Площадные геологические, гидрогеологические, инженерногеологические съемки и опережающие их наземные и аэрогеофизические работы, дистанционные и специализированные исследования

Геологическая съёмка

комплекс полевых геологических исследований, производимых с целью составления геологических карт (См. Геологические карты) и выявления перспектив территорий в отношении полезных ископаемых. Г. с. заключается в изучении естественных и искусственных обнажений (выходов на поверхность) горных пород (определение их состава, происхождения, возраста, форм залегания); затем на топографическую карту наносятся границы распространения этих пород. Г. с. сопровождается сбором образцов пород, минералов и окаменелостей. Проводится согласно инструкциям, утвержденным Министерством геологии СССР. Характер исследований зависит от масштаба съёмки. Различают мелко-, средне-, крупномасштабные, а также детальные съёмки.

Мелкомасштабная Г. с. (1:1000000, 1:500000) производится путём наблюдений вдоль отдельных ходов (маршрутов), направляемых по наиболее обнажённым участкам. Результаты съёмки дополняются геологическим дешифрированием аэрофотоснимков.

Среднемасштабная Г. с. (1:200000, 1:100000) является основным видом геологического картирования как всей территории СССР, так и важных в экономическом отношении районов. Проводится с целью изучения главнейших черт геологического строения территории и прогнозной оценки полезных ископаемых. Характеризуется площадными исследованиями, сопровождаемыми проходкой канав, шурфов, буровых скважин и геологическим дешифрированием аэрофотоснимков. Поиски ведутся комплексно на все виды полезных ископаемых.

Крупномасштабная Г. с. (1:50000, 1:25000) проводится в горно-промышленных районах, в районах, перспективность которых в отношении полезных ископаемых установлена предшествующими исследованиями, а также в районах с.-х. освоения, жилищного и промышленного строительства. В результате крупномасштабной Г. с. намечаются участки возможных месторождений полезных ископаемых, на которых ведутся последующие детальные поисковые и разведочные работы, и даётся первичная оценка выявленных полезных ископаемых. В крупномасштабной съёмке применяются геофизические и геохимические методы и геологическое дешифрирование аэрофотоснимков. В районах, где естественных обнажений недостаточно, для вскрытия коренных пород применяются горные выработки и буровые скважины.

При площадной Г. с. точками наблюдения покрывается вся территория съёмки. Густота их зависит от масштаба съёмки, сложности геологического строения, обнажённости, ясности изображения геологических объектов на аэрофотоснимках. Наблюдения проводятся также по маршрутам, направленным как поперёк тектонических структур, так и по их простиранию. Инструментальная Г. с. применяется начиная от масштаба 1:10000 и крупнее и отличается от площадной лишь тем, что геологические объекты наносят на топографическую основу с помощью инструментов. Перед съёмкой изучают все обнажения и выработки, в опорных пунктах расставляют реперы (обычно колышки). Опорными пунктами могут быть контакты с интрузивными породами, границы между свитами, маркирующие горизонты, рудные тела, разрывы и т.п. Геологические границы на территории между опорными точками прослеживаются и наносятся на топографическую основу, кроме того, и полуинструментально. При этом используются аэрофотоснимки и зарисовки горных выработок.

Получила развитие глубинная Г. с., имеющая целью выявление геологического строения толщи земной коры значительной мощности, а также составление геологической карты какой-либо структурной поверхности, находящейся на большой глубине от поверхности Земли, например поверхности тектонического несогласия, кристаллического фундамента платформы, древних кор выветривания и др. Глубинная Г. с. производится с помощью геофизических и геохимических методов, бурения скважин, геоморфологического анализа, изучения аэрофотоснимков и др.

До Великой Октябрьской социалистической революции Г. с. было покрыто 10,25% площади России. За годы Советской власти Г. с. покрыта вся территория СССР. Мелко- и среднемасштабные Г. с. осуществляются Министерством геологии СССР, крупномасштабные съёмки — также министерствами нефтяной и угольной промышленности, промышленности цветных и чёрных металлов и др. организациями.

