fondat: 1906 raportul stiintific si tehnic (rst) proiect ... · pdf filefondat: 1906 raportul...
TRANSCRIPT
Fondat: 1906
RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC
(RST) PROIECT 52-1 EU/2009
Sistem integrat de tehnologii de colectare a datelor in scopul estimarii gradului de degradare a solului
datorita fenomenelor de instabilitate a terenului
ETAPA DE EXECUTIE NR. III
CU TITLUL:
Performanta tehnologiilor
Autori: Director General, CS II Raluca Maftei Conf.Dr. Ing.Stefan Grigorescu CS I Valeriu Manj Director Stiintific, CS III Ovidiu Avram Dr. Ing. Gavril Sabau CSIII Dumitras Delia CS Radu Farnoaga Director de proiect AC Ioan Scutelnicu CS II Raluca Maftei AC Antonio Ulmeanu AC Constantina Filipciuc AC Nicolae Calin
BUCURESTI
2011
AUTORITATEA NATIONALA PENTRU CERCETARE
STIINTIFICA INSTITUTUL GEOLOGIC AL ROMANIEI GEOLOGICAL SURVEY OF ROMANIA
Institut National de Cercetare-Dezvoltare
in domeniul Geologiei, Geofizicii, Geochimiei si Teledetectiei
2
C U P R I N S
1.INTRODUCERE ................................................................................................................. 3
2. REZUMATUL ETAPEI 3 .................................................................................................. 4
3. EVALUAREA PERFORMANTELOR PENTRU FIECARE METODOLOGIE
FOLOSITA ............................................................................................................................. 5 3.1 Metoda tehnologiei seismice de refractie ......................................................................... 5
3.2. Metoda rezistivitatilor .................................................................................................. 12 3.4 Metoda geoelectrica ...................................................................................................... 14
Calibrarea pe teren in conditii controlabile ...................................................................... 31 Premisele interpretarii ..................................................................................................... 41
Interpretarea datelor ........................................................................................................ 42 4. PROCESE GEOLOGICE DINAMICE ACTUALE ....................................................... 45
5.CERCETAREA PENETROMETRICA ........................................................................... 50 6.ANALIZE MINERALOGICE PENTRU MINERALE ARGILOASE ........................... 51
6.1 Metodologia de probare ................................................................................................ 51 6.2 Metode analitice utilizate .............................................................................................. 51
6.3Analize difractometrice de raze X in pulberi .................................................................. 52 7.CONCLUZII ...................................................................................................................... 58
B I B L I O G R A F I E ........................................................................................................ 63
3
1.INTRODUCERE
Proiectul “Sistem integrat de tehnologii de colectare a datelor in scopul
estimarii gradului de degradare a solului datorita fenomenelor de instabilitate
a terenului”, coordonat de Institutul Geologic al Romaniei, care este partener in
cadrul proiectului „Integrated system of imaging technologies for collecting
and mapping soil threats”-DIGISOIL din Programul Cadru 7 de cercetare,
dezvoltare si activitati demonstrative al Uniunii Europene, ce are coordonator
BRGM, Franta, are o durata de realizare de 1 an 11 luni.
Valoarea proiectului 52 EU/2009 (226.598 lei) reprezinta 25 % din valoarea
atribuita IGR in cadrul proiectului DIGISOIL (211.575 Euro).
Obiectivele generale ale LANDSOIL sunt:
- Sinteza datelor geologice, geotehnice si geofizice privind sectiunea de
mica adancime din zona propusa a fi studiata (Telega, jud.Prahova).
- Evaluarea interactiunii dintre structurile geologice diferite care
caracterizeaza zonele cercetate.
De asemenea, acest proiect poate fi vazut ca un ghid al tehnicilor operationale
folosite in implementarea politicii si legislatiei de mediu existente la nivel european,
cu adaptare la politica si legislatia din Romania.
Identificarea cauzelor fizice ce induc deplasarile de teren reprezinta principala
problematica abordata de acest proiect. Metoda de studiu propusa consta in
determinarea si masurarea unor parametri fizici de suprafata in aria versantilor
studiati si in imprejurimile lor. Informatiile obtinute vor fi sistematizate in baze de
date din care vor rezulta diagnosticuri si prognoze.
4
2. REZUMATUL ETAPEI 3
Cercetarile efectuate in cadrul acestei etape se incadreaza in WP4 si WP6
ale proiectului FP7 DIGISOIL, workpackage-uri in care care urmareste:
performanta tehnologiilor, evaluarea tehnologiilorr si a impactului fenomenelor de
instabilitate a terenului asupra societatii, realizarea paginii web a proiectului,
precum si diseminarea rezultatelor in cadrul unor manifestari stiintifice de profil.
