Методы разведки затопленных пляжей

Разведку погребенных под морскими водами пляжей наиболее целесообразно проводить методами, применяемыми при нефтепоисковых работах. Понятно, что поиск следует начинать с изучения общей геологии района, по возможности экстраполируя особенности геологического строения прибрежных территорий суши на участки континента, скрытые морем. В первичных исследованиях собственно пляжей наилучшие результаты дает использование эхолотных установок, при помощи которых в настоящее время производится запись профиля дна и прослеживание плоскостей наслоения либо контактов различных пород на глубину в толще осадков до 1500 футов. На рис. 4 приводится профиль, построенный по данным интерпретации эхограмм. Метод эхолотирования имеет много общего с приемами сейсморазведки, в частности, с методом отраженных волн. В нем используется ряд звуковых источников, дающих низкочастотные звуковые импульсы, проходящие через воду и слои осадков. Эхо образуется от каждого первичного звукового импульса при сколько-нибудь отчетливом изменении плотности осадка. Таким образом, этим методом определяется глубина от уровня моря до контакта между рыхлыми осадками и коренными породами либо между породами различной плотности. Во многих случаях на основании интерпретации сделанных записей удается определить различные типы осадков. Особенно удачные результаты получаются при выявлении на эхограммах смещений осадков затопленных речных долин, а в случае затопленных пляжей - их геоморфологических особенностей.

Рис. 4. Эхограммы, иллюстрирующие возможности метода эхолотирования для выявления и оконтуривания погребенных седиментационных структур. В нижней части рисунка показан схематический разрез погребенных осадков морского дна, построенный на основе интерпретации эхограммы (Beckmann, 1960).

Разведка площади залежи производится судами или вертолетами, снабженными установками для эхолотирования и совершающими ряд параллельных траверсов. Полученная информация о положении контактов различных отложений, их геоморфологических контурах, а также корреляция этих данных со смежными участками морского дна позволяет построить пространственную модель изучаемой залежи промышленно ценных компонентов (Beckmann, 1960; Beckmann et al., 1962; Maries, Beckmann, 1961).

Немалое значение при разведке затопленных пляжевых отложений имеют магнитометрические методы, поскольку большинство экономически наиболее важных концентраций минералов в россыпных пляжевых залежах характеризуется значительными содержаниями магнетита. Магнитные аномалии, связанные с накоплениями магнетита, обычно весьма отчетливо проявляются на магнитометрических диаграммах. Большую роль играют магнитные методы разведки и при поисках золота. Как правило, этот вид разведывательных работ можно успешно совмещать с эхолотированием.

Во время предварительных исследований следует производить отбор образцов из верхних частей пляжевых накоплений таким образом, чтобы можно было построить дисперсионные диаграммы минералов, определить изменение состава поверхностных пород и получить физические характеристики самих пляжевых осадков. Изучение состава всей пляжевой залежи начиная от поверхностных образований до скрытых на глубине внутренних ее частей производится после получения и основательной проработки данных эхолотирования, магнитной и геологической разведки. Для отбора образцов поверхностных осадков, залегающих на глубине нескольких футов, можно эффективно использовать колонковые пробоотборники и двухстворчатые грейферные ковши. Для этих целей пригодно также оборудование для подводных работ фирмы "Скуба" и водолазов. Отбор образцов коренных пород можно производить при помощи гидравлического колонкового бура, при условии, что глубина залегания этих пород не слишком велика. Основной конструктивной особенностью гидравлического бура является колонка трубы, которую опускают в грунт с борта корабля. Через трубу с большой скоростью прокачивается вода, которая, выходя под значительным давлением из нижнего отверстия трубы, разрушает, подобно водной струе гидромонитора, рыхлые наслоения, образуя в них скважинную полость. Достигнув коренной породы, бур внедряется в нее с усилием, достаточным, чтобы извлечь образец керна длиной несколько дюймов.

Однако наиболее эффективным способом получения образцов из разреза пляжевой залежи является все же колонковое бурение. При этом следует иметь в виду трудность поднятия полных или достаточно представительных колонок керна, обычно состоящих из рыхлых пляжевых отложений. Это вызывает - необходимость жесткого контроля за процессом бурения, чтобы исключить возможность загрязнения керна отложениями стенок скважины. Если глубина разведочной скважины превышает несколько десятков футов, ее, как правило, следует крепить обсадными трубами. В настоящее время хорошо отработана технология бурения скважин на дне океана. При глубинах менее 100 футов бурение проводится при помощи буровых вышек особой конструкции, опоры которых укреплены на морском дне; при больших глубинах эти операции выполняются с буровых судов.