2012. 148 p. Режим доступа: www.geotomo.com.

  •  16) Magnusson M. Geoelectrical imaging in the interpretation of geological conditions affecting quarry operations / M. Magnusson, J. Fernlund, T. Dahlin // Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 2010. №3. P. 465-486.

  •  17) Roberts J. Laboratory and Field Measurements of Electrical Resistivity to Determine Saturation and Detect Fractures in a Heated Rock Mass [Электронный ресурс] / J. Roberts, A. Ramirez, S. Carlson, W. Ralph, B. Bonner, W. Daily. 2001. 17 p. Режим доступа: http://www.doc.gov/bridge.

  •  18) Sentenac P. Clay fine fissuring monitoring using miniature geo-electrical resistivity arrays / P. Sentenac, M. Zielinski // Environmental Earth Science. 2009. V 59. P. 205-214.

  •  19) Stummer P. Experimental design: Electrical resistivity data sets that provide optimum subsurface information / P. Stummer, H. Maurer, A. Green // Geophysics. 2004. V 69. P. 120-139.