ГЛАВА VIII. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ, ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ, РАДИОГИДРОГЕОЛОГИЧЕШЕ И ДРУГИЕ ВИДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В настоящее время основная цель любых гидрогеологических исследований — обеспечение успешного научно обоснованного решения поставленных задач при минимальных затратах труда, времени и средств. Это требование, соответствующее одному из основных принципов геологоразведочного процесса — принципу наименьших рудовых и материальных затрат, обеспечивается в каждом конкретном случае путем обоснованного выбора и осуществления наиболее рационального в рассматриваемых природных и экономических условиях комплекса гидрогеологических и других видов исследований (см. гл. I, § 2 и 3).

Геологическая и экономическая эффективность выполняемых исследований существенно повышается при разумном и обоснованном сочетании и правильной последовательности выполнения различных видов гидрогеологических, геофизических, гидрохимических, ядернофизических и других исследований; при замене более дорогостоящих и длительных по времени проведения видов исследований более дешевыми и быстрыми методами без снижения или при допустимых пределах снижения достоверности получаемых результатов; при обеспечении взаимоконтроля результатов исследований различными методами и условий для интерполяции и экстраполяции результатов, выполняемых в отдельных точках более достоверных и дорогостоящих видов исследований на всю изучаемую территорию; при более полном использовании разрешающей способности и возможностей каждого из видов применяемых исследований и т. д.

Необходимость комплексирования различных видов исследова­ний, кроме того, определяется большой широтой и спецификой круга вопросов, которые приходится решать при гидрогеологическом изучении месторождений подземных вод. Достаточно убедительно это было показано при рассмотрении методики проведения гидрогеологических съемок (см. гл. II).

Наиболее благоприятные возможности для эффективного сочетания собственно гидрогеологических и вспомогательных методов исследований (аэрофотосъемка, индикационные наблюдения, геофизические методы исследований и др.) представляются на первоначальных этапах изучения (региональные и поисково-съемочные работы, предварительная разведка), когда эти исследования проводятся на значительных площадях, в массовом количестве и при более низких требованиях к их достоверности. Однако это не исключает возможности их эффективного использования и на последующих стадиях изучения и геолого-промышленной оценки подземных вод, тем более, что техника и методика специальных видов исследований непрерывно совершенствуются, а их разрешающая способность и эффективность применения возрастают.

§ 1. Геофизические методы при гидрогеологических исследованиях

Геофизические методы приобретают все большее значение при решении самых разнообразных гидрогеологических задач, практически на всех стадиях проведения гидрогеологических исследований. Их относительная дешевизна, наличие серийно выпускаемой аппаратуры, простота и оперативность проведения исследований, возможность повышения разрешающей способности и степени достоверности за счет комплексирования различных видов геофизических исследований между собой и с гидрогеологическими методами, высокая геологическая информативность и некоторые другие факторы предопределяют большие перспективы и высокую экономическую эффективность применения геофизических методов при гидрогеологических исследованиях. Широкое внедрение геофизических методов в практику поисково-разведочных гидрогеологических работ — один из реальных путей повышения их геологической и экономической эффективности, сокращения материальных, трудовых и временных затрат, повышения производительности труда.

Одним из основных условий, определяющих эффективность выполняемых исследований, особенно на стадии поисково-съемочных работ, является опережающее проведение геофизических работ. Оно обеспечивает возможности корректировки объемов и более целенаправленного выполнения основные дорогостоящих видов исследований (поисково-разведочного бурения и опробования скважин). Это, тем не менее, не исключает возможности и необходимости проведения отдельных геофизических работ одновременно или после гидрогеологических.

Применение геофизических методов, как известно, основано на использовании естественных или искусственно создаваемых физических полей: магнитного и гравитационного полей Земли (магниторазведка и гравиразведка), естественных или искусственно создаваемых электромагнитных полей (электроразведка), полей упругих колебаний (сейсморазведка), термических полей (термометрия), полей ореолов рассеяния отдельных элементов (радиометрические и ядерно-физические методы). Изучение этих полей, выявление и интерпретация геофизических аномалий, предопределяемых особенностями геологического строения и гидрогеологических условий изучаемых объектов, как раз и являются той основой, на которой зиждется применение геофизических методов исследований в гидрогеологии.

В зависимости от условий применения выделяют наземные геофизические исследования (полевая геофизика) и геофизические исследования в скважинах (буровая геофизика). Наземные геофизические исследования (электроразведка, сейсморазведка, магниторазведка, гравиразведка и др.) имеют в основном площадной характер и используются главным образом при проведении поисково-съемочных работ и изучении гидрогеологических условий месторождений подземных вод с поверхности.

Геофизические исследования в скважинах проводятся практически на всех стадиях изучения подземных вод, но преобладают на стадиях предварительной и детальной разведки и заключаются главным образом в осуществлении различных видов каротажных работ. Они используются для изучения и количественной оценки разреза скважин и обеспечивают наземные геофизические исследования основой для геологической привязки получаемых результатов, а также параметрическими значениями физических свойств горных пород (для интерпретации результатов). В свою очередь наземные геофизические исследования обеспечивают обоснованную экстраполяцию гидрогеологических показателей, выявляемых в результате каротажа скважин.

Наземные геофизические методы.Наибольшее распространение в практике гидрогеологических исследований получили методы электроразведки, основанные на изучении естественных и искусственно создаваемых переменных и постоянных электромагнитных полей, (среди многочисленных методов электроразведки наиболее эффективными для решения гидрогеологических задач являются те, которые основаны на изучении полей постоянного тока: вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ), электрическое профилирование (ЭП) и метод вызванной поляризации (ВП).

Методы ВЭЗ и ЭП позволяют на основе определения кажущегося сопротивления среды судить о литолого-петрографическом составе пород, их влажности, величине минерализации подземных вод, водно-физических свойствах пород, степени их трещиноватости и т. п. Количественная интерпретация данных ВЭЗ и ЭП осуществляется с помощью теоретически рассчитанных полеток, эмпирических зависимостей и корреляционных связей между измеряемыми геофизическими и определяемыми гидрогеологическими параметрами и другими способами (5, 7). На рис. 4 показаны результаты решения гидрогеологической задачи методом ВЭЗ.

Основными гидрогеологическими задачами, при решении которых эффективно использование ВЭЗ и ЭП, являются: 1) изучение глубины залегания кровли опорного электрического горизонта, который на разных участках может быть представлен водоупорными или хорошо фильтрующими образованиями — кристаллическими породами фундамента, дочетвертичными породами, перекрытыми чехлом наносов и т. п.; 2) определение глубины залегания и мощности горизонтов различных горных пород, слагающих геологический разрез, в том числе водоносных и водоупорных; 3) картирование и изучение тектонических нарушений и обводненных зон повышенной трещиноватости; 4) изучение литологических особенностей горных пород разреза; 5) определение минерализации подземных вод и засоленности почв и пород; 6) выделение участков, однородных по геологическому строению (районирование по удельному сопротивлению горных пород); 7) выявление водоупорных или, наоборот, хорошо фильтрующих горизонтов горных пород среди покровных образований; 8) определение глубины распространения открытой' трещиноватости пород и мощности коры выветривания и др.