Obiectivele acestei etape se refera la:
- Evaluarea performantelor pentru fiecare metodologie folosita
- Evaluarea cu referire asupra utilizatorilor terenurilor
- Sinteza rezultatelor
- Realizarea paginii web a proiectului
Inca din 2002, Comisia Europeana a considerat solul ca o resursa
neregenerabila amenintata de hazarde naturale si de activitatea umana
(COM179/2002). Eroziunea, scaderea continutului in materie organica,
compactarea, salinizarea, inundatiile si alunecarile de teren au fost identificati ca
fiind principalii factori de amenintare. Implementarea Soil Thematic Strategy
(COM232/2006) implica faptul ca statele membre sa individualizeze ariile de risc
privind eroziunea, scaderea continutului in materie organica, salinizare, inundatii si
alunecari de teren.
In ceea ce priveste delimitarea ariei de risc (COM232/2006; Eckelman et al.,
2006), solul si parametrii legati de sol (ne referim la date auxiliare oferite de
proiectarea structurii matriciale a fiecarei comunitati- DSM comunity) ar trebui luati
in calcul la redactarea modelului hartii. Acesti parametri joaca, de asemenea, un rol
important in determinarea unor functii ale solului, precum si in caracterizarea starii
actuale de degradare a solului.
In acest context, pentru stabilirea potentialului si a probabilitatii ca intr-o
anume zona sa se produca fenomene de instabilitate a terenului (cauzate de factori
naturali si antropici), conform COM232/2006, capitolul 2, sectiunea 1, articolul 6,
primul pas ce trebuie facut il reprezinta identificarea si clasificarea ariilor de risc din
zona studiata, acestea urmand sa fie verificate la fiecare 10 ani, iar programul de
masuri de prevenire si combatere urmeaza sa fie facut public si revazut odata la 5
ani.
Terenurile afectate de alunecari de teren isi pot pierde urmatoarele functiuni
(COM232/2006, capitolul 1, articolul 1):
5
Functii
ale solului
Productia
de biomasa
Acumulare,
filtrare si transformare
Biodiversitate Mediu
fizic si cultural
Materii
prime
Carbon Mediul
geologic si mostenirea
arheologica
Alunecari
de teren
x x x x x x x
3. EVALUAREA PERFORMANTELOR PENTRU FIECARE METODOLOGIE
FOLOSITA
3.1 Metoda tehnologiei seismice de refractie
Investigatiile seismometrice in zone cu alunecari de teren ofera informatii
asupra configuratiei limitelor lito-stratigrafice ale sectiunii de mica adancime, date a
caror interpretare geologica conduce la consideratii privind mecanismul formarii si
dinamica procesului local de instabilitate a versantilor.
Ca urmare, data fiind importanta alunecarii de teren din comuna Telega,
situata pe versantul stang al paraului cu aceleasi nume, in imediata vecinatate a
cursului acestuia si a drumului comunal spre localitatea Melicesti, in cadrul
cercetarilor multidisciplinare intreprinse in perimetru, au fost efectuate si lucrari
seismice.
Tehnologia de achizitie a datelor pe teren
Aplicatiile au la baza tehnica profilarii de refractie, fiind adoptata tehnologia de
achizitie pe sisteme de observatie complete (hodografi reciproci), de detaliu (cu
puncte de generare a undelor seismice la extremitatile dispozitivului cu geofoni, in
centrul acestuia si doua locatii in afara lui, pe fiecare laterala, la offset de 25m si
50-55m).
Echidistanta seismomreceptorilor fiind predominant 2,5m, lungimea unui
panou de observatie a fost de 55m, folosind 24 canale de masura si suprapunerea
cu doua intervale dintre receptori la juxtaalinierea dispozitivelor de-a lungul
profilului ( compus din 4-6 panouri cu geofoni).
Sursa seismica a fost de tip impact, undele elastice generandu-se prin lovirea
cu ciocan de 10kg a unei placi metalice, pozitionate pe sol.
6
A fost utilizata o statie seismica digitala, portabila, cu insumarea semnalelor in
timp real, folosind rate de esantionare a oscilatiilor de 1ms si 2ms, ceea ce a
asigurat reproducerea cu acuratete a frecventelor de pana la 25o H in primul caz, si
125 Hz pentru cealalata optiune.
Tehnologia a fost aplicata pe o retea de profile (fig.1), din care unul
longitudinal, Pr.L, in raport cu directia preferentiala de deplasare a masei deluviale,
profil cu lungime de 256m, si alte patru aliniamente cvasi- transversale, cu lungimi
cuprinse intre 275m si 330m ( profilele Pr.T1,2,3,4 ).
