Локализация выходов тектонических нарушений под четвертичные отложения геофизическими методами
Н.Н. Гриб1, 2 , И.И. Колодезников3, Г.В. Гриб1, А.В. Качаев1
1 Технический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова, г. Нерюнгри, Российская Федерация
2 Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, Российская Федерация 3 Академия наук Республики Саха (Якутия), г. Якутск, Российская Федерация
Russian Mining Industry №4S / 2025 p. 18-22
Резюме: Тектонические нарушения углепородного массива являются одним из наиболее распространенных геологических факторов, которые осложняют проведение горных работ. Одним из наиболее перспективных методов локализации выходов тектонических нарушений под четвертичные отложения является комплекс, включающий: геофизические методы (электротомография и сейсморазведка в модификации КМПВ), геоморфологические особенности местности и гипсометрию угольных пластов. Исследования выполнены на шахтном поле Верхне-Талуминского месторождения Южно-Якутского бассейна. Принципы локализации тектонических нарушений при комплексной геолого-геофизической интерпретации: выделение значимых аномалий производится путем сопоставления геоэлектрического и скоростного разреза в пределах одного профиля, выделение аномальных точек; сопоставление геофизических разрезов по отдельным методам между профилями (два разных вида сопоставлений – по числу геофизических методов), корреляция положения аномальных точек на геофизических разрезах. Основными факторами при выделении аномальных точек являлись: низкие значения распространения упругих волн, низкие значения удельных электрических сопротивлений, морфологическая схожесть аномалий на геофизических разрезах. Эти точки выносятся на топографическую основу изучаемого участка и используются при дальнейшей интерпретации. Следующий этап – интерпретация нескольких рядом расположенных профилей. По ним проводится корреляция аномалий, ассоциированных с прогнозными тектоническими нарушениям. Корреляция аномалий между профилями производилась по схожести следующих параметров: интенсивность аномалий, морфология аномальных проявлений по методам, взаимное расположение аномалий. Корреляция корректируется на топографическом плане с учетом геоморфологических признаков. По результатам геолого-геофизической интерпретации групп профилей, морфоструктурных особенностей рельефа месторождения и гипсометрии угольных пластов построена тектоническая схема с линиями прогнозных тектонических структур шахтного поля Верхне-Талуминского месторождения.
Ключевые слова: тектонические нарушения, четвертичные отложения, геофизические методы, аномалии, морфология рельефа, гипсометрия угольных пластов
Благодарности: Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (проект №24-17-20031).
Для цитирования: Гриб Н.Н., Колодезников И.И., Гриб Г.В., Качаев А.В. Локализация выходов тектонических нарушений под четвертичные отложения геофизическими методами. Горная промышленность. 2025;(4S):18–22. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-4S-18-22
Информация о статье
Поступила в редакцию: 16.06.2025
Поступила после рецензирования: 07.08.2025
Принята к публикации: 13.08.2025
Информация об авторах
Гриб Николай Николаевич – доктор технических наук, профессор кафедры горного дела, Технический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова, г. Нерюнгри, Российская Федерация; Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, Российская Федерация; е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Колодезников Игорь Иннокентьевич – доктор геолого-минералогических наук, профессор, советник президента, Академия наук Республики Саха (Якутия), г. Якутск, Российская Федерация
Гриб Галина Владиславовна – кандидат геолого-минералогических наук, заведующая лабораторией мониторинга и прогноза сейсмических событий, Технический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова, г. Нерюнгри, Российская Федерация
Качаев Андрей Викторович – заведующий лабораторией физики горных пород, Технический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова, г. Нерюнгри, Российская Федерация
Список литературы
1. Гриб Н.Н. Изучение тектонических нарушений угольных пластов горизонтально-направленным бурением из подготовительных горных выработок. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2024;(2):35–50. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2024_2_0_35Grib N.N. Investigation of tectonic faults in coal seams using horizontal directional drilling from temporary roadways. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2024;(2):35–50. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2024_2_0_35
2. Байкенжина А.Ж. Выявление и картирование тектонических нарушений как индикаторов выбросоопасных зон методом МОГТ-3D в условиях Карагандинского угольного бассейна. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018;329(8):145–155. Режим доступа: https://izvestiya.tpu.ru/archive/article/view/2082 (дата обращения: 27.05.2025).Baikenzhina A.Zh. Detection and mapping of tectonic disturbances as indicators of outburst hazard zones by MOGT-3D method detailed prospecting in the conditions of the Qaraghandy coal basin. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2018;329(8):145–155. (In Russ.) Available at: https://izvestiya.tpu.ru/archive/article/view/2082 (accessed: 27.05.2025).