Гидрогеологическая съёмка

(a. hydrogeologic surveying; н. hydrogeologische Aufnahme; ф. leve hydrogeologique; и. levantamiento hidrogeologico) - комплекс полевых исследований, проводимых для изучения и картирования подземных вод. При Г. с. определяют: водоносность пород, их фильтрац. свойства, распространение, возраст и условия залегания водоносных комплексов, их мощность, условия питания и разгрузки; хим. состав, кол-во, условия использования вод, их роль в разработке м-ний п. и., стр-ве разл. сооружений; состояние охраны подземных вод от истощения и загрязнения. Г. с. включает гидрогеол. (см. Гидрогеологическое опробование), геол., геофиз. и гидрохим. исследования; использует также данные аэрофотосъёмок, геол. службы шахт и карьеров в р-не исследования, картировочных и поисковых скважин, шурфов, расчисток. В зависимости от детальности Г. с. подразделяется на три категории: мелкомасштабную (1:1 000 000 - 1:500 000), среднемасштабную (1:200 000 - 1:100 000) и крупномасштабную (1:50 000 и крупнее). Мелкомасштабная съёмка проводится в слабоизученных в гидрогеол. отношении р-нах с целью определения перспектив освоения отд. крупных терр., общей характеристики (количеств. и качеств.) подземных вод, установления осн. региональных закономерностей их залегания, питания, движения, накопления и разгрузки, поиска м-ний подземных вод. При среднемасштабной Г. с. осуществляется более детальное картирование водоносных горизонтов, дополнительно выясняются зональность, режим, химизм подземных вод, взаимосвязь с поверхностными водами, проводится региональная оценка эксплуатац. ресурсов. Материалы среднемасштабной съёмки являются основой для проектирования разведочных работ на воду и предварит. оценки обводнённости м-ний п. и. Крупномасштабная Г. с. применяется для решения спец. задач, связанных с детальной разведкой, подсчётом запасов подземных вод (хоз.-питьевых, технич., минеральных) и водоснабжением, оценкой водопритоков в горн. выработки, проектированием водохранилищ и каналов, водозащитных сооружений на шахтах и карьерах, мелиорацией земель и т.д. Отличается она большей дробностью расчленения гидрогеол. разреза и детальностью изучения подземных вод. В результате съёмок разл. масштабов составляются Гидрогеологические карты с объяснит. записками.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЁМКА (а. geological-engineering survey; н. ingenieur- geologische Prospelction; ф. leve geotechnique; и. levantamiento geotecniсо cartografia geotecnica) — инженерно-геологические исследования, проводимые с целью установления и отображения на картах, разрезах и в других отчётных документах морфологии и других закономерностей пространств, изменения факторов геологической среды, определяющие условия возведения и эксплуатации инженерных сооружений, прогнозирования их изменения под влиянием инженерной деятельности.

Основные задачи инженерно-геологической съемки: изучение геологического строения, геоморфологических и мерзлотно-гидрогеологических особенностей, инженерно-геологических свойств пород, современных геологических процессов и явлений, — выявление закономерностей пространств, изменения инженерно-геологических условий; установление взаимосвязей между отдельными компонентами инженерно-геологических условий; изучение взаимодействия геологической среды с существующими инженерными сооружениями (изучение опыта строительства и эксплуатации инженерных сооружений); установление истории формирования и современной тенденции развития инженерно-геологических условий; составление прогноза изменения инженерно-геологических условий в процессе хозяйственного освоения территории.

Инженерно-геологическая съемка включает следующие виды исследований: дешифрирование аэрофотоматериалов и аэровизуальные наблюдения; маршрутные наблюдения; проходка горных выработок (скважин, шурфов и т.п.); геофизические исследования; полевые изучения свойств грунтов, включая статическое и динамическое зондирование; лабораторные исследования состава и свойств грунтов и химического состава подземных вод; опытно-фильтрационные работы; стационарные наблюдения; специальные виды инженерно-геологических исследований, предусмотренные программой; камеральная обработка и составление отчётных материалов. Важное значение имеет рациональное комплексирование методов наземного (точечного или линейного) изучения параметров инженерно-геологических условий и дистанционного изучения значительных площадей (например, ландшафтный метод, предусматривающий широкое применение космических и аэрофотоматериалов и т.п.). Роль методов дистанционного исследования особенно велика при проведении мелко- и среднемасштабной съёмки. Наземные методы получения прямой информации об инженерно-геологических условиях территории используются при съёмке любого масштаба, однако при крупномасштабной съёмке их роль становится ведущей, уровень их проведения определяет достоверность и качество получаемой информации.

50 Виды геологосъемочных работ: полистная съемка (ГС

Полистная геологическая съёмка проводится на площади 1-4 номенклатурных листов в течение 1-4 лет. Партия, ведущая съёмку, состоит из геологосъёмочного и поискового отряда, а при необходимости может включать специальные отряды - горный, стратиграфический, геофизический, геохимический и др.