Fig. 1 Schita cu amplasarea profilelor seismice
Prin urmare s-au efectuat inregistrari pe cca 1,5 km profil seismic, folosind cca
150 locatii de generare a undelor seismice (inclusiv cele utilizate pentru inregistrari
de completare). Au fost redate de pe memoria solida a statiei seismice cca 700
seismograme, pentru care au fost realizate cca 20 000 de determinari ale timpilor
undelor din prime sosiri si transpuneri ale acestora pe grafice distanta – timp.
Rezultate Respectand caracteristicile sistemului de observatie (distanta dintre geofoni si
poztiile punctelor de generare a undelor elastice), se construiesc aceste
7
dependente de-a lungul fiecarui profil,, reprezentari cunoscute in limbajul de
specialitate sub denumirea de hodografi.
Pentru exemplificare, se redau hodografii centralizati, interpretati din punct de
vedere a naturii undelor seismice, pe profilele Pr.L, longitudinal in raport cu directia
principala a dislocarilor de teren (fig. 2a), Pr.T1 si Pr.T4 , transversale fata de
aceeasi linie de referinta (fig. 3a si 4a), situate in partea extrema de aval, respectiv
in apropierea liniei principale a desprinderilor de formatiuni superficiale.
Pe fondul acestor ilustrari, se fac urmatoarele consideratii sintetice asupra
caracteristicilor cinematice ale tablourilor de unda din perimetrul Telega :
- unda directa ( t dir ) se propaga prin depozitele deluviale, intens degradate,
caracteristica dedusa din vitezele seismice ce au valori dintre cele mai reduse ,
200-350m/s;
- unda refractata t1 la suprafata primei secvente de formatiuni mai compacte ,
din cuprinsul zonei de viteze mici, avand viteze de limita de 600-1300m/s, cele mai
mici valori (600-750m/) fiind obtinute frecvent pe profilul longitudinal (fig. 1). Pe
acest profil, pe segmentul –20m ÷ +10m se mai identifica si unda t1I , care prin
viteza de limita 1000m/s, desemneaza un compartiment mai compact, subiacent
celui corespunzator undei t1 (individualizata pe acest segment prin V = 700m/s) ;
- unda refractata t 2 evidentiaza o gama relativ extinsa de viteze de
propagare, de la 1100m/s pana la 2200m/s, valorile reduse fiind de
asemenea semnalate pe sectorul cu dinamica cea mai accentuata a
depozitelor deluviale (profilul L, fig. 2). Nivelul litologic de la care provine
unda t 2 este considerat ca reprezina suprafata de alunecare principala.
Sectiunile seismice de mica adancime arata prezenta complexului superficial
pana la adancimi de 1-2,5m si dezvoltarea in profunzime a zonei de degradare
accentuata a formatiunilor pe un interval mediu de 10 m.
Pe acest fond, se remarca grosimi mai mari ale acestui complex in zona
intens degradata, cele mai accentuate adancimi (ce depasesc 20m) fiind pe profilul
L, in partea sa de NV, intre reperele 15-50m ( fig. 2b). In acest sector, coroborand
existenta celor mai mari valori de viteza la nivelul litologic adanc de pe sectiunea
seismica (2000 si 2500m/s) cu diminuarea evidenta a grosimii depozitelor
deluviale, se poate deduce ca prezenta, in baza alunecarii a unei formatiuni relativ
compacte si a suprafetei ei relativ orizontale constituie factorii principali de limitare
a avansarii dislocarilor de teren . In acest sens, sectiunea seismica analizata ofera
8
posibilitatea efectuarii unui model de calcul a coeficientului de siguranta , privind
stabilitatea terenului, adoptand metoda Maslov – Berer
-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220
Distanta (m)
20
40
60
80
100
120
140
timp
(ms)
20
40
60
80
100
120
140
0m 20m 40m 60m
tdir
tdir
tdir t
dirtdir t
dirtdirt
dir
t1
t1
t1t1
t1
t1
t1 t1t1 t1
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2t2
PI 250m
PI -40m
t2 t2
t o
-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220
Distanta (m)
410
420
430
tim
p (
ms)
410
420
430
440
450
460
470
NV SE
V o = 200 m/s
V = 600 m/s
V = 1800 m/s
1
2
250 m/s
350 m/s
700 m/s
650 m/s
700 m/s
600 m/s
2500 m/s 2000 m/s1900 m/s
1300 m/s
1100 m/s
Pr. T1
l
a.
b.
