Description:

"Ближний Восток Микрогравиметрические исследования запасов подземных вод и площади для хранения их в Абу-Даби. Microgravity investigation of an aquifer storage and recovery site in Abu Dhabi Curtis C. Bradley,1* Mohammed Y. Ali,1 Ibrahim Shawky,2 Arnaud Levannier,3 and Mohamed A. Dawoud4 В этой статье микрогравиметрические исследования использованы для изучения геологической структуры области, которая рассматривается с целью выявления запасов подземной воды и хранения ее по проекту (ASR) в северо-восточной части эмирата Абу-Даби в UAE. Этот проект является результатом сотрудничества между Агентством по охране окружающей среды Абу-Даби (EAD), службой водоснабжения Шлюмберже и Нефтяным Институтом. Цель проекта заключается в исследовании геологической структуры, подстилающей водоносный горизонт, и возможности использования гравиметрии для последующего оконтуривания нижней границы водоносного горизонта. Район проведения работ, приблизительно 4 км2 по площади, содержит водоносный горизонт на глубине 50 м под поверхностью, которая разделяется пополам сбросом, идущим приблизительно с севера на юг. Экспериментальное исследование, спонсированное Агентством по охране окружающей среды Абу-Даби (EAD), направлено на исследование возможности для поиска запасов подземных вод и ее хранения в Shuwaib районе эмирата Абу-Даи. Служба водоснабжения Шлюмберже заключила контракт с EAD, чтобы поддержать работы на месте проведения экспериментальных исследований бурением, геофизическими исследованиями скважин и проведением испытательных работ по запасам подземной воды. Экспериментальное исследование включает закачивание опресненной воды в малоглубинный водоносный горизонт, определение притока воды и смешивания в водоносном горизонте и последующие возвращение и тестирование выкачанной воды. Микрогравиметрические измерения были проведены для изучения подстилающей геологической структуры в месте проведения экспериментальных исследований и изучения возможности применения гравиметрии для дальнейшего оконтуривания границ малоглубинного водоносного горизонта. Эта работа поможет обосновать разработку модели водоносного горизонта и повысить качество последующего планирования контрольных работ ASR и прогнозов для работ ASR в этом регионе. Запасы подземных вод и добыча их в Абу-Даби с 2003 года более 96% чистой воды, поставляемой для бытовых и других нужд в эмирате Абу-Даи, вырабатывается опреснением солоноватой грунтовой воды или привозной опресненной морской водой. Это обусловлено огромным увеличением в настоящее время сельскохозяйственных, лесоводческих, бытовых и промышленных запросов, при снижении уровня подземных вод и увеличении солености грунтовых вод. Несмотря на возрастающую стоимость добычи и плохое качество воды, оставшиеся грунтовые воды все еще остаются важным источником рационального пользования воды, особенно для аварийного (чрезвычайного) резервирования источников опресненной воды и для снабжения водой удаленных областей. Решение должно сводиться к использованию дополнительных хранилищ опресненной воды для пополнения существующих малоглубинных водоносных горизонтов посредством использования запасов подземных вод и добычи в другом месте (Brook, 2006). Решающим фактором должно быть то, что современные технологии опреснения должны рассматриваться как ключевой способ снабжения удовлетворяющей требованиям бытовой водой в настоящее время и в будущем стран GCC (Gulf Cooperation Council Совет по сотрудничеству стран Персидского залива) (Dawoud, 2005). Более того, использование ASR позволит долговременное хранение, по крайней мере, в течение одного года чистой воды, срока необходимого для сооружения новых опреснительных установок (Al Katheeri, 2007). Геологическое положение Место проведения экспериментальных работ ASR расположено в 10 км к юго-западу от Shuwaib, к востоку от Абу-Даи на западной границе северных Оманских гор (рис. 1). Район работ покрыт невысокими песчаными дюнами (с высотой 30 м) и занимает площадь около 4 км2. Большая часть грунтовых вод в поверхностных водоносных горизонтах стекает с Оманских гор к Аравийскому заливу, в 125 км к западу. Два тектонических события сжатия создали Оманские горы и сформировали поверхностные структуры окружающего региона, включая исследуемую область. Первое из этих событий имело место в течение поздне-Мелового времени. Это событие включало становление множества надвиговых пластов, каждый из которых устанавливался в направлении с северо-востока на юго-запад на окраине Аравийской плиты. Эти надвиговые пласты, показанные на рис. 1 и 2, включают Sumeini Group, содержащую отложения окраины шельфа и карбонаты склона; Hawasina Complex, содержащий удаленные от склона и глубоководные осадки; Haybi Complex, содержащий специфические известняки, вулканиты (Haybi вулканы), меланж и субофиолитовые метаморфические породы; и офиолитовый комплекс Semail, мощный слой океанической коры и мантии Сеноман-Туронского возраста, который образовался над внутриокеанической