Метод вызванной поляризации (ВП) целесообразно использовать для решения следующих задач: 1) изучения глубины залегания и мощности водоносных и водоупорных горизонтов; 2) оценки общей минерализации подземных вод и засоленности пород зоны аэрации; 3) изучения проницаемости первого от поверхности водоносного горизонта и обоснования экстраполяции данных опытно-фильтрационных работ; 4) определения литологических особенностей пород и литологического расчленения разреза песчано-глинистых отложений, особенно в условиях распространения пестрой минерализации подземных вод. Возможности использования метода ВП для решения гидрогеологических задач в процессе поисково-съемочных и. разведочных работ существенно расширяются при комплексировании его с другими видами геофизических исследований (5, 11). Глубинность исследований методом ВП не превышает 100 м.

Из других методов электроразведки, применяемых при гидрогеологических исследованиях, следует отметить метод естественного электрического поля (определение мест поглощения и выхода воды на дне водоемов, областей инфильтрации атмосферных осадков и разгрузки подземных вод в рыхлых отложениях, таликов, направления и скорости движения подземных вод), метод заряженного тела (определение направления и скорости движения подземных вод), метод частотного электромагнитного зондирования (ЧЭМЗ) и радиокомпараторный метод (задачи аналогичны решаемым с помощью ВЭЗ и ВП).

Тесная связь сейсмических (упругих и поглощающих) свойств горных пород с их физико-механическими и водно-физическими свойствами предопределяет большие возможности и перспективы использования методов сейсморазведки, основанных на теории распространения упругих колебаний в различной геологической среде. Эти методы дают наиболее точные данные о положении границ пород различного состава и поэтому находят особенно широкое применение при изучении структурных особенностей территорий, расчленении разреза, выявлении зон тектонических нарушений и трещиноватости, определении глубин залегания грунтовых вод, мерзлых пород и физико-механических свойств горных пород. Ведущим методом сейсморазведки при решении гидрогеологических задач является корреляционный метод преломленных волн (КМПВ). На рис. 4 приведена карта глубин до уровня грунтовых вод, составленная по данным сейсморазведки.

Гравиразведка, основанная на изучении естественного поля силы тяжести, позволяет судить о распределении в земной коре масс различной плотности и, следовательно, р геолого-тектоническом строении изучаемой площади. В соответствии с этим гравиразведка широко применяется при тектоническом районировании, при решении структурно-геологических задач и при поисково-разведочных работах на различные полезные ископаемые.

В гидрогеологии гравиразведка может использоваться при решении следующих задач: 1) гидрогеологическом районировании территорий и картировании складчатых структур; 2) изучении литолого-петрографического состава и плотности пород разреза; 3) изучении морфологии кровли кристаллических, пород фундаментов, являющихся основанием для артезианских бассейнов, и глубины ее залегания; 4) выявлении карста, погребенных речных долин и зон повышенной трещиноватости; 5) изучении структурных особенностей площадей, сложенных карбонатными и другими образованиями.

Магниторазведка основана на изучении особенностей геомагнитного поля, обусловленных неодинаковой намагниченностью горных пород. Применение магниторазведки в гидрогеологических целях основано на том обстоятельстве, что многие горные породы, характеризующиеся хорошими водными свойствами, обладают очень низкими магнитными свойствами. Это, прежде всего породы осадочного комплекса — пески, песчаники, известняки, доломиты и др., которые по магнитной восприимчивости заметно отличаются от изверженных образований.

Магниторазведка обычно применяется для решения следующих задач: 1) изучения геолого-тектонического строения районов, закрытых молодыми осадочными отложениями; 2) определения мощности отложений платформенного чехла и глубины залегания кристаллического фундамента; 3) изучения состава пород фундамента; 4) выявления тектонических нарушений, сбросов, даек, жил и других структурных элементов; 5) изучения основных направлений трещиноватости и карстовых проявлений.

Создание высокочувствительных протонных и квантовых магнитометров создает возможности использования магниторазведки при проведении крупномасштабных съемочных работ и при разведке месторождений подземных вод (5, 7).

В процессе гидрогеологических и геофизических работ часто находит применение радиометрия. Радиометрические методы разведки не относятся к геофизическим методам в собственном смысле этого слова, но часто сопровождают их, облегчая решение поставленных задач.

Фиксируя ореолы рассеяния радиоактивных элементов, содержащихся в горных породах, радиометрические методы разведки (гамма-съемка и эманационная съемка) помогают трассировать тектонические нарушения под чехлом рыхлых образований, прослеживать границы распространения горных пород различного литолого-петрографического состава, определять величину радиоактивности подземных вод, следить за направлением и скоростью их перемещения.

В последние годы интенсивно развивается новое научное направление, связанное с применением ядерных излучений для изучения водных и физических свойств горных пород (особенно осадочных), которое получило название ядерной геофизики. Наиболее разработанной пока является та область ядерной геофизики, которая относится к исследованию горных выработок (радиоиндикаторные и изотопные методы исследований).

Все большую роль, особенно в процессе гидрогеологических исследований, приобретают геотермические измерения с дневной поверхности и в скважинах, основанные на изучении аномалий теплового поля Земли. В процессе работ обычно измеряют геотермический градиент, величина которого меняется обратно пропорционально теплопроводности горных пород, а последняя, как правило, возрастает с увеличением плотности и уменьшением пористости пород. Геотермические измерения дают информацию о тепловом потоке, а также о породах и структурах, сквозь которые проходит этот тепловой поток.

Подземный водообмен оказывает чрезвычайно сильное влияние на тепловое поле земной коры. Это позволяет использовать геотермические измерения для изучения динамики и направления движения подземных вод. Очень часто задачей геотермических исследований является разведка термальных вод, в процессе которой определяют пути подъема термальных вод, направление движения воды и ее подземные «резервуары». Эти исследования проводят также с целью картирования водоносных тектонических нарушений, изучения процессов карстообразования и решения некоторых других вопросов (9).

Геофизические исследования в скважинах. Скважинные методы геофизических исследований (каротаж) являются обязательной составной частью гидрогеологических исследований и должны проводиться во всех скважинах. Они основаны на изучении тех же физических полей, что и наземные геофизические методы, с учетом влияния различных искусственных процессов и факторов, которые имеют место или могут быть вызваны при бурении скважин (взаимодействие бурового раствора с породами и подземными водами, гидравлическое возбуждение пласта, индикация подземных вод и т. п.).

