Области применения терморазведки

Аэрокосмические дистанционные радиотепловые и инфракрасные съёмки дают информацию для исследования природных ресурсов Земли и, в частности, для изучения районов активного вулканизма и гидротермальной деятельности, геологического картирования и поисков некоторых полезных ископаемых, инженерно-геологических и гидрогеологических съёмок, решения задач почвоведения и мелиорации, изучения снежного, ледяного покрова и динамики ландшафтов, охраны природной среды и др.

Одной из интересных практически важных проблем, решаемых региональной термометрией и терморазведкой, является изучение геотермических ресурсов, то есть источников глубинной тепловой энергии недр Земли, используемых для выработки электроэнергии, теплофикации населенных пунктов, в курортологии, парниковых хозяйствах и т. п. Они связаны либо с высокотермальными подземными водами, либо с зонами перегретых пород по сравнению с окружающими массивами.

Термические исследования геологической среды могут использоваться при выделении локальных тепловых аномалий инженерно-геологической, гидрогеологической, мерзлотно-гляциологической и геоэкологической природы. В различных природных условиях получаемые геотермические профили и карты служат для оконтуривания многолетнемерзлых и талых горных пород с разными тепловыми свойствами, изучения динамики подземных вод (приток глубинных вод создает положительные аномалии температур, поверхностных — отрицательные), прогноза приближения забоя выработок к обводненным зонам и решения других задач.

Особый интерес представляет определение скорости фильтрации подземных вод. Для выявления мест фильтрации вод из водохранилищ, каналов, рек и стволов скважин, а также интервалов, где утечки отсутствуют, можно использовать измерения естественных и искусственных тепловых полей. Участки сосредоточенной фильтрации в берега акваторий выделяют по температурным аномалиям, знак которых зависит от температуры вод. Более четкие результаты получают при искусственном электрическом подогреве воды, например, в скважине. По скорости восстановления температур можно не только качественно выявить места утечек, но и оценить скорости фильтрации.

В геоэкологических исследованиях шпуровую терморазведку можно использовать для изучения теплового загрязнения, выявления отходов промышленных и сельскохозяйственных предприятий в горных породах и поверхностных водах рек, озер, водохранилищ.

• Проектное задание раздела 3-Б.

1. Дать общую характеристику методов терморазведки.

2. Охарактеризовать тепловое поле Земли и его циклические изменения.

3. Объяснить что собой представляют региональные тепловые потоки в океанах, рифтах, на континентах.

4. Привести примеры локальных термических аномалий.

5. Назвать основные термические и оптические свойства горных пород.

6. Объяснить что представляет собой аппаратура для геотермических исследований.

7. Изложить технологию воздушной съемки Земли в инфракрасных и ультрафиолетовых лучах.

8. Объяснить для чего нужны измерения температур на дне акваторий и в горных выработках.

9. Раскрыть сущность региональных, поисково-разведочных и инженерно-гидрогеологических термических исследований.

• Тесты рубежного контроля раздела 3-Б.

1.

Вопрос: Какие существуют источники внутреннего тепла Земли?

Ответ: Сезонные, многолетние и многовековые. Радиоактивный распад долгоживущих изотопов, процесс дифференциации вещества мантии. Термальные подземные воды. Тепловая энергия вещества мантии и ядра.

2.

Вопрос: Какой основной параметр теплового поля Земли?

Ответ: Температура. Тепловой поток. Геотермическая ступень. Теплоемкость горных пород.

3.

Вопрос: Как выявляются тепловые потоки ?

Ответ: Путем бурения скважин. Радиотепловыми, инфракрасными и геотермическими съемками. Применением аппаратуры для геотермических исследований. Наблюдениями в горных выработках и карьерах.

4.

Вопрос: Какими способами решаются прямые задачи геотермии?

Ответ: Способами учета результатов наблюдений тепловых потоков. Методами физического и математического моделирования. Специальными измерениями теплофизических параметров на объектах с повышенным тепловым режимом.

5.

Вопрос: Что представляют собой термические исследования геологической среды ?

Ответ: Специально разработанные технологии терморазведки. Измерения в скважинах и горных выработках температуры. Наблюдения за перемещением тепловых потоков в атмосфере и гидросфере. Составление карт распределения температуры в заданных участках земной коры.

• Критерии оценки по разделу 3-Б.

Коллоквиум.

• Литература к разделу 3-Б.

Основная:

1. Геофизика: учебник /Под ред. В.К. Хмелевского. - М.: КДУ, 2007. – С. 163-172.

2. Геофизические методы исследования. (Под редакцией В.К.Хмелевского). Учебное пособие. – М.: Недра, 1988. – С. 223-232.

Дополнительная:

1. Богословский В.А., Жигалин А.Д., Хмелевской В.К. Экологическая геофизика: Учеб. Пособие. – М.: Изд-во МГУ, 2000. - С. 35-37.

2. Геоэкологическое обследование предприятий нефтяной промышленности / Под ред. Проф. В.А.Шевнина и доц. И.Н.Модина. – М.:РУССО,1999. - С. 309-375.

1. Вахромеев В.С. и др. Петрофизика: Учебник для вузов. – Томск: Из-во Том. Ун-та, 1997. - С. 179-185.

2. Мишон В.М. Основы геофизики: Учебник. – Воронеж: Тзд-во ВГУ, 1993. – С. 57-81.