1 2 3
Pr. T4
Fig. 2 Profilul seismic L Telega
a.hodograful undelor inregistrate; b- sectiune seismica cu detalierea vitezelor de propagare a undelor elastice
Depozite deluviale: 1- superficiale, 2- masa principala a acumulatului, 3- roca de baza
Acelasi profil L, prin viteza redusa de 1100m/s in baza alunecarii, pe sectorul
din amonte ( incepand de la pichetul 110m) indica prezenta unor depozite slab
consolidate, susceptibile de a favoriza avansarea in profunzime a degradarii
exogene, deci a accentuarii instabilitatii versantului.
Informatiile sectiunii profilului T1 ( fig. 3) sunt convergente cu cele de mai sus,
remarcand :
- confirmarea grosimii celei mai mari a acumulatului de alunecare in sectorul
de intersectie cu Pr. L ;
- regasirea valorilor reduse ale vitezei de limita pe acelasi interval;
- aparitia unor valori VL mari, 3600m/s si 3700 m/s, in partile de SV si NE ale
profilului, desemnand cu probabilitate ridicata prezenta suprafetei acumularilor de
sare, formatiune cartata la zi in aval, la cca 100m distanta;
- viteze de strat mai mari pentru depozitele intermediare, 1700m/s, in
sectoarele cu limita sarii aflata la adancimi mici, comparativ cu spatiile adiacente,
9
ceea ce conduce la concluzia unei activizari a deplasarilor de teren pe arealele din
urma.
Acest efect este conseciunta probabila a unei evacuari mai rapide a apelor de
infiltratie pe “spinarea” sarii prin procese de levigare a evaporitului si a compactitatii
relativ ridicate a acestuia, in antiteza cu rolul ecran al depozitelor argilo- marnoase,
conjugat cu decompactarea mai pronuntata a depozitelor nisipoase, depozite
superficiale evidentaite de cartarea geologica.
0 20 40 60 80 100 120
Distanta (m)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
tim
p (
ms)
140 160 180 200 220 240 260 280
Distanta (m)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
t dir
t dirt dir
t dir t dir tdir t dir t dir t dirt dir t dir
t1
t1
t1
t1
t1 t
1
t1
t1
t1
t1
t1
t2
t2
t2
t2
t2
t2t2
t2
t2
t2 t2t2
(PI 340m )( PI -30m)
Distanta (m)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280
-30
-20
-10
0
10
20
tim
p (
ms)
-32
-22
-12
-2
8
18
3700 m/s 3000 m/s1700 m/s
2000 m/s
2700 m/s
2300 m/s
2000 m/s
3600 m/s
2660 m/s
1600 m/s
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
Distanta (m)
415
420
425
430
435
440
Ele
vatie (
m)
415
420
425
430
435
3700m/s3000m/s
1700m/s
2700m/s2300m/s 2000m/s 3600m/s
770m/s 1000m/s1000m/s
750m/s800 m/s750 m/s1750 m/s
250400
250 600300 250250
2000m/s
Pr. LSV NE
1 2 3
a.
b.
Fig. 3 Profilul transversal T1 Telega
a. hodograful centralizat pe aliniamentul integral, cu ilustrarea hodografilor diferentiali ai undei t3
(graficul superior)
b. sectiunea de mica adancime, cu precizarea regimului vitezelor undelor seismice
(intervalul pichetilor –10m, -240m)
Depozite deluviale: 1- superficiale, 2- masa principala a acumulatului, 3- roca de baza
Pe profilul T4 s-au obtinut hodograful centralizat cu aceeasi componenta a
tabloului de unda, precum si informatii similare privind ordinul de adancime al
limitelor seismice (fig.4). Suplimentar, regimul vitezelor seismice (fig.4a) permite
reliefarea unor particularitati privind extinderea subparalela a sectorului cu
dislocari, precum si evaluari asupra stadiului de evolutie a zonei.
Astfel, in sectorul cvasicentral al sectiunii (fig. 4b) se individualizeaza
dezvoltarea alunecarii principale (intre reperele 70-120m), zona in care acumulatul
are valorile V cele mai mici ( 600m/s) si repauzeaza pe un complex posibil afectat,
la randul sau, de degradari exogene (V = 1200m/s) . Limitrof, pe sectoarele de SV
10
si NE, viteze de 1000m/s - 1300m/s denota formatiuni slab consolidate, dar
stabilizate.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220
Distanta (m)
20
40
60
80
100
tim
p (
ms)
20
40
60
80
100
PI -30m
PI 150m
PI 250m
tdir
tdir t
dir
tdir t
dir tdir
tdir
tdir
tdir
t1 t
1
t1
t1
t1 t
1t1
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2
t2t
2
t2
t2
to
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220
Distanta (m)
440
450
460
470
tim
p (
ms)
440
450
460
470
SV NE
V o = 300 m/sV =1100 m/s
V =2000/2200 m/s
1
2
250 m/s 350 m/s
300 m/s
1300m/s 600m/s
1000m/s
1200m/s
1600m/s 1200m/s
1800m/s
a.
b.