Наибольшее применение в практике исследований гидрогеологических скважин имеют методы электрокаротажа (метод кажущегося сопротивления — КС, естественных потенциалов — ПС, боковых каротажных зондирований — БКЗ, резистивиметрия — РК), радиоактивного каротажа (гамма-каротаж — ГК, нейтронный гамма-каротаж— НГК, каротаж по методу изотопов—МИ, гамма-гамма-каротаж — ГГК), расходометрического и термометрического каротажей.

Применение указанного комплекса каротажных работ обеспечивает решение широкого круга вопросов, в том числе: 1) изучение геологического строения разрезов и детальное расчленение по литологическим особенностям пород; 2) выделение водоносных и водоупорных пластов и зон с определением их мощности; 3) оценка емкостных и фильтрационных свойств водоносных пород (пористости, пустотности, влажности, коэффициентов фильтрации и водопроводимости, статических напоров, скоростей фильтрации, действительных скоростей движения подземных вод); 4) изучение степени взаимосвязи водоносных пластов и зон; 5) оценка общей минерализации и температуры подземных вод.

Помимо этого комплекс каротажных работ проводится для оценки и контроля технического состояния гидрогеологических скважин и их соответствующей технологической подготовки (резистивиметрия, расходометрия, кавернометрия, гамма-каротаж, инклинометрия, фотокаротаж, дефектометрия, прострелочные работы и торпедирование).

Не следует думать, что применение одного из видов каротажа может обеспечить решение той или иной гидрогеологической задачи, даже если этот метод каротажа обладает большой разрешающей способностью. Сложные природные условия вместе с комплексом факторов искусственного характера во многих скважинах затрудняют получение однозначного ответа, и поэтому требуется применение комплекса геофизических методов, проведения в больших объемах параметрических геофизических наблюдений и установления соответствующих коррелятивных связей, обязательного прохождения контрольных буровых скважин для повышения надежности и контроля результатов геофизических работ.

Тем не менее, геофизические исследования скважин следует рассматривать как весьма важный, необходимый и достаточно эффективный комплекс работ и, прежде всего в части их геолого-гидрогеологической документации и опробования. Во многих скважинах применение рационального для рассматриваемых условий комплекса геофизических методов позволяет переложить основную тяжесть по геологической и в значительной мере по гидрогеологической документации их разреза на каротажные работы и проходить скважины сплошным забоем с минимальным объемом отбора керна и оптимальным объемом опытно-фильтрационных работ. Легко представить эффективность такого рода комплексирования, если учесть, что только организациями Министерства геологии СССР ежегодно бурится около 12 тыс. гидрогеологических скважин со средней глубиной 160 м.

Ниже кратко излагаются лишь некоторые вопросы рационального комплексирования геофизических методов при решении основных гидрогеологических задач в результате бурения и опробования скважин.

Более подробно пути дальнейшего эффективного внедрения геофизических методов в практику гидрогеологических исследований рассматриваются в специальных работах (5, 7, 9—11), где анализируются возможности рационального комплексирования геофизических и гидрогеологических видов исследований для решения отдельных гидрогеологических задач, приводятся различные примеры и обобщается опыт применения геофизических исследований для решения гидрогеологических задач в различных природных условиях, дается оценка геологической и экономической эффективности выполняемых исследований.

Изучение геологического строения разрезов и их расчленение по литологическим особенностям осуществляется путем использования типовых геолого-каротажных разрезов, предварительно составленных на основе совместного анализа каротажных диаграмм и керна. Наиболее рациональным для этой цели является сочетание комплекса методов кажущегося сопротивления (КС), естественных потенциалов (ПС), естественной гамма-активности (ГК). Дополнительно привлекаются методы гамма-гамма-каротажа (ГГК) и нейтронного гамма-каротажа (НГК), особенно при изучении разрезов скальных пород. Вспомогательными, но весьма перспективными оказываются также методы микрозондирования и повторных ПС (при изучении рыхло сцементированных разрезов).

Выявление обводненных и проницаемых пластов и зон с определением их эффективной мощности осуществляется различными комплексами методов в зависимости от состояния скважины и призабойной зоны. При бурении скважин с глинистым раствором используются методы, основанные на изучении результатов гидравлического и электрохимической: взаимодействия бурового раствора с проницаемыми участками разреза. Это, прежде всего метод электрокаротажа с двумя зондами, микрозондирование, различные модификации радиоактивного каротажа и метод повторного измерения ПС. Для примера на рис. 50 показана схема выделения водоносного пласта в условиях сложного разреза, когда применение традиционных методов гидрогеологического расчленения разреза методами сопротивлений и ПС не дало положительных результатов, а повторное измерение ПС после засоления бурового раствора оказалось более эффективным.

Рис. 50. выделение водоносных пластов по данным метода повторных ПС: 1 – песок; 2 – глины; 3 – чередование песчаных и глинистых отложений.

Выделение проницаемых пластов по данным измерения естественных потенциалов (ПС) основано на измерении диффузионно-адсорбционной ЭДС, возникающей при наличии разности сопротивлений бурового раствора и пластовых вод (проницаемые песчаные пласты характеризуются меньшими ЭДС по сравнению с глинистыми слоями, и их можно выделять по диаграммам ПС). В рассматриваемом примере существенная разница в сопротивлениях бурового раствора и подземных вод песчаного пласта возникла лишь при подсолении первого, что и позволило уверенно выделить водоносный пласт по результатам повторного замера ПС.

Оценка емкостных и фильтрационных свойств водоносных пород является наиболее сложной задачей. В настоящее время в нефтепромысловой и гидрогеологической практике в той или иной мере опробовано несколько десятков, геофизических методов определения емкостных и коллекторских свойств пород. Подавляющее большинство из них относится к категории эмпирических, т. е. основанных на установлении корреляционных зависимостей между некоторыми геофизическими показателями (удельным электрическим сопротивлением, естественной и вызванной радиоактивностью и др.) и гидрогеологическими параметрами (общей и эффективной пористостью, трёщиноватостью, коэффициентом и скоростью фильтрации), и справедливыми оказываются только для районов, в которых эти связи установлены. Наибольшее практическое применение эти способы находят при опробовании скважин, проходимых с глинистым раствором (электрокаротаж, микрозондирование, ПС, радиоактивный и акустический каротажи). Для определения направления и скорости движения подземных вод используются метод заряженного тела (при неглубоком залегании пресных вод), а также индикаторные методы, основанные на инъекции индикаторов и прослеживании различными способами направления и скорости их перемещения между скважинами или в окрестности ствола одной скважины (см. гл. IV. § 5).

