Исследование методов потенциалов собственной поляризации естественного электрического поля при разрушении мерзлых песчано-глинистых пород в водной среде

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.

1. 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.

2. 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.

3. Мерзлотоведение (краткий курс) / Под ред. Кудрявцева В.А. – М.: Изд-во МГУ, 1981. – 240 с.

4. Шушерина Е.П., Зайцев В.Н. Температурные деформации многолетнемерзлых дисперсных пород и повторно-жильных льдов / Мерзлотные исследования. Вып. XУ. – М.: Издво МГУ, 1976. – С. 187-197.

5. Якубовский Ю.В. Электроразведка. – М.: Недра, 1973. – 304 с.

6. Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов: Учеб. пособие. – М.: Высшая школа, 1973. – 362 с.

7. 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.

8. Kuznetsova E., Motenko R. Weathering of volcanic ash in the cryogenic zone of kamchatka, eastern russia // Clay Minerals. – 2014. – No. 49. – P. 195–212.

9. 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.

10. Andersland O.Ladany В. An introduction to frozen ground engineering. N.Y.Chapman and Hall. 1994. 180 p.

11. Odgvist F.K. Mathematical theory of creep and creep rupture // Oxford. Mathem. Monograph. London: Oxf. Univ.press. – 1966.

12. Zhu Y.Carbee D.L. Creep and strength behavior of frozen silt in uniaxial compression. USA CRREL. 1987, 67 p.