Pr. L
0m 20m 40m 60m
Fig. 4 Profilul seismic T4 Telega
a.hodograful undelor inregistrate; b- sectiune seismica cu detalierea vitezelor de propagare a undelor elastice
Integrarea datelor de mai sus cu cele de pe profilele transversale
complementare a permis constituirea a doua schite de harta cu izolinii avand ca
referinta suprafata principala de alunecare, si anume, cu izohipse (curbe de nivel)
si izopahite (egala grosime), imagini edificatoare privind dispozitia materialului
acumulat, in suprafata, cat si in profunzime. Interpolarile si grafica sunt realizate
prin aportul unor rutine ale programului profesional Surfer.
Prima imagine (fig.5), prin evidentierea unei forme depresionare extinse, mai
accentuata in amonte ( extremitatea de SE a profilului Pr L ), explica, din punct de
vedere a reliefului bazei zonei de viteze mici, conditiile favorizante de aparitie si
evolutie a starii de instabilitate a pantei. Se mai remarca tendinta de temperare-
redresare a acestui nivel spre NV ( pichetul 0 m de pe Pr L si partea centrala a
primului aliniament seismic transversal, Pr.T1).
Se mai subliniaza relevarea unei tendinte de ridicare in zona de vest a hartii,
mai bine conturata in extremitatea corepunzatoare a Pr T1 , unde sectiunea
seismica indica prezenta sarii la adancime mica.
11
50 100 150 200 250 300
50 100 150 200 250 300
50
100
150
200
250
300
50
100
150
200
250
Pr. T1
Pr. T2
Pr. T3
Pr. T4
Pr. L
0m 20m 40m0 m
Fig. 5 Harta cu izohipse la nivelul suprafetei principale de alunecare a terenului
(curbe de nivel exprimate in m)
Date congruente pot fi detasate si din celalalta schita- harta (fig.6), elementul
remarcabil fiind prezenta unui sector cu dezvoltare mai mare a grosimii deluviului
glisat (valoare maxima cca 20 m), cu forma usor elipsoidala, axa mare fiind, logic,
in lungul directiei principale a dinamicii terenului.
Zone similare, insa mult mai restranse ca dezvoltare in special in suprafata, se
reliefeaza in partea de nord-centrala si cea de vest ale perimetrului cercetat.
Amplitudinile dezvoltarii acumulatului in sectoarele particulare semnalate,
dispunerea lor pe relieful rocii din baza sunt elemente care indica actuala lor
stabilizare. Desigur ca in timp, acumularea de noi mase de deluviu provenite din
amonte, acolo unde procesul de degradare prin infiltrarea apelor este evolutiv, va
induce destabilizarea terenului si in aval.
Remarca sugereaza oportunitatea reluarii la interval de 2-3 ani a observatiilor
seismometrice de detaliu, astfel incat monitorizarea sa permita eventuala detasare
a tendintelor de etapa a deplasarii depozitelor superficiale, implicit de activizare a
unuia sau a altuia dintre sectoarele componenete ale versantului degradat.
12
50 100 150 200 250 300
50 100 150 200 250 300
50
100
150
200
250
300
50
100
150
200
250
300
Pr. T1
Pr. T2
Pr. T3
Pr. T4
Pr. L
0m 20m 40m
Fig. 6 Harta cu izopahite la nivelul suprafetei principale de alunecare a terenului
(curbe de nivel exprimate in m)
In timp, pericolul il constituie eventuala dislocarea a volumului semnificativ de
roca din partea de NV a perimetrului, si blocarea astfel a unei parti a albiei paraului
Telega sau chiar a drumului comunal, ce bordeaza versantul drept al vaii.
Implicit, in aceste avarii vor fi incluse si amenajarile strandului cu ape sarate
din vecinatate.
3.2. Metoda rezistivitatilor
Metodologia de cercetare a unei zone afectate de fenomene de instabilitate
sau cu risc de instabilitate trebuie sa cuprinda obligatoriu si un studiu geofizic.
Dintre metodele geofizice, metoda rezistivitatilor in varianta sondajelor electrice
verticale furnizeaza cele mai multe informatii indirecte de detaliu privind conturarea
alunecarilor de teren in suprafata si in adancime, mecanismul de producere,
estimarea riscului si a evolutiei in timp si spatiu a fenomenului.