3. Анциферов А.В., Глухов А.А., Анциферов В.А. Шахтный сейсмический прогноз тектонических нарушений по отраженным волнам методом локации. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020;(6):131–139. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-6-0-131-139Antsiferov A. V., Glukhov A.A., Antsiferov V.A. Mine seismic prediction of tectonic faults by reflected waves using the method of location. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2020;(6):131–139. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-6-0-131-139
4. Carvajal F.R., Butler R.W.H., Bond C.E. Mapping faults in 3D seismic data – why the method matters. Journal of Structural Geology. 2023;177:104976. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2023.104976
5. Wei F., Sun J., Xu X. Analysis of high-resolution seismic exploration in coalfield geological exploration methods. Academic Journal of Engineering and Technology Science. 2022;5(9):1–7. https://doi.org/10.25236/AJETS.2022.050901
6. Анциферов А.В., Глухов А.А. Использование комплекса обработки сейсмических данных для прогноза тектонических нарушений углепородного массива. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2024;(11):126–138. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2024/11/11_2024_126-138.pdf (дата обращения: 27.05.2025).Antsiferov A.V., Glukhov A.A. The use of seismic data processing package in prediction of tectonic disturbances in coal-rock masses. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2024;(11):126–138. (In Russ.) Available at: https://giab-online.ru/files/Data/2024/11/11_2024_126-138.pdf (accessed: 27.05.2025).
7. Mousavi S.M.1, Beroza G.C.2, Mukerji T.3, Rasht-Behesht M. Applications of deep neural networks in exploration seismology: A technical survey. Geophysics. 2024;89(1):WA95–WA115. https://doi.org/10.1190/geo2023-0063.1
8. Бобачев А.А., Модин И.Н., Перваго Е.В., Шевнин В.А. Многоэлектродные электрические зондирования в условиях горизонтально-неоднородных сред. М.: Геоинформмарк; 1996. 51 с.
9. Маркин М.Ю. Выявление перекрытых разрывных нарушений методом электро-томографии на примере городской агломерации Усть-Каменогорск (Республика Казахстан). Геология и геофизика Юга России. 2024;14(2):107–116. https://doi.org/10.46698/VNC.2024.45.42.008Markin M.Yu. Identification of overlapped raptures by electrotomography on the example of urban agglomeration UstKamenogorsk (Republic of Kazakhstan). Geology and Geophysics of Russian South. 2024;14(2):107–116. (In Russ.) https://doi.org/10.46698/VNC.2024.45.42.008
10. Guo W., Liu S., Liu Y., Chen S. Application of electrical resistivity imaging to detection of hidden geological structures in a single roadway. Open Geosciences. 2020;12(1):1083–1093. https://doi.org/10.1515/geo-2020-0175
11. Du L., Qin T., Mizunaga H., Zong Z., Zhu W., Zhu Z. Monitoring water infiltration in multiple layers of sandstone coal mining model with cracks using ERT. Open Geosciences. 2024;16(1):20220707. https://doi.org/10.1515/geo-2022-0707
12. Gyulai Á., Dobróka M., Ormos T., Turai E., Sasvári T. In-mine geoelectric investigations for detecting tectonic disturbances in coal seam structures. Acta Geophysica. 2013;61(5):1184–1195. https://doi.org/10.2478/s11600-013-0112-6
13. Гайсин Р.М., Цариков А.Ю. Определение положения зон нарушенности угольных пластов по данным подземной электроразведки. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019;(6):19–26. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-06-0-19-26Gaysin R.M., Tsarikov A.Yu. Location of damage zones in coal seams by underground resistivity prospecting. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2019;(6):19–26. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-06-0-19-26