Для оценки фильтрационных свойств обводненных пород устойчивых разрезов, при бурении которых используется чистая вода или гарантируется качественная разглинизация, перспективны методы резистивиметрии и расходометрии, имеющие теоретическое обоснование и не требующие выявления корреляционных зависимостей.

Метод резистивиметрии для послойной оценки фильтрационных свойств водоносных отложений имеет широкое практическое применение. Определение параметров основано на использовании зависимости скорости разбавления (опреснения) электролита, введенного в скважину, от фильтрационных свойств пород и проводится по формуле

(VIII.1)

где ν — средняя скорость фильтрации; — коэффициент, зависящий от характера стенок скважины и скважности фильтра (обычна 0,5≤а≤4, для совершенных чистых скважин а = 2); С₀ — концентрация индикатора (соль NaCl.или NH4CI) в пластовой воде до его запуска; С₁ и С₂ — соответственно концентрация индикатора на время t₁и t₂от начала его запуска.

Определяя скорость фильтрации по зависимости (VIII. 1) и зная гидравлический уклон потока I, можно определить коэффициент фильтрации K=ν/I.

При послойном определении коэффициента фильтрации устанавливаются величины поглощения воды каждым слоем q_iпри стабильном ее наливе (откачке) в скважину и повышении уровня на величину S_cи определяются соответственно коэффициенты фильтрации К_iили водопроводности T_i= K_im_iиз соотношения

, (VIII.2)

где β= 1/2π lnR/r_c— коэффициент, величина которого при реальных значениях параметров изменяется от 1,3 до 1,5 для напорных вод и от 0,9 до 1,2 для грунтовых вод и нередко при ориентировочных расчетах принимается равной единице.

В благоприятных условиях по данным резистивиметрии обеспечивается послойное определение коэффициента фильтрации с погрешностью 15—25%. Детально методика обработки резистивиметрических кривых приведена в методическом руководстве (5).

Следует отметить, что резистивиметрию нельзя использовать для оценки фильтрационных свойств в условиях взаимосвязи нескольких водоносных горизонтов, различающихся по напорам. В таких условиях целесообразнее применять расходометрию.

Метод расходометрии обладает значительно более широкими возможностями определения фильтрационных свойств и гидростатических напоров водоносных горизонтов, в том числе в условиях их гидравлической взаимосвязи. Обработка данных расходометрии позволяет выделить в разрезе и определить мощности всех водоносных зон и соответствующие им статические уровни, построить вертикальный профиль водопроницаемости по разрезу скважины, и оценить среднее значение коэффициента фильтрации по зонам. Возможности этого метода рассмотрены в гл. IVнастоящего учебника.

Изучение степени взаимосвязи водоносных зон и горизонтов осуществляется по данным расходометрических работ, выполняемых при откачке по наблюдательной скважине, вскрывающей тот же разрез, что и опытная скважина. Интенсивность откачки из опытной скважины должна быть достаточной для того, чтобы вызвать ощутимые для замеров расходометрией перетоки воды в зоне расположения наблюдательной скважины (5).

Определение общей минерализации подземных вод осуществляется несколькими методами, физической основой которых является использование зависимости электрического сопротивления и амплитуды естественных потенциалов от минерализации изучаемых вод. Обычно для этой цели используются данные стандартного каротажа КС и БКЗ, по замерам которых определяется минерализация воды с точностью до 25%. Величину минерализации можно также установить методом повторных (после подсоления) замеров естественного потенциала (ПС) и микрозондированием. Если к оценке минерализации подземных вод предъявляются повышенные требования, целесообразно использовать указанные выше методы в комплексе. Это может снизить погрешность определения до 10-15%.

Beeрассмотренные выше методы наземных и скважинных геофизических исследований находят широкое практическое применение при проведении гидрогеологических съемочных работ и при разведке различных типов месторождений подземных вод. Обобщение опыта такого применения и изложение методических основ использования геофизических методов исследований для решения разнообразных задач гидрогеологии и инженерной геологии даются в ценной для специалистов-гидрогеологов работе «Методы геофизики в гидрогеологии и инженерной геологии», составленной большим коллективом специалистов ВСЕГИНГЕО и производственных организаций (5).

Анализ опыта применения геофизических методов при гидрогеологическом изучении месторождений подземных вод указывает на возможность существенного повышения геолого-экономической эффективности выполняемых исследований. В частности, на стадии предварительной разведки применение геофизических методов исследований способствует эффективному решению таких вопросов, как: 1) выделение в пределах месторождения наиболее перспективных эксплуатационных участков либо участков, благоприятных для размещения проектируемых сооружений; 2) выбор направлений разведочных профилей и обоснование схемы размещения сети разведочных скважин; 3) определение оптимальной глубины изучения месторождения; 4) количественная и качественная оценка изучаемых водоносных горизонтов; 5) выявление и оценка границ месторождения, степени водообмена подземных вод и условий возобновления их запасов.

Для решения этих вопросов, а также многих других частных задач, о которых говорилось выше, проводятся площадные геофизические исследования и комплекс исследований на скважинах. Получаемые в результате каротажных и опытно-фильтрационных работ на скважинах данные о геолого-литологическом разрезе и гидрогеологических его характеристиках экстраполируются на всю изучаемую площадь на основе результатов наземных геофизических исследований. Эти данные используются для обоснования схемы дальнейшей разведки месторождения.

На стадии детальной разведки преобладающее значение имеют геофизические исследования в скважинах, способствующие геолого-литологическому расчленению изучаемого разреза, его гидрогеологической стратификации, изучению и оценке фильтрационных свойств пород, уточнению положения границ участка и месторождения, их характера и граничных условий, а также решению других гидрогеологических задач.

Геофизические исследования на каждой из стадий разведки месторождения выполняются поэтапно (на первом этапе — работы, предшествующие основным гидрогеологическим исследованиям, на втором — выполняемые одновременно с гидрогеологическими исследованиями). Это обеспечивает более целенаправленное и обоснованное по объемам проведение гидрогеологических исследований.

В результате геофизических работ каждого этапа составляются схематические карты и разрезы, отражающие результаты выполненных в соответствии с геологическим заданием исследований (схемы геолого-тектонического строения; схематические карты мощностей зоны аэрации или рыхлых отложении; карты литологических особенностей, коэффициентов фильтрации, минерализации подземных вод и т. п. (см. рис. 3, 4 и 50). Эти материалы являются основой, для корректировки направленности, видов и объемов дальнейших гидрогеологических работ.