Metoda rezistivitatilor se bazeaza pe interdependenta dintre proprietatile
electrice (rezistivitatea electrica ρ) si parametrii geotehnici ai terenului sau ai
infiltratiilor de ape subterane, pe contrastele de rezistivitate dintre diferitele roci si
formatiuni ce participa la alcatuirea geologica a unei zone.
Rezistivitatea electrica ρ diferentiaza cel mai bine rocile si mineralele in
functie de compozitie, structura, textura, nivel de compactizare, grad de saturatie
cu apa. Intr-un teren cu alunecari de teren sau cu predispozitie la diferite fenomene
de instabilitate, fenomene ce apar de regula in roci sedimentare, pe pantele
13
versantilor, se inregistreaza efecte geoelectrice semnificative in volumul de roci
dizlocat si in relieful preexistent. De asemenea, pe limita dintre roca de baza si
pachetul de roci deplasate (suprafata de alunecare) apar contraste de proprietati
fizice datorita fenomenelor de frecare interna si coeziune, efecte amplificate de
excesul de fluide (ce cresc greutatea volumetrica a rocilor si le modifica
proprietatile fizice) si de circulatia lor subterana. Rezistivitatea principalelor tipuri de
roci intalnite in zonele cu alunecari de teren variaza in urmatoarele limite:
Roca
ρ masurata pe esantioane in laborator
ρ stabilita prin SEV sau carotaj electric pe:
roca saturata cu apa nemineralizata
roca saturata cu apa sarata
argila 103 - 105 10 – 100 1 - 10
gresie poroasa 105 - 106 30 – 200 1 - 10
gresie compacta
105 - 106 100 – 1000 5 – 100
conglomerat 105 - 106 100 – 1000 5 – 100
marna 104 - 105 100 – 1000 10 - 100
In cele mai multe cazuri, pe sectiunea geoelectrica de rezistivitate
corespunzatoare unei alunecari de teren se individualizeaza cateva orizonturi
electrice caracteristice. Sub un orizont superficial rezistiv sau conductor ce
reprezinta solul uscat ori saturat cu apa meteorica sau de infiltratie, nemineralizata
sau mineralizata, se contureaza masa alunecatoare, formata dintr-un strat nisipos –
argilos, caracterizat insa printr-o rezistivitate medie, datorita permeabilitatii si
prezentei la partea ei inferioara a nivelului hidrostatic. Urmeaza formatiunea
impermeabila, preponderent argiloasa, conductoare, care favorizeaza alunecarea.
In fine, la partea inferioara a sectiunii se afla roca de baza, compacta, deci
rezistiva, pe care are loc deplasarea formatiunilor superioare. Prezenta sau
apropierea sarii, a breciei sarii sau a apelor sarate poate complica aceasta
imagine.
In perimetrul Telega - La Butoi am utilizat un dispozitiv de masura SEV de tip
Schlumberger cu linia de emisie AB cuprinsa intre 3 si 80 m si linia de receptie MN
de 2 m. Finetea investigatiei este data de numarul si amplasarea sondajelor
electrice verticale, cat si de desimea mare a punctelor de masura pe un sondaj
(AB/2 = 1.5 1.7 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 6 7 8 10 12 15 17 20 25
30 35 40 m). Precizia determinarii valorilor rezistivitatilor a fost asigurata prin
efectuarea masuratorilor cu 2 aparaturi performante – statia canadiana de
14
polarizatie indusa si rezistivitate Scintrex Mark VIII cu transmitator de 250 w si
receptor IPR-8, respectiv rezistivimetrul suedez ABEM de mare sensibilitate.
Reteaua punctelor de masura, formata dintr-un profil longitudinal L si 4
profile transversale T, a acoperit partea superioara si mediana a alunecarii
existente. Distanta pe profil dintre locatiile SEV a fost intre 5 si 20 m. Rezistivitatea
aparenta ρa a fost calculata dupa formula clasica ρa=K*ΔV/I, unde ΔV este
diferenta de potential dintre electrozii de receptie M si N, I este intensitatea
curentului electric introdus in sol prin linia de curent AB, iar K este un parametru ce
depinde de configuratia geometrica a dispozitivului de masura. Curentul electric
injectat in sol se distribuie in tot volumul de roci aflat in semispatiul inferior.
Marimea masurata intre electrozii de receptie este asadar o medie ponderata a
rezistivitatilor mediului dintre acestia (rezistivitate “aparenta”), ponderea principala
avand-o rezistivitatea pachetului de roci aflat la o adancime proportionala cu
distanta dintre electrozii de curent. Marind progresiv aceasta distanta, creste
adancimea de patrundere a curentului electric in subsol, deci si adancimea pe
verticala de la care vine informatia cu ponderea cea mai mare (adancimea sau raza
de investigatie). Acesta este principiul sondajului electric vertical.
Rezistivitatea reala s-a obtinut in urma interpretarii cantitative a curbelor de
rezistivitate aparenta cu abacele de 2 strate, rezultand o succesiune de orizonturi
electrice, fiecare cu grosimea si rezistivitatea sa. Sectiunile ρr corespunzatoare
fiecarui profil au fost construite prin corelarea orizonturilor cu rezistivitati apropiate.
Rezultatele obtinute sunt reprezentate pentru fiecare profil sub forma de
sectiuni geoelectrice de rezistivitati aparente si de rezistivitati reale. Au fost de
asemenea construite harti ρa la diferite niveluri de adancime, precum si o harta a
reliefului rocii de baza, asa cum rezulta din interpretarea geologica a datelor
geofizice.
3.4 Metoda geoelectrica
Solutia simpla, bine fundamentata fizic, relativ ieftina si care nu afecteaza in nici
un fel mediul, aflata la indemana pentru rezolvarea problemei expuse, este
utilizarea metodelor neconventionale, indirecte de cercetare, a metodelor geofizice,
dintre care cea mai eficienta s-a dovedit a fi metoda geoelectrica in varianta
sondajelor electrice verticale de rezistivitate in curent continuu. Prin utilizarea unor
echipamente portabile si a unor metode rapide de prelucrare a datelor si de
15
interpretare a rezultatelor, creste eficienta lucrarilor, in paralel cu posibilitatea
monitorizarii evolutiei fenomenelor de instabilitate.
Contributia cercetarii geoelectrice la studiul unei zone afectate de instabilitate sau
predispusa la astfel de fenomene consta in completarea imaginii structurii ascunse a
sectiunii de mica adancime si, tinand seama de toate celelalte informatii disponibile,
in descifrarea mecanismelor de producere a alunecarilor de teren, cu implicatiile
socio-economice corespunzatoare.
Modul de masurare a rezistivitatii pe teren a fost diferit in anul 2010 fata de
anii anteriori, avand in vedere scopurile urmarite si mijloacele avute la dispozitie,
asa incat un scurt istoric al masuratorilor in perimetru se impune. In figura 7 sunt
reprezentate toate profilele geoelectrice din perimetrul Telega.
Primele masuratori, cu caracter informativ, s-au executat in octombrie 2000,
prin metoda sondajelor electrice verticale clasice cu statia manuala Scintrex, pe un
profil transversal si pe un segment al profilului longitudinal situat la deal de acesta.
A fost utilizat un dispozitiv de masura Schlumberger cu lungimea AB/2 maxima de
30 m, scopul urmarit fiind de a se stabili existenta contrastelor de rezistivitate intre
diferitele compartimente ale alunecarii si modul de reflectare a acestora pe
sectiunile geoelectrice.
Urmare a rezultatelor pozitive obtinute, a stabilirii aplicabilitatii metodei SEV
pe tipul respectiv de structura, in aprilie 2004 s-a trecut la investigarea sistematica
a intregii arii de dezvoltare a alunecarii prin metodologia stabilita, scopul fiind de
data aceasta conturarea in adancime si in suprafata a elementelor componente ale
alunecarii. Reteaua de masura a cuprins un profil longitudinal extins intre a doua
treapta majora a alunecarii si piciorul acesteia si 4 profile transversale
echidistantate la 60 m ce au acoperit partea mediana si inferioara a alunecarii,
dispozitivul utilizat AB/2 maxim fiind marit la 40 m. Sectiunile geoelectrice de
rezistivitate corespunzatoare profilelor masurate sunt in mare asemanatoare,
oferind informatii asupra succesiunii orizonturilor electrice in subsol. La partea lor
superioara se inregistreaza de regula rezistivitatile cele mai mari, fapt explicabil
prin prezenta multor goluri si a unui sol afanat. Valorile rezistivitatii scad apoi
progresiv pana la o anumita adancime, aici manifestandu-se influenta cumulata a
formatiunii nisipoase – argiloase ce constituie pachetul de roci alunecate
gravitational, a rocilor argiloase a caror prezenta a provocat alunecarea si a
formatiunilor din acoperisul sarii. La partea inferioara a sectiunilor se constata o
16
crestere sau o tendinta de crestere a rezistivitatii, pusa pe seama prezentei rocii de
baza. In sectoarele unde aceasta tendinta de crestere nu se inregistreaza, roca de
baza se afla la o adancime prea mare in raport cu raza de investigatie a
dispozitivului de masura utilizat.
