Помогла электроразведка

Многие предметы пропускают сквозь себя электрический ток. Только одни проводят его свободно, а другие очень неохотно, как бы сопротивляются. Горные породы по своему составу и сложению различны, значит, и электросопротивление у них разное.

Представьте себе куб сплошного камня, все стороны которого равны 1 метру. Его электрическое сопротивление очень велико. Такой куб взяли за удельную величину. Потом его раздробили. Облили водой. Снова измерили удельное сопротивление. Оно стало в сотни раз меньше. В чем же дело?

Дело в том, что горные породы в большинстве случаев - электролитические проводники. Проводимость здесь зависит прежде всего от водных растворов. Чем больше влаги в земле, чем больше растворенных солей, тем легче проходит через нее ток.

Мы стоим на сухой отмели реки, сложена она песком и гравием. Каково ее электрическое сопротивление? Около 300 ом-метров. Чуть ниже отмель влажнее. Здесь ток проходит лучше, счетчик покажет 30 - 150 ом-метров.

Неправда ли, хорошо, когда порода везде одинакова: и в глубину и по площади? Тут сразу легко отличить, где сухо, а где мокро. Но ведь такое бывает очень редко. Обычно копаешь лопатой грунт: там немного песка, рядом глина, а здесь выходят на поверхность известняки. Целый набор пород! Значит, и сопротивление их будет различным. Можно определить и среднее сопротивление пород всего района - кажущееся, как говорят гидрогеологи.

А вот практика. Нынче в степях Казахстана и Западной Сибири, в Прикаспии, Поволжье, на Южном Урале и в других районах страны можно встретить гидрогеологов, которым не нужны дорогие и громоздкие установки. Забив в грунт на определенном расстоянии друг от друга металлические стержни, гидрогеологи подключают их к батареям. Сквозь землю начинает идти постоянный электрический ток.

В грунт между стержнями воткнуты еще два электрода. Достаточно присоединить их к измерительному прибору - потенциометру, - и он покажет разность электрических потенциалов, отметит силу тока, идущего через землю. По этим величинам уже можно вычислить кажущееся удельное сопротивление горных пород, а значит, и узнать водоносность в определенном месте.

Много нужно снять показаний. И вот идут гидрогеологи по холмам и низинам, словно по прямой дороге, подчас умышленно не обходят препятствий. То там, то здесь забивают вглубь штыри-искатели. Забивают всегда на одном и том же расстоянии друг от друга. Потом вычерчивают на графиках и картах профиль водоносных слоев.

Такой метод разведки на определенную глубину называется электропрофилированием. Он хорош при определении неглубоко залегающих пластов и линз воды, погребенных под наносами древних речных русел, карстовых водоносных зон, районов дробления горных пород, содержащих влагу.

Но электроразведка помогает не только заглянуть под землю и найти воду. Она может "попробовать" ее на вкус. Может подсчитать количество "жидких" слоев. И сказать, на какой глубине каждый из них лежит.

В земной коре водоносные породы чаще всего чередуются с водонепроницаемыми. Вот на одном из таких этажей "живет" пресная вода, на другом - соленая. Такое часто встречается в степных районах Казахстана. Попробуй тут разберись, не раскопав. А иногда раскопаешь, да и то напрасно. Так, в совхозе "Шартондинский", который находится в Целиноградской области, пробурили питьевую скважину. Она дала непригодную воду. Тогда взялись бурить вторую. Опять вода соленая. Люди забеспокоились: "Неужели совхоз стоит на неудачном месте? Как быть?"

На помощь пришли гидрогеологи-геофизики. Они раскинули треноги своих приборов. Через некоторое время сказали: "Бурите лучше здесь". Третья скважина дала воду. Она была на совершенно иной глубине, чем ожидали. В этом случае для поисков гидрогеологи использовали метод ВЭЗ. Метод вертикального электрического зондирования.

Зондировать - значит прощупывать вглубь. Как это понять? Давайте разберемся. Если увеличить или уменьшить расстояние между питающими электродами, то зона прохождения тока в земле изменит свой "объем", захватит более глубокую или, наоборот, только поверхностную толщу горных пород.

При подобных поисках сама установка остается на месте, лишь концы питающих проводников сдвигаются и раздвигаются, будто ножки циркуля. Подсчитано, что ширина их размаха должна быть приблизительно в пять раз большей, чем глубина разведки.

Получены данные измерений. Их переносят на графики. Потом сравнивают с готовыми теоретическими кривыми в альбомах. И там, где вода соленая, кажущееся удельное электрическое сопротивление будет низким. Там, где вода хорошая, пресная, оно будет высоким, но гораздо меньшим, чем на тех участках, где влаги совсем нет. Остается добавить: электроразведка во много раз дешевле поискового бурения. Оборудование электроразведочного отряда - портативное и легкое. Не в пример многотонным буровым установкам. И сейчас все чаще и чаще в степных безводных районах страны можно встретить разведчиков двойной профессии. Это - геофизики-гидрогеологи.