§ 2. Ядерно-физические методы исследований

К ядерно-физическим методам исследований здесь условно относятся все методы, основанные на выявлении и использовании закономерностей распространения и поведения искусственных и естественных стабильных и радиоактивных изотопов в природных водах в целях решения самых разнообразных гидрогеологических задач. Эти методы получили интенсивное развитие в последние годы и начинают достаточно широко использоваться для решения частных гидрогеологических задач (изучение происхождения, распределения и возраста подземных вод, интенсивности изменения влажности пород в зоне аэрации и движения подземных вод в зоне насыщения, определение водно-физических и фильтрационных характеристик горных пород, оценка взаимосвязи различных типов природных вод и т. п.). Внедрению этих методов в практику гидрогеологических и гидрологических исследований придается большое значение во многих странах в связи с сотрудничеством в рамках международной организации ЮНЕСКО, а также в связи с большой их перспективностью (2,8).

Ядерно-физические методы используют в своей основе, прежде всего природные стабильные и радиоактивные изотопы, изменения, в естественном распространении которых могут быть использованы и при гидрогеологических исследованиях. К числу таких природных изотопов относятся стабильные изотопы водорода и кислорода (Д и ¹⁸О), входящие в состав воды и образующиеся под действием космических лучей, углерод ¹⁴С, тритий Т, кремний ³²Siи изотопы семейства урана и тория (²²²Rn, ²²⁶Raи др.).

Основными тяжелыми соединениями стабильных изотопов кислорода и водорода являются НД¹⁶О и Н₂¹⁸О, которые присутствуют в природных водах в количестве 320 и 2000 на миллион молекул (соответственно на долю обыкновенных молекул воды НгО приходится 997680 частей). Изучая изотопный состав атмосферных осадков, морских и подземных вод и анализируя причины возможного его изменения, можно более обоснованно решать вопросы происхождения вод изучаемого объекта.

Определяя содержание в воде различных природных радиоактивных изотопов, являющихся продуктами радиоактивного распада исходных изотопов, и анализируя закономерности такого распада и возможные пути обогащения подземных вод данными изотопами, устанавливают возраст подземных вод. Для этой цели используют данные как о содержании отдельных радиоактивных изотопов (например, трития, ¹⁴С, ³²Si), так и их соотношений (радия и радона, гелия и аргона и др.).

Выявленные закономерности содержания и соотношения природных радиоактивных изотопов в различных типах природных вод, (в осадках, реках, морях, озерах, подземных водах и т. д.) и анализа причин возможных изменений дают возможность решать самые разнообразные гидрогеологические задачи, начиная от выявления генезиса тех или иных природных вод и кончая обоснованием путей наиболее рационального изучения, оценки и использования их в народном хозяйстве. Многочисленные примеры применения ядерных и изотопных методов, использующих природные радиоактивные и стабильные изотопы, приведены в специальной литературе (2, 5, 8,10).

Ядерные и изотопные методы исследований широко используют и искусственные радиоизотопы, получаемые путем бомбардировки стабильных элементов ядерными частицами (например, нейтронами в ядерном реакторе). Различные виды излучений, испускаемых радиоизотопами, дают возможность метить ими водные и другие объекты, прослеживать за их миграцией и, таким образом, использовать искусственные радиоизотопы в качестве радиоактивных индикаторов. Применение радиоактивных изотопов при исследованиях движения подземных вод является, по существу, логическим развитием известного метода индикаторов (см. гл. IV, § 6). К числу преимуществ методов меченых атомов относятся: высокая чувствительность обнаружения индикаторов при низких их концентрациях, большой выбор изотопов для индикации и техническая возможность «мечения» больших объемов воды. Из недостатков радиоиндикаторных методов следует отметить: сравнительно высокую их стоимость, потребность в специализированном полевом оборудовании и специальном обучении сотрудников, выполняющих работу с радиоактивными веществами.

В каждом конкретном случае радиоиндикатор выбирается с учетом условий проведения эксперимента, индикационных свойств изотопа (энергии излучения, периода полураспада, сорбционных и растворительных свойств) и его стоимости. В качестве наиболее распространенных в мировой практике индикаторов используются изотопы: ³Н, ¹³¹I, ⁵¹Cr, ⁶⁰Co, ⁶⁵Zn, ²⁴Na, ³⁵S, ⁸²Brи др. На стадии планирования экспериментов необходимо получить разрешение от органов здравоохранения. В любом случае использование радиоактивных изотопных индикаторов должно быть обосновано научным или экономическим преимуществом или большей точностью ожидаемых результатов по сравнению с обычно практикуемыми методами.

Сущность радиоиндикаторных методов применительно к определению направления и скорости фильтрации подземных вод была изложена ранее (см. гл. IV, § 6). Однако диапазон практического применения радиоиндикаторных методов при гидрогеологических исследованиях является существенно более широким (8, 10). Они могут с успехом использоваться при изучении геометрии порового пространства, процессов влагопереноса в насыщенных и не полностью насыщенных горных породах (капиллярное, инфильтрационное и фильтрационное движение), физической картины движения в пористых и трещиноватых средах, условий перемещения растворов, загрязнений и других веществ в различной природной обстановке, процессов осушения или увлажнения при действии различных инженерных сооружений, для определения влажности, пористости, водопроводимости и других параметров, выявления и оценки роли тектонических разломов и других границ области фильтрации, областей питания и разгрузки подземных вод, степени их взаимосвязи с поверхностными водами, условий фильтрации воды из каналов и водохранилищ и т. д.

К ядерно-физическим методам исследований относится также группа методов, основанных на применении для изучения водных и других объектов герметизированных радиоактивных источников (8). В эту группу, в частности, входят и широко практикуемые в геофизике методы радиоактивного каротажа, основанные на измерении различного рода излучений в разрезах скважин под воздействием источника радиоактивного излучения, размещаемого в каротажном зонде. К ним относятся гамма-каротаж, гамма-гамма-каротаж, нейтрон-нейтронный каротаж и нейтронный гамма-каротаж (см. гл. VIII, § 1). Эти методы оказываются весьма эффективными при литологическом и гидрогеологическом расчленении изучаемого разреза скважин любой глубины. Следует особо отметить высокую эффективность геолого-гидрогеологического изучения разреза рыхлых отложений с помощью радиоактивного каротажа, выполняемого пенетрационно-каротажным методом, при котором каротажный зонд задавливается в рыхлые отложения с помощью специальной гидравлической установки, смонтированной на автомобиле (8). Этим методом обеспечивается скоростное геолого-гидрогеологическое изучение толщи рыхлых отложений зоны аэрации и зоны насыщения на глубину до 40 м.