Групповая съёмка является наиболее распространённым видом работ масштаба 1:200000 и 1:50000. Она обычно организуется на больших площадях, включающих 10-20 листов. Продолжительность работ может составлять 3-4 года. Проводится несколькими партиями, каждая из которых проводит съёмочные работы в течение одного года на 1-2 листах. Съёмочные партии сдают годичные отчёты о выполненных ими поисках и съёмках со всеми видами карт, предусмотренными инструкциями и проектом. По результатам работ первого года создаются рабочие схемы стратиграфии, интрузивной и вулканической деятельности, решаются вопросы тектоники, геоморфологии, составляются карты полезных ископаемых и намечаются возможные условия образования и локализации полезных ископаемых. Во второй и последующие годы район работ расширяется и охватывает всю намеченную для съёмки и поисков площадь. Для окончательных редакционных работ из состава съёмочно-поисковых партий выделяются небольшие отряды, которые проводят увязочные маршруты и решают спорные вопросы.

Иногда параллельно со съёмочными партиями организуются тематические партии, которые проводят исследования по определённым направлениям (стратиграфии, магматизму, полезным ископаемым, геоморфологии, четвертичной геологии и др.) и обеспечивают увязку работ отдельных партий. Тематические партии представляют монографические отчеты по разрабатываемым ими темам, сопровождающиеся необходимым набором карт (полезных ископаемых, прогнозных металлогенических, тектонических, геоморфологических и т.д.).

Заключительным результатом групповой съёмки, кроме годовых и заключительных отчетов партий, являются отчёт и комплект карт по всей закартированной территории в соответствии с требованиями инструкций.

Аэрофотогеологическое картирование (АФГК) производится с целью составления геологических карт путём использования аэрофото- и космофотоснимков. Этот вид картирования обычно применяется для слабоизученных территорий с целью получения структурно-геологической информации в короткий срок и на большие территории. Составленные на основе материалов дешифрирования карты не могут отвечать требованиям кондиционных карт и соответственно служат только для целей прогнозирования и выбора площадей, перспективных для более детального изучения в геологическом и поисковом отношениях.

Глубинное геологическое картирование (ГГК) проводится в районах или в пределах структур, для которых установлены положительные перспективы в отношении полезных ископаемых. Для эффективного проведения ГГК кроме наземных геологических исследований необходимо проведение бурения, комплекса геофизических, геохимических и прочих исследований.

Объёмное геологическое картирование (ОГК) проводится там, где необходимо выяснить положение геологических объектов (рудных тел, скоплений руд или других скрытых месторождений полезных ископаемых) до какого-либо глубинного уровня (200м, 500м и др.) с точностью, принятой для геологических карт того же масштаба. В результате проведения ОГК создаётся модель объёмного строения геологических объектов, имеющих практическое значение. При ОГК используется бурение, геологические, геофизические, геохимические и прочие методы.

Дополнительное изучение (доизучение) ранее заснятых площадей (ГДП). В связи с тем, что геология как наука не стоит на месте, а развивается, геологические карты устаревают примерно через 15-20 лет. Появляются новые данные по стратиграфии, магматизму, тектонике и т.д., меняются требования к кондиции карт, к минеральному сырью и т.д. Поэтому периодически возникает необходимость проводить дополнительные исследования на заснятых площадях. ГДП проводится на группе листов (от 4 до 20), имеющих общие черты строения. Работы могут иметь различные цели и задачи: редактирование ранее заснятых карт в разные годы и разными исполнителями; новые поиски новых или нетрадиционных полезных ископаемых; геохимические или специальные исследования; и т.д. ГДП может сопровождаться постановкой геофизических, геохимических и прочих исследованиях с обязательным использованием аэрофото- и космофотоснимков.

51 Групповая геологическая съемка (ГГС),

Групповая геологическая съемка в отличие от полистной ведется одновременно на больших площадях (4-20 номенклатурных листов) и в связи с этим требует особых приемов организации и проведения. Проведение геологической съемки силами одной укрупненной партии на значительной территории, расположенной в пределах единой геологической структуры, последовательное сгущение сети полевых наблюдений по всей территории, возможность на наиболее важные участки обеспечивают необходимую полноту и достоверность в решении вопросов стратиграфии, магматизма, тектоники и металлогении района при меньших затрат времени и труда.

7.2. Оптимальный размер площади ГГС составляет 1500-2500 км² в районных IIIC_o, IIIC_м и IIП_в и порядка 5000 км² в районах IIП_о, IЧ_о, IЧ_в. Выбор размера площади производится в соответствии с п. 1.7.