Prin coroborarea rezultatelor obtinute pe profilul longitudinal si pe cele 4
profile transversale, au fost construite primele harti de rezistivitate aparenta la
diferite niveluri, care au reliefat caracterul asimetric al structurii de adancime,
imposibil de determinat prin observatii de suprafata. Devierea axului alunecarii spre
vest si rezistivitatea mai mare a compartimentului estic arata un grad mai mare de
stabilitate al compartimentului estic si o predispozitie mai mare la instabilitate a
compartimentului vestic.
In 2008, pe langa statia de rezistivitate Scintrex IPR8, a fost achizitionat un
nou tip de aparatura, sistemul automat generator de imagini de rezistivitate si
polarizatie indusa SuperSting R8/IP+64 cu softurile aferente, cu care se vor realiza
toate masuratorile ulterioare prin metoda rezistivitatilor. Ca urmare, a aparut
necesitatea compatibilizarii datelor obtinute cu cele doua sisteme de inregistrare,
prin masuratori in paralel cu ambele aparaturi, pe aceleasi profile, cu acelasi tip de
dispozitiv. Acest lucru s-a realizat in 2008 pe toate profilele care acopera
alunecarea de teren de la Telega. Corelarea celor doua tipuri de sectiuni
geoelectrice, una obtinuta prin masuratori clasice, interpretata cantitativ manual, cu
abace, si reprezentata in Surfer, iar cealalta obtinuta, reprezentata si interpretata
automat cu EarthImager, a aratat ca rezultatele sunt asemanatoare, obtinandu-se
totodata, in lipsa datelor de foraj, indicii privind adancimea de investigatie a
dispozitivului de tip Schlumberger folosit.
In etapa urmatoare (octombrie 2009), pe toate profilele (unul longitudinal in
lungul axului alunecarii si cinci transversale) au fost efectuate teste cu mai multe
tipuri de dispozitive (Schlumberger, Wenner, dipol-dipol) si parametri, la o spatiere
de 5 m intre electrozi, scopul fiind de a determina sectiunea care ofera imaginea
cea mai sugestiva a structurii subsolului si posibilitatile cele mai mari de prelucrare
a datelor. Rezultatele comparative obtinute in urma testelor au impus drept cel mai
potrivit pentru investigarea structurilor geologice foarte complicate, cum sunt
majoritatea alunecarilor de teren, dispozitivul Schlumberger cu o singura linie de
receptie care, desi implica un timp de masura relativ lung, produce imagini clare,
17
sugestive, ale structurii subsolului, cu erori mici, in plus oferind si posibilitatea
prelucrarii fiecarui sondaj in 1D.
Fig.7. Schema profilelor geoelectrice executate in perimetrul Telega
In etapa anterioara a cercetarilor geoelectrice de teren din perimetru Telega
(mai 2010), s-au realizat masuratori de teren prin metoda imaginilor de rezistivitate
18
pe 13 profile transversale lungi de 126 m fiecare, echidistantate la 10 metri, situate
intre profilele transversale T1 si T3, la vest de profilul longitudinal L. Scopul acestei
investigatii a fost validarea relatiilor stabilite intre metodologia geoelectrica utilizata
pe de o parte si structura si proprietatile subsolului pe de alta parte. In paralel, s-a
urmarit detalierea structurii partii superioare a subsolului si indesirea retelei
punctelor de masura intre una din limitele laterale ale alunecarii si axul central al
acesteia, pentru a se explica fenomenele care determina procesele dinamice de
instabilitate a terenului.
Masuratorile s-au executat cu sistemul automat generator de imagini de
rezistivitate SuperSting R8+64 cu cabluri pasive multielectrod. Fisierul de comanda
elaborat utilizeaza sondaje electrice verticale cu dispozitiv Schlumberger avand o
singura linie de receptie MN de 2 m si linia de emisie AB cuprinsa intre 6 si 38 m.
Spatierea de 2 m dintre electrozi si echidistanta de 10 m dintre profile asigura o
explorare de mare detaliu a subsolului pana la adancimea de 7-8 m si acopera
pierderea datorata erorilor introduse de softul de inversie EarthImager in zonele cu
relief accidentat.
Prelucrarea rezultatelor masuratorilor de teren, realizata cu softurile
EarthImager, cuprinde mai multe etape. Prima consta in inversia pseudosectiunilor
de rezistivitate aparenta corespunzatoare profilelor masurate, rezultand sectiunile
transversale T10 - T30. A doua, in fiecare punct de masura a fost extras sondajul
electric vertical corespunzator, contruindu-se cu aceste date profilele L19 – L109,
paralele cu profilul longitudinal L. De notat