§ 3. Гидрохимические исследования

Гидрохимические исследования — необходимая составная часть любых гидрогеологических изысканий. В зависимости от стадии и направленности изысканий объем, и задачи гидрохимических исследований могут существенно изменяться. В несколько обобщенном виде задачи гидрохимических исследований могут быть сформулированы следующим образом: 1) выявление закономерностей формирования различных типов подземных вод и их гидрогеохимической зональности; 2) оценка качественного состава подземных вод как источника для хозяйственно-питьевого, производственно-технического, сельскохозяйственного и лечебно-питьевого водоснабжения;

3) оценка качественного состава и промышленной ценности подземных вод как сырья для извлечения из них промышленных компонентов или использования их теплоэнергетического потенциала;

4) выявление гидрогеохимических особенностей и закономерностей подземных вод в целях более правильного и глубокого познания и оценки гидрогеологических условий, изучаемых территорий; 5) установление влияния химического состава подземных вод на развитие современных физико-геологических процессов (карст, суффозия, оползни и т. д.); 6) оценка возможного отрицательного влияния подземных вод на инженерные сооружения, частично или полностью соприкасающиеся с ними (агрессивность и коррозия), на оборудование, находящееся в горных выработках (коррозия), на мелиоративное состояние земель (вторичное засоление); 7) обоснование и составление прогнозов возможного изменения качества подземных вод и гидрогеохимической обстановки в условиях нарушения режима подземных вод; 8) оценка перспектив изучаемых площадей в отношении месторождений твердых и жидких полезных ископаемых и газов; 9) изучение влияния антропогенных процессов (сброс сточных вод, отвалы, ядерные эксперименты, подземная газификация углей и сланцев и др.) на химический состав и качество подземных вод; 10) гидрохимическое обслуживание наблюдений за режимом, каротажных, индикационных и других видов исследований.

Большинство из перечисленных задач решается в процессе выполнения общих и специализированных гидрогеологических съемок на основе изучения химического состава подземных и связанных с ними поверхностных вод и последующей интерпретации полученных результатов с учетом всех природных особенностей района и других факторов и процессов, определяющих условия формирования химического состава подземных вод. Нередко представляется целесообразным устанавливать соответствующие зависимости или коррелятивные связи между отдельными показателями гидрогеологических условий и химическим составом подземных вод.

В процессе съемочных работ химический состав подземных вод устанавливается в результате гидрохимического опробования (отбор проб воды с последующим выполнением химических анализов) всех представительных водопунктов и водопроявлений (см. гл. II, §3игл. VI, §2).

Результаты опробования должны обеспечивать качественную оценку всех выделенных в процессе картирования водоносных горизонтов (комплексов), установление региональных гидрогеохимических закономерностей и решение других поставленных перед съемкой задач.

Оценка качества воды в зависимости от ее назначения осуществляется на основе учета требований, предъявляемых к качеству воды соответствующими гостами, нормами и техническими условиями (см. гл. VI, § 2).

При характеристике гидрогеохимической зональности должно быть отражено вертикальное и площадное изменение минерализации и состава вод, а также растворенных газов. В изученной части геологического разреза существенно выделить гидрогеохимические зоны (по величине минерализации и составу воднорастворенных газов). На фоне выделенных гидрогеохимических зон должны быть отмечены все гидрогеохимические аномалии и объяснены причины их проявления. Гидрогеохимические закономерности в плане следует увязать с структурно-тектоническими особенностями района.

Для вод каждой гидрогеохимической зоны необходимо такое число анализов, которое бы позволило достоверно установить характер изменения основных компонентов в ее пределах.

В составе вод помимо шести основных компонентов обязательно должны быть определены количественно: иод, бром, бор, литий, рубидий, цезий, стронций. Из водорастворенных газов обязательно должны быть определены азот, кислород, сумма горючих газов, водород, гелий, аргон, углекислота, сероводород.

Решение этих и многих других гидрогеологических задач осуществляется на основе использования прямых или косвенных связей, получаемых в результате исследований гидрохимических данных с соответствующими геологическими и гидрогеологическими характеристиками, а также на основе сравнения теоретических и фактически устанавливаемых гидрохимических показателей. Так, соответствующий анализ и интерпретация данных о химическом составе подземных вод позволяют оценивать интенсивность водообмена, генезис и возраст подземных вод, условия гидравлической взаимосвязи водоносных горизонтов, роль тектонических разломов и других границ области фильтрации, перспективность изучаемого района на наличие тех или иных месторождений полезных ископаемых и т. д.

При решении многих гидрогеологических и геологических задач химический состав воды используется как ценный источник информации о ее происхождении, о процессах, в которых она (вода) принимала прямое или косвенное участие, о вещественном составе водосодержащих горных пород, истории геологического развития и многих других факторах. В основе решения всех этих задач лежит учение о формировании химического состава подземных вод. Прямым выходом этого учения в практику геологоразведочных работ является гидрогеохимический метод поисков месторождений полезных ископаемых.

Гидрогеохимический метод поисков месторождений полезных ископаемых основан на изучении процессов взаимодействия подземных вод с вмещающими горными породами и особенностей миграции химических элементов в подземной гидросфере, которая в этом случае является объектом исследований. В результате систематического гидрохимического опробования подземных и связанных с ними поверхностных вод на изучаемой площади выявляются и оконтуриваются водные ореолы и потоки рассеяния (аномалии), характеризующиеся повышенным по сравнению с фоновым содержанием отдельных микрокомпонентов либо определенных их комплексов. Проверка и всесторонняя оценка выявленных аномалий дают возможность устанавливать их связь с месторождениями полезных ископаемых или их проявлениями, даже если последние залегают на значительных глубинах (до 300—500 м).

Опыт показал возможность использования гидрогеохимических исследований для поисков различных видов полезных ископаемых (особенно рудных, нефти и газа) во всех ландшафтных зонах. Особенно эффективным гидрогеохимический метод оказывается в горных, предгорных и равнинных (полузакрытых) районах с неглубоким залеганием четвертичных пород, где вследствие значительной расчлененности рельефа и наличия многочисленных естественных водопроявлений (родники, мочажины, высачивания, озера, болота, ручьи, реки) легко устанавливаются водные ореолы рассеяния скрытых рудных тел и залежей. В слаборасчлененных районах с ограниченным развитием естественных водопроявлений для более полного гидрохимического опробования необходимо заложить некоторое количество различных горных выработок (шурфов, канав, скважин), но даже в таких неблагоприятных гидрогеологических условиях нередко гидрогеохимические поиски месторождений оказываются более эффективными, чем все другие методы. Об эффективности метода свидетельствует открытие с его помощью около 30 месторождений и рудопроявлений, в том числе медно-никелевого Октябрьского месторождения, залегающего в зоне многолетней мерзлоты (4).

