Семипалатинский ядерный полигон

РУССКИЙ / ENGLISH / КАРТА САЙТА / ПИШИТЕ НАМ    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ДОНОРЫ САЙТА
Mouchel Parkman Services Ltd
 
СЛОВАРЬ.КЗ
Главная / Последствия испытаний / Окружающая среда / Проблемы геолого-геофизического обследования
 

Проблемы геолого-геофизического обследования и мониторинга объектов,
подвергшихся воздействию подземных ядерных взрывов (ПЯВ)

Белашов Д.Н., Мелентьев М.И., Мохов В.А (ИГИ НЯЦ РК)

По своему назначению подземные ядерные взрывы имели две цели.

Первая, основная цель ПЯВ сводилась к совершенствованию ядерного оружия; вторая – к разработке технологии использования ПЯВ в мирных целях.

В Казахстане испытания ядерного оружия с использование подземных сооружений (скважин, горных выработок) было полностью сосредоточено на Семипалатинском испытательном ядерном полигоне (СИЯП). Всего на СИЯП было проведено 354 ПЯВ, основной объём которых был размещен на участках Дегелен и Балапан.

Подземные ядерные взрывы в мирных целях в Казахстане имели разные цели, и их общее число составило 32 взрыва.

Использовались они для решения следующих задач:

1.Глубинное сейсмическое зондирование земной коры в целях выявления структур, перспективных для поисков полезных ископаемых. Выполнено 6 ПЯВ с глубиной заложения от 400 до 1000 метров.

2.для водохранилищ и изучения инженерной сейсмологии. Выполнено 3 взрыва с глубиной их заложения от 410 до 740 м.

3.Опытные эксперименты работы по созданию подземных емкостей на Карчаганакском газовом месторождении (проект "Лира"). На объекте выполнено 6 ПЯВ. Глубина заложения ядерных устройств колебалась от 816 до 955 метров.

4. Опытно-промышленные исследования по отработке технологии создания емкостей в массиве каменной соли (объект "Галит" на соляно-купольном поднятии Большой Азгир). В 11 скважинах глубиной от 161 до 1500 метров выполнено 17 ПЯВ.

Результаты воздействий ПЯВ на геологическую среду в последнее время, достаточно широко рассмотрены в ряде работ [1-5].

В них указывается, что наряду с медико-биологическим наиболее актуальным для настоящего времени является факт загрязнения радионуклидами природных подземных вод как источников питьевого водообеспечения населения. При наличии связи загрязненных подземных вод с поверхностными они могут также быть источниками загрязнения последних.

Таким образом, проблема геолого-геофизического обследования и мониторинга блоков земной коры, подвергшихся воздействию ПЯВ сводится к решению определенного круга задач, обусловленных как необходимостью знания особенностей проявления в пространстве ударно-термального воздействия ядерного взрыва на вмещающую среду (параметры полости и строения гранично-краевых и ореольных радиоактивных зон), так и особенностей возможных объемных взаимосвязей указанных зон с флюидодинамическими зонами земной коры (водоносные горизонты, секущие обводненные зоны повышенной трещинной тектоники и др.), могущих быть транспортерами искусственных радионуклидов ПЯВ в окружающую среду.

В развернутом виде все указанные взаимосвязи в основном можно представить в следующем виде:

1. Геолого-физическое состояние среды вмещающей объекты исследований, обводнение и миграция подземных вод, связанных с зонами дезинтеграции ПЯВ и естественными тектоническими структурами; Коллапс полостей; накопление хлора в полостях и около них в результате радиохимических преобразований соли и рассолов.

2. Пути миграции радионуклидных загрязнений - в заколонном пространстве боевых скважин; - по техногенным и естественным зонам повышенной трещинной тектоники; - по водоносным горизонтам осадочного чехла, сопряженным с заколонным пространством боевых скважин.

3. Негативные последствия ПЯВ - проникновение радионуклидов в водоносные горизонты и тектонические структуры; вынос радионуклидов на дневную поверхность.

Таким образом, проблемы геолого-геофизического обследования и мониторинга блоков земной коры в пределах которых были произведены ПЯВ могут быть сведены к дальнейшему изучению состояния геологической среды и выявлению путей миграции загрязненных растворов [7].

Изучение (решение) этих последствий (задач) можно обеспечить путем:

  • оценки геометрии полостей и физического состояния заколонного пространства боевых скважин;
  • выявления флюидоперетоков в заколонном пространстве и оценки его загрязненности радионуклидами;
  • оценки степени физико-механической нарушенности блоков пород, вмещающих полости ПЯВ и изучения особенностей их пространственного положения;
  • выявления естественных путей миграции загрязненных на основе изучения особенностей структурно-тектонического строения геологической среды, окружающей полости ПЯВ;
  • изучения гидродинамики сквозных загрязненных радионуклидами водоносных зон трещинной тектоники и очагов их разгрузки в водоносные горизонты надкупольного структурного этажа;
  • мониторинга естественных и техногенных тектонических процессов;
  • исследования радиохимических процессов в соли и рассолах.

Рассмотрение предпосылок решения перечисленных задач показывает, что каждая из них имеет свои особенности и соответственно методы исследования.

