Исследование методов потенциалов собственной поляризации естественного электрического поля при разрушении мерзлых песчано-глинистых пород в водной среде
Автор: Рочев В.Ф.
Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Рубрика: Свойства горных пород. Геомеханика и геофизика
Статья в выпуске: 1, 2017 года.
Бесплатный доступ
С целью изучения механизма разрушения мерзлых песчано-глинистых пород исследовались естественные электрические поля (ЕП), которые возникают в замораживаемых влажных горных породах, что определяется наличием разности потенциалов на границе мерзлой и талой породы. В результате проведенных экспериментов установлено, что разрушение образцов мерзлых песчано-глинистых пород в водной среде сопровождается возникновением и изменением в образце естественных электрических полей. По нашему мнению, возникновение электрического поля связано с фильтрационными потенциалами, возникающими в результате проникновения воды по порам и трещинам в образец горной породы. Измерение потенциалов собственной поляризации выполнялось способом градиента потенциала и потенциалов с использованием двух электродов, вмороженных в образец. В результате было доказано, что метод измерения разности электрических потенциалов собственной поляризации между двумя точками образца горной породы обладает тем достоинством, что косвенно не только характеризует изменение температуры в образце, но дополнительно дает информацию об электрокинетике процесса, динамике изменения электрического сопротивления горной породы между электродами и полярности разных объемов образца горной породы. Кроме того, этот метод позволяет исследовать динамику процесса оттаивания мерзлой горной породы, а также подтверждает фильтрационное разрушение мерзлых горных пород в водной среде.
Южная якутия, мерзлые породы, дезинтеграция, льдистость, исследования, глинистые породы, разрушение, теория
Короткий адрес: https://sciup.org/140215888
IDR: 140215888 | DOI: 10.17073/2500-0632-2017-1-51-57
Research methods for the potentials of self-polarization of natural electric field in the destruction of the frozen sandy-clayey rocks in the aquatic environment
To study the mechanism of destruction of the frozen sandy-clayey rocks studied natural electric field (EP), which appear in the freeze the wet rocks that is defined by the presence of a potential difference at the boundary of frozen and thawed rocks. As a result of experiments it is established that the destruction of samples frozen sandy-clayey rocks in the aquatic environment is accompanied by the emergence and changes in the sample of the natural electric fields. In our opinion, the appearance of the electric field associated with the filtration capabilities resulting from the penetration of water through pores and cracks in the rock sample. The measurement of potentials of self-polarization was performed by the method of potential gradient and potential using two electrodes frozen in a sample. In the result, it was proven that the method of measuring the difference of electric potentials of self-polarization between two points of rock samples has the advantage that not only indirectly characterizes the temperature change in the sample, but additionally gives information about the electrokinetics of the process, about the dynamics of changes in electrical resistance of a rock formation between the electrodes and the polarity of the different volumes of the rock sample. In addition, this method allows to investigate the dynamics of the process of thawing of frozen rocks, and also confirms the filtration destruction of frozen rocks in the aquatic environment.
Список литературы Исследование методов потенциалов собственной поляризации естественного электрического поля при разрушении мерзлых песчано-глинистых пород в водной среде
- Вопросы устойчивости обнажений многолетнемерзлых пород/В.Ю. Изаксон, А.В. Самохин, Е.Е. Петров и др. -Новосибирск: ВО Наука Сибирская Издательская фирма, 1994. -165 с.
- Эффект автотирминирующего разрушения в водной среде поверхностного слоя мерзлых глинистых пород: Препринт. В.Ю. Изаксон, А.В. Самохин, В.Л. Яковлев и др. -Якутск: ЯНЦ СО АН СССР, 1990. -40 с.
- Мерзлотоведение (краткий курс)/Под ред. Кудрявцева В.А. -М.: Изд-во МГУ, 1981. -240 с.
- Шушерина Е.П., Зайцев В.Н. Температурные деформации многолетнемерзлых дисперсных пород и повторно-жильных льдов/Мерзлотные исследования. Вып. XУ. -М.: Изд-во МГУ, 1976. -С. 187-197.
- Якубовский Ю.В. Электроразведка. -М.: Недра, 1973. -304 с.
- Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов: Учеб. пособие. -М.: Высшая школа, 1973. -362 с.
- Kotov P. I., Roman L. T., Tsarapov M. N. Express-methods for forecast thawing soils settlement//Book of Abstracts of EUCOP4 -4th European Conference on Permafrost, 18-21 June 2014 -Évora, Portugal. -Vol. 1. -Evora, Portugal, 2014. -P. 399.
- Kuznetsova E., Motenko R. Weathering of volcanic ash in the cryogenic zone of kamchatka, eastern russia//Clay Minerals. -2014. -No. 49. -P. 195-212.
- Fish A. M. Kinetic nature of the long-term strength of frozen soils//Proc. 2-nd Intern. Symp. on Ground Freezing. Trondheim, Norway, 1980. -P. 95-108.
- Andersland O.Ladany В. An introduction to frozen ground engineering. N.Y.Chapman and Hall. 1994. 180 p.
- Odgvist F.K. Mathematical theory of creep and creep rupture//Oxford. Mathem. Monograph. London: Oxf. Univ.press. -1966.
- Zhu Y.Carbee D.L. Creep and strength behavior of frozen silt in uniaxial compression. USA CRREL. 1987, 67 p.