Гидрогеохимический метод поисков, будучи самым глубинным из всех геохимических методов, особенно эффективен при региональных геолого-гидрогеологических исследованиях; без каких-либо значительных дополнительных затрат он позволяет проследить региональные закономерности распространения водных ореолов рассеяния, оценить общие перспективы территории на те или иные виды полезных ископаемых и выделить наиболее перспективные на них районы или участки. Выполняемые гидрохимические исследования дают основу для решения других чисто гидрогеологических задач, о которых говорилось выше. Это существенно повышает геологическую и экономическую эффективность и гидрогеологических и гидрохимических исследований.

В связи со сказанным целесообразно затронуть вопрос о месте и роли гидрогеохимического метода поисков месторождений полезных ископаемых. Наибольший геолого-поисковый эффект обеспечивается при комплексном проведении различных геохимических методов поисков (литохимического, биохимического, атмохимического) и гидрогеологических исследований (без чего невозможна правильная интерпретация результатов гидрохимического опробования), т. е. при комплексной геолого-гидрогеологической съемке. Оправданным, особенно в районах перспективных на обнаружение тех или иных месторождений полезных ископаемых и благоприятных по гидрогеологическим условиям для гидрохимического опробования, представляется применение этого метода и в составе гидрогеологической съемки на всех этапах ее проведения (1, 4).

В соответствии с масштабностью и стадийностью гидрогеохимические поиски делятся на среднемасштабные (рекогносцировочные), крупномасштабные (поисковые) и детальные.

Рекогносцировочные поиски в масштабах 1:100000–1:.200000 и мельче осуществляются с целью изучения условий формирования химического состава подземных вод в пределах крупных регионов, оценки общих перспектив рудоносности и выделения перспективных районов. Поисковые гидрогеохимические исследования (масштаб 1:50000–1:25000) проводятся с целью выявления водных ореолов и потоков рассеяния рудообразующих элементов и перспективных для последующих работ площадей. Детальные гидрогеохимические исследования (масштаб 1:25000 и крупнее) проводятся на участках проявления рудной минерализации и наиболее перспективных гидрогеохимических аномалий для выделения и оконтуривания рудных участков и тел, изучения природы аномалий и т. д. В процессе поисков выполняются, площадные и профильные гидрогеохимические исследования с опробованием встречающихся естественных и искусственных водопроявлений и проведением режимных наблюдений. Число точек гидрохимического опробования в зависимости от сложности геолого-гидрогеологических условий составляет при региональных исследованиях 0,2—1,2, при поисковых 1,4—4,5 и при детальных от 5 до 20 на 1 км² изучаемой площади (4).

Отбираемые в процессе поисков пробы воды анализируются с целью определения макро- и микрокомпонентов, газового (СО₂, О₂, H2S, N₂, СН₄ и др.) и микробиологического составов. Анализы воды могут быть сокращенными, полными и специальными. Для определения микрокомпонентного состава пробы воды предварительно концентрируются (испарением, соосаждением, сорбцией, экстракцией) и направляются на последующий анализ (спектральный, полярографический, колориметрический, фотометрия пламени и др.). Определение макрокомпонентов и некоторых микрокомпонентов осуществляется в полевых условиях с помощью походных лабораторных комплектов (ПЛАВ, МЛАВ, Ком ар-2 и др.).

Выявление гидрогеохимических аномалий, их интерпретация и оконтуривание участков с предполагаемым скрытым оруденением проводится с помощью различных методических приемов и статистических методов анализа распределения элементов-индикаторов рудных тел в подземных водах с учетом гидродинамических, металлоганических, ландшафтных и геолого-структурных особенностей района поисков.

Наиболее перспективным представляется гидрогеохимический метод поисков сульфидных, полиметаллических, медно-никелевых, сурьмяно-ртутных, цветных, редкометальных, урановых и других рудных месторождений, а также месторождений нефти, газа, минеральных и промышленных вод. Детально гидрогеохимические методы поисков охарактеризованы в специальной литературе (1, 3,4).

§ 4. Радиогидрогеологические и другие виды исследований

Как уже отмечалось во второй, главе (см. гл. II, § 3), радиогидрогеологические исследования обязательны при гидрогеологических съемочных работах всех масштабов, а также при изучении, геолого-промышленной оценке и эксплуатации урановых месторождений. Цели радиогидрогеологических исследований в процессе съемочных работ следующие: 1) общая радиогидрогеологическая оценка и характеристика изучаемой территории; 2) качественная оценка радиоактивных подземных и поверхностных вод, определение содержания радиоактивных элементов (U, Ra, Rn, ⁴⁰К, ³Н, ¹⁴С и др.); 3) изучение закономерностей распространения и миграции в подземных водах радиоактивных элементов и выявление площадей и участков, перспективных для поисков урановых оруденений, а также радиоактивных вод (с содержанием урана более 5·10^-5 г/л, радия более 5-10^-11 г/л, радона более 10 эман) бальнеологического или промышленного значения; 4) выявление радио гидрогеологических и радиометрических аномалий и их геолого-поисковая интерпретация; 5) выяснение закономерностей и условий формирования подземных вод и решение других гидрогеологических задач на основе количественных определений содержания радиоактивных элементов и изотопов.

При изучении урановых месторождений радиогидрогеологические исследования должны обеспечить их правильную геолого-промышленную оценку и обоснованный выбор мероприятий по их промышленному освоению (способ и режим обработки, предотвращение радиоактивного заражения, радио гидрогеологическая документация и обслуживание всех видов работ и т. д.). Радиогидрогеологические исследования заключаются в опробовании на радиоактивность и содержание отдельных радиоактивных элементов и их спутников различных естественных и искусственных водопроявлений и горных пород, в проведении радиометрических наблюдений, отборе проб воды, газа и горных пород на специальные анализы и т. д.

В общем случае методика проведения исследований такая же, как и при гидрогеохимических исследованиях, но следует учитывать специфику отбора проб воды, пород и газа для различного рода радиоактивных определений (2, 6, 8).

Важнейшей составной частью радиогидрогеологических исследований являются поиски урановых оруденений или месторождений так называемым радиогидрогеологическим методом, который, как и гидрогеохимический метод поисков, основан на выявлении водных ореолов и потоков рассеяния радиоактивных и сопутствующих им элементов и соответствующей их геолого-поисковой (интерпретации. Эффективность метода зависит от степени расчлененности рельефа и других условий, благоприятствующих образованию водных потоков рассеяния урана, радия, радона, гелия, радиоактивных изотопов и металлов-спутников уранового оруденения (молибдена, олова, мышьяка, свинца, ванадия, фосфора и др.), поэтому наиболее эффективно применение его в горно-складчатых районах в комплексе с другими поисковыми методами и гидрогеологическими исследованиями. Радиогидрогеологический метод поисков слег дует рассматривать как вариацию гидрогеохимического метода применительно к выявлению месторождений и оруденений радиоактивных элементов.

Другие методы исследований. На современном этапе развития эффективное решение гидрогеологических задач невозможно без использования основных достижений научно-технического прогресса и широкого внедрения современных методов исследований, развивающихся как в области гидрогеологии, так и в области сопредельных научных дисциплин.

В предыдущих главах, посвященных рассмотрению различных видов и методов исследований, было показано, что для решения значительного «руга гидрогеологических задач помимо традиционных гидрогеологических методов широко привлекаются методы гидравлики, гидрологии, гидрометрии, математического моделирования, аэрофотосъемки, геоботаники, гидрохимии, геофизики, современные методы ядерной геофизики, методы скоростного гидрогеологического и гидрогеохимического опробования водоносных горизонтов.

Среди других методов, способствующих эффективному решению прикладных и научных гидрогеологических задач, в. первую очередь следует отметить палеогидрогеологические, математические, экономические и космические методы исследований.

Палеогидрогеологические исследования основаны на восстановлении гидрогеологической истории изучаемого объекта и имеют своей целью выяснение условий формирования и закономерностей распространения различных типов подземных вод и других месторождений, полезных испокаемых, которые помогают целенаправленному научно обоснованному ведению поисково-разведочных работ и геолого-промышленной оценке выявляемых месторождений. Палеогидрогеологические исследования включают реконструкцию химического состава древних подземных вод, восстановление и историю древних гидродинамических условий, палеогеографические реконструкции, определение возраста, подземных вод и другие построения. Для палеогидрогеологических реконструкций используются, в частности, методы гидромеханики, моделирования и гидродинамических расчетов, методы отжатия и изучения поровых растворов, ядерные и изотопные методы исследований.

Математические методы находят широкое применение при гидрогеологических исследованиях на всех этапах их проведения. Основными направлениями применения математических методов являются следующие: 1) сбор и первичная обработка массовой гидрогеологической, геофизической, гидрологической, гидрогеохимической и другой информации с применением ЭЦВМ; 2) математическая обработка получаемой в результате исследований информации с целью установления коррелятивных связей и зависимостей между искомыми гидрогеологическими характеристика ми и наблюдаемыми в процессе исследований показателями, факторами и процессами; 3) использование математических методов моделирования (в том числе и моделирования на ЭЦВМ) для решения самых разнообразных задач гидрогеологических исследований (определение и уточнение расчетных гидрогеологических параметров, уточнение и обоснование расчетных фильтрационных Схем, корректировка объемов и методики проведения исследований, математическое обслуживание различных прогнозов, оценок и построений и т. п.); 4) применение методов математической статистики и теории вероятности к оценке точности и достоверности результатов различных видов исследований, сопоставительный анализ различных методов исследований и обоснование мероприятий по повышению достоверности их результатов, обоснование объемов, необходимых для проведения исследований при заданной степени достоверности их результатов; 5) вероятностно-статистические методы анализа и оценки стационарных наблюдений и их (использование при различного рода гидрогеологических прогнозах (режима подземных вод, водопритока в горные выработки и т. д.) и, построениях; 6) привлечение (математического аппарата к изучению процессов тепломассопереноса и обоснованию методов их прогноза.

Диапазон, применения математических методов при гидрогеологических исследованиях непрерывно расширяется.

Экономические методы пока не получили должного внедрения в практику гидрогеологических исследований, хотя необходимость в их применении возникает как при планировании различных водохозяйственных мероприятий, так и в процессе осуществления гидрогеологических исследований и изысканий на конкретных объектах.

Эти методы должны найти широкое применение при обосновании наиболее рационального комплекса исследований, обеспечивающего эффективное решение поставленных гидрогеологических задач. Обязательным элементом таких исследований является экономическая оценка конкурирующих вариантов проведения изысканий, их сопоставление по основным технико-экономическим показателям и выбор наиболее рационального из них по сумме всех показателей.

Методы экономической оценки используются для обоснования целесообразности постановки и дальнейшего проведения гидрогеологических исследований на том или ином объекте на основе экономической, оценки и сопоставления условий строительства проектируемого сооружения или промышленного освоения подземных вод по всем возможным проектным вариантам. Технико-экономические исследования необходимы также при геолого-промышленной оценке месторождений подземных вод, определении их эксплуатационных запасов и обосновании наиболее рациональных вариантов их народнохозяйственного использования, при сопоставительных оценках различных видов и методов исследований или различных вариантов осуществления одного и того же инженерного мероприятия (водоснабжения, орошения, осушения, гидротехнического строительства и т. п.), при определении целесообразности и экономической эффективности осуществления любых инженерных мероприятий, в том числе и гидрогеологических исследований.

Космические методы исследований включают различного рода наблюдения и съемки с помощью космических объектов (зондов, спутников Земли, орбитальных научных станций) и используются главным образом для решения региональных гидрогеологических задач и картирования (выявление скрытых областей питания и очагов разгрузки подземных вод, прослеживание тектонических (нарушений, литолого-фациальных контактов и других гидрогеологических границ, оценка масштабов и области проявления геологической деятельности подземных вод и т. д.). По мере разработки методов и приемов интерпретации результатов космических исследований диапазон их применения, эффективность и комплекс, решаемых с их помощью гидрогеологических задач будут непрерывно расширяться.

ЛИТЕРАТУРА

1. Голева Г. А., Крайнев С. Р., Соколов И. Ю. Методические указания по гидрогеохимическим поискам рудных месторождений. М., «Недра», 1968, 92 с.

2. Горбушина Л. В., Тыминский В. Г. Радиоактивные и стабильные изотопы в геологии и гидрогеологии. М., Атомиздат, 1974, 104 с.

3. Коротков А. И., Павлов А. Н. Гидрохимический метод в геологии и гидрогеологии. Л., «Недра», 1972, 184 с.

4. Методическое руководство по гидрогеохимическим поискам рудных месторождений. М., «Недра», 1973, 184 с.

5. Методы геофизики в гидрогеологии и инженерной геологии. (Методическое руководство.) М., «Недра», 1972, 296 с.

6. Овчинников А. М. Гидрогеохимия. М., «Недра», 1970, 200 с.

7. Поиски и разведка подземных вод для крупного водоснабжения. Под ред.: Н. Н. Биндемана. М., «Недра», 1969, 328 с.

8. Справочное руководство по применению ядерных методов в гидрологии. М., «Недра», 1971, 256 с.

9 Фролов Г. М. Гидрогеотермия. М., «Недра», 1968, 316 с.

10. Чураев Н. В., Ильин Н. И. Радиоиндикаторные методы исследования движения подземных вод. М., Атомиздат, 1973, 176 с.

11 Шарапанов Я, И., Черняк Г. Я. Применение метода вызванной поляризации при гидрогеологических съемках и разведке подземных вод. М., 1972, 76 с.