Методи польових досліджень геологічної будови території: буріння свердловин, закладання шурфів і траншей

Геологічну будову території досліджують на природних чи техногенно-зумовлених оголеннях порід. За відсутності відкритих розрізів виконують буріння свердловин, закладання шурфів і траншей.

Буріння свердловин

Розрізняють такі основні види буріння:

• колонкове 
• шнекове.

Колонкове буріння застосовують для проходження міцних і багаторічно-мерзлих порід. Його виконує буровий станок пневмо-ударним, обертовим або ударно-канатним способами. Глибина буріння – до 350 м, діаметр – 112-273 мм залежно від типу станка. Його перевага – можливість отримати циліндричний фрагмент моноліту породи – керну, що дає змогу всесторонньо вивчати умови їхнього залягання у непорушеному стані.

Шнекове буріння виконують у пухких і розсипчастих породах. Глибина буріння – до 30 м, діаметр – 30-60 мм. Шнек – це дволопатевий бур, витки лопатей якого йдуть вздовж стержня і направлені в сторону, зворотню до напряму буріння. Під час обертання бура ці витки направляють пробурену породу наверх, до гирла свердловини. Так на поверхню піднімають піски, суглинки, леси тощо.

Бурові роботи часто застосовують геологічні експедиції для розвідки покладів корисних копалин. В їхньому штаті наявні бурові загони з 24-36 осіб, які працюють, відповідно, у дві–три зміни, виконують буріння й опробування свердловин.

Загалом розрізняють опорні, параметричні, структурні, пошукові експлуатаційні, нагнітальні, спостережні та інші свердловини. Опорні свердловини закладають у районах, які не досліджені бурінням і слугують для вивчення складу і віку гірських порід по розрізу. Параметричні свердловини ставлять у мало вивчених районах для уточнення їхньої геологічної будови та перспектив родовищ корисних копалин. Структурні свердловини бурять для виявлення перспективних площ та їхньої підготовки до пошуково-розвідувального буріння. Пошукові свердловини бурять, щоб відкрити нові промислові поклади копалин. Розвідувальні свердловини намічають на площах з визначеними промисловими запасами для вивчення розмірів і будови покладу, отримання потрібних вихідних даних для підрахунку запасів корисних копалин, а також проектування їхньої розробки. Експлуатаційні свердловини закладають відповідно до схеми розробки покладу і слугують для видобутку корисних копалин із земних надр. Нагнітальні свердловини використовують у впливі на експлуатований пласт різних агентів (закачування води, газу і т. д.). Спостережні свердловини бурять для контролю за розробкою покладів (зміною тиску, положення воднонафтового та газонафтового контактів і т. д.) [3].

Закладання шурфів

Для досліджень порід на глибинах 2-20 м виконують закладання шурфів. Невеликі виїмки – від 0,5 до 1 м, називають прикопками. Шурфи копають на характерних формах рельєфу для з’ясування їхнього геологічного субстрату, а прикопки – на проміжних елементах для уточнення будови. Під час розвідок родовищ корисних копалин на схилах чи вододільних поверхнях закладають шурфовочні майданчики, які мають за мету опробувати високі тераси та долини похованої давньої гідромережі, що стали пастками металоносних відкладів (рис. 4.2.1). Діаметр шурфів 1 × 1,25 м, довшу сторону розміщують зазвичай упоперек простягання долини. Гирла і стінки шурфів глибиною більше 5 м закріплюють від обвалення будівельними матеріалами. Після закінчення формування шурфа детально описують всі пласти та прошарки порід зверху донизу [1].

Рис. 4.2.1. Схема розташування шурфів на майданчику для пошуків промислових запасів корисних копалин [1]

Прокладання траншей

Ще одним способом виявлення гірських порід є спосіб прокладання траншей потужною землерийною технікою – бульдозерами, екскаваторами. Його застосовують для пошуків розсипних родовищ корисних копалин та оцінки їхнього промислового значення. Траншейний спосіб дає змогу отримати розріз всієї товщі пухких відкладів і верхньої частини корінних порід. Глибина оголення порід у середньому 10-15 м.