субдукционной зоной с северовосточным погружением. Второе постобдукционное явление сжатия имело место в позднем Эоцен-Миоцене, в течение которого Аравийская плита двигалась на северо-восток и вступила в столкновение с Евразийской плитой (Searle et al., 1983). Это событие образовало складки сжатия и надвиги и возобновило деятельность глубинных разломов в изучаемом районе (Searle et al., 1990). Woodward (1994), базируясь на структурной интерпретации профилей сейсмических отражений, документировал множество складок сжатия и надвигов, которые простираются в районе в ССЗ-ЮЮВ направлении. Один из этих главных надвигов, ступенчато погружающийся на восток, имеет место в центре исследуемого района (рис. 1 и 3). Цель микрогравиметрических измерений заключается в исследовании влияния этого надвига на место проведения экспериментальных работ ASR. На рис. 4 приведена стратиграфия двух скважин, пробуренных в изучаемом районе. В частности, рис. 4а относится к скважине W3, а рис. 4b к скважине W4, как показано на рис. 3. Мелководные осадочные образования района разделены на четыре зоны: ненасыщенные водоносные горизонты, насыщенные водоносные горизонты, верхние удаленные и нижние удаленные горизонты. Поверхность, состоящая из неконсолидированных, кварц-обогащенных песчаных дюн, подстилает водоносный горизонт. Большая часть водоносного горизонта сформирована четвертичными неконсолидированными эоловыми песками, илистыми глинами и известковистыми материалами, отложенными в палеоруслах, вырезанных в миоценовых алевритоглинистых породах и аргиллитах. Этот поверхностный водоносный горизонт разделяется на два комплекса: верхний ненасыщенный водоносный горизонт и нижний насыщенный водоносный горизонт. Он подстилается тонко-зернистыми миоценовыми осадочными породами, которые подразделены на верхний и нижний удаленные комплексы. Верхний удаленный комплекс состоит из преимущественно аргиллитов с прослоями известняков и алевритов. Нижний удаленный комплекс включает, в основном, алеврито-глинистые породы и эвапориты. Как определено по диаграммам скважинного каротажа и другим данным, средние плотности комплексов составляют приблизительно 1.9, 2.1 и 2.35 г см3 для ненасыщенного водоносного горизонта, насыщенного водоносного горизонта и верхнего удаленного комплекса, соответственно. Единственная скважина, расположенная в 60 м к юго-востоку от W4, зарегистрировала максимальную глубину около 300 м, показывающую среднюю плотность около 2.5 г см3 для нижнего удаленного комплекса. Гравиметрические измерения Было выбрано два параллельных профиля, пересекающих разломную зону и проходящих через каротажные скважины, как показано на рис. 3. Используя портативную GPS для навигации, были установлены точки наблюдения, обозначенные флажками, обычно на расстоянии 50 м друг от друга; гравиметрические измерения проведены гравиметром Scintrex CG-5, а затем была проведена топографическая съемка с применением дифференциального GPS. Северный профиль содержит 44 точки наблюдения. Было также проведено 12 дополнительных измерений до, в течение и после наблюдения на точках профиля для последующего контроля за ошибками измерений и коррекции за сползание нуль-пункта. Южный профиль, состоящий из 46 точек был получен с дополнительными 11 гравиметрическими измерениями для последующего контроля за ошибками измерений и коррекции за сползание нуль-пункта. Каждое значение является осредненным в течение 60 с значением по гравиметру. Как показано, два профиля расположены на расстоянии 0.6 км друг от друга, имеют длину приблизительно 2.4 км, вытянуты." Ключевые слова: южный профиль, наблюдение, абу-даби, удалённый комплекс, тяжесть, геологический, абу-дая, гравиметрический, положение, abu, ближний, абу-даи, показанный, longman, запас, внимание, восток, запас подземный, событие, место, показать, сила, каротажный скважина, насыщенный водоносный, средний, северо-восток, течение, удалённый, цель, надвиг, частность, подземный, точка наблюдение, высота, км, микрогравиметрический, регион ближний, мгал, ead, searle, water, проект, расположить, ошибка измерение, насыщенный, результат, значение, юго-запад, вода, диаграмма, сила тяжесть, опреснить, экспериментальный, гравиметрический измерение, подстилать, каротажный, северный профиль, uae, приблизительный, северный, break ноябрь, восточный направление, измерение, обоснование, верхний удалённый, нижний, скважина, расстояние, грунтовый вода, ближний восток, последующий контроль, точка, водоносный, мгала, направление, break, поверхностный, dawoud, аномалия, верхний, dhabi, аномалия сила, последующий, южный, регион, водоносный горизонт, плотность, asr, katheeri, средний плотность, изучение, глубина, поправка, внимание регион, использовать, ноябрь, нижний удалённый, abu dhabi, проведение, комплекс, грунтовый, район, добыча, эмират, структура, показывать, хранение, запад, модель, дать, eage, содержать, север, профиль, коррекция, исследование, поверхность, горизонт, сползание, соответствовать, desalination, подземный вода