7.3. В подготовительный период ГГС может выполняться рекогносцировка сроком до трех месяцев, содержание которой определяется п. 4.12. Рекогносцировка при ГГС в таежных и труднодоступных районах, как правило, выполняются посредством проведения аэровизуальных наблюдений в сочетании с авиадесантными маршрутами. На основании подготовительных работ выделяются опорные участки, т. е. участки, которые дают возможность решать главные вопросы геологии района и поисков полезных ископаемых.

7.4. Организационно-методической основой проведения полевых работ при ГГС является метод последовательного сгущения сети наблюдений. Сгущения сети наблюдений предусматривает в каждый полевой сезон исследование всей информации, достаточной для создания геологической и других карт требуемой деятельности. Такая методика обеспечивает рациональное размещение основных объемов и видов полевых работ, позволяет наиболее полно увязывать данные по всей площади ГГС и более эффективно осуществлять поисковые работы.

Ведение полевых работ путем последовательного наращивания площадей допускается лишь в исключительных случаях: если недостаточно транспортных средств (особенно вертолетов), в регионах с хорошо разработанными литолого-стратиграфической и петрографо-петрологической основами и если основные исполнители ГГС участвовали в среднемасштабной съемке того же района. Но и в этом случае нужно предусматривать дешифрирование МАКС, интерпретации. Геофизических, геохимических и других материалов на всю площадь в целом, подготовку для всей площади предварительных вариантов геологической и других карт (в подготовительный период), а также необходимость возвращения на отдельные участки изученной площади для проведения дополнительных наблюдений и увязка ранее составленных частей геологической и других карт с данными, полученные при съемке соседних площадей.

. Организация полевых работ при трехсезонном цикле обеспечивает следующую общую последовательность их выполнения с использованием метода сгущения сети наблюдений.

В первый полевой сезон осуществляется проверка основных элементов геологического строения и перспектив на полезные ископаемые, установленных при обобщении материалов в подготовительный период и составлении предварительных вариантов карт. При этом изучаются опорные участки в пределах главных структур района, описываются важнейшие (опорные) разрезы стратиграфических образований, изучаются состав и строение интрузивных массивов, вулканических построек и глубоко метаморфозных комплексов, определяются металлогенические (минерагенические) факторы, потенциально продуктивные толщи, фации горных пород и структуры. Маршруты выполняются по разреженной сети, на большей части площади ведутся геохимическое и шлиховое опробование, радиометрические наблюдения и предусмотренные проектом специализированные исследования. Начинаются поисковые и оценочные работы на перспективных площадях, в структурах, зонах, на рудных полях, проявлениях и аномалиях; разворачиваются сопровождающие ГСР-50 геофизические и геохимические работы, бурение скважин.

Во второй полевой сезон выполняются основные объемы работ, необходимые для составления геологической карты и сопровождающих материалов. Для этого на площадях, требующих более детального изучения, сгущается созданная в первый год сеть маршрутов, прослеживаются основные геологические границы, маркирующие горизонты, крупные тектонические нарушения. Оконтуриваются участки распространения прямых и косвенных признаков полезных ископаемых, поля эндогенно и экзогенно измененных пород, зоны литофаций и метаморфизма. Уточняются границы рудных зон, узлов, полей и перспективных проявлений полезных ископаемых. В основном завершаются геохимические, геофизические, геоморфологические и другие виды исследований. Продолжаются поисковые работы на перспективных площадях, геофизических, геохимических и других аномалиях, бурение скважин, проходка горных выработок, работы по оценке перспективных локальных площадей и проявлений полезных ископаемых.

В третий (последний) полевой сезон завершаются оценочные работы, проводится уточнение и увязка всех геологических, аэрокосмических, геофизических, геохимических и других данных на всей площади ГГС, осуществляется окончательная редакция полевой геологической карты. Перед последним полевым сезоном должны быть завершены специализированные стратиграфические, петрографические и другие исследования, определены основные критерии оценки прогнозных ресурсов.

При двухсезонном цикле полевых работ распределение объемов исследований по годам определяется конкретными задачами и условиями их проведения, но во всех случаях в первый полевой сезон должно быть завершено площадное опробование на всей территории ГГС.

. Содержание других видов и методов полевых и камеральных работ при ГГС соответствует общим требованиям (разделы 5 и 6), однако при большом объеме материалов целесообразно за 1,5 года до окончания полевых работ создавать из числа сотрудников партии специальную камеральную группу (два-четыре человека) для обработки имеющихся материалов, что должно быть оговорено проектом работ.