Так первая задача с учетом геолого-физических предпосылок может быть решена комплексом геофизических методов, включающим метод акустической геолокации (МАГ), спектрометрический нейтронный гамма-каротаж (НГК-С), вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП).

Метод акустической геолокации позволяет:

  • оценивать конфигурацию подземных объектов с азимутальной привязкой по 32 направлениям в горизонтальных плоскостях и по 16 вертикальным полостям;
  • измерять поинтервальные и полные объемы с погрешностью 3-7% в зависимости от сложности геометрии подземного объекта;
  • исследовать детальный рельеф стенок камер и скважин. НГК-С позволяет;
  • изучать состояние водонасыщенности горных пород. ВСП позволяет:
  • оценивать объемную нарушенность пород, вмещающих полости и боевые скважины;
  • выявлять субвертикальные зоны трещинной тектоники, сопряженные с полостями;
  • определять по аномалиям физико-механических и упругих свойств геометрические и физические характеристики объектов их вызывающих (сейсмические границы, обусловленные особенности геологического разреза и зоны разуплотнения тяготеющие к заколонному пространству).

По своей значимости данная задача должна решаться как первоочередная в силу того, что получаемая информация может влияить или даже определять направление дальнейших исследований.

Вторая задача тесно увязывается с первой и ее решение обеспечивается выполнением спектрометрического гамма-каротажа (ГК-С). Определение с использованием метода ГК-С содержаний (удельной активности) природных - О(Ка), ТЬ, К и техногенных 1С&, Со, 12Еи и ' Ей радионуклидов дает возможность составить представления о наличии и о миграции искусственных радионуклидов в заколонном пространстве. Показателем миграции растворов является изменчивость гамма-поля по своей интенсивности во времени радионуклидов, ртути и иона хлорида, которые обусловлены миграцией загрязненных флюидов с глубины по зонам трещинной тектоники.

Метод ЕП позволяет выявлять субвертикальные зоны трещинной тектоники, характеризующихся активной восходящей гидродинамикой и тем самым подтверждать природу аномальных зон по радионуклидам, ртути и ионам хлоридов.

КМПВ в результате картирования уровня грунтовых вод (УГВ) и выявления гидрокуполов, обусловленных активной восходящей гидродинамикой по зонам трещинной тектоники позволяет их трактовать как транспортерами загрязненных растворов от полостей ПЯВ.

Приповерхностная термометрия в этом комплексе используется для того, чтобы подтвердить, что гидрокупола имеют глубинную природу. Показателем этого являются локальные аномалии повышенных значений температур.

Таким образом, совокупное решение пяти задач, рассмотренных выше обеспечивает получение информации:

  • о геометрии полостей ПЯВ;
  • о загрязненности радионуклидами заколонного пространства боевых скважин;
  • о наличии и пространственном положении зон и горизонтов повышенной трещинной тектоники и проницаемости, как коллекторов подземных флюидов;
  • о флюидодинамики этих зон и горизонтов и в конечном итоге дает информацию необходимую и достаточную для заложения скважин по выявлению возможных очагов загрязнения в надсолевом структурном этаже и разработке системы мониторинга по контролю распространения радионуклидов в окружающей ПЯВ геологической среде.

Седьмая задача - исследования радиохимических процессов в горных породах и подземных водах проводятся путем экспериментов с реальными образцами горных пород и воды, облучаемых различными источниками ионизирующих излучений.

Исследования сорбционных свойств горных пород и минералов по восьмой задаче позволит оценить способность горных пород к ограничению миграции радионуклидов в потоках подземных вод и дать заключение по буферирующим свойствам массивов горных пород.

ЛИТЕРАТУРА

Опубликованная

1. Радионов В.П., Адушкин В.В. Механический эффект подземного взрыва. М., Недра, 1971.
2. Применение подземных ядерных взрывов в нефтедобывающей промышленности. М., Недра, 1981, 198 с.
3. Голубов Б.Н. Последствия техногенной дестабилизации недр Астраханского газоконденсатного месторождения в зоне подземных взрывов. // Геоэкология, №4, 1994 с.25-42.
4. Геворкян С.Г., Голубов Б.Н. О деформации полостей подземных ядерных взрывов в районе Астраханского газоконденсатного месторождения (АГКМ). // Геоэкология, №2, 1998, с. 17-37.
5. АдамскийВ.Б. Еще раз о применимости ядерно-взрывных технологий. //Природа, 1993, №4.
6. Епинатьева А.М. Физические основы сейсмических методов разведки. // Изд. МГУ, 1970.

Фондовая

7. Отчет по контракту 26-98. Составление программы геолого-геофизического обследования и мониторинга объектов "Лира". Фонды ИГИ НЯЦ, Алматы, 1998.

   
http://hoster.kz
   
© 2005 Права принадлежат Карагандинскому Экологическому Музею
Ссылка при использовании материалов сайта обязательна. Разрешение на использование НЕ требуется.
По всем вопросам обращайтесь на e-mail: info@poligon.kz

Республика Казахстан, г.Караганда 100000,
Тел./факс: +7 (7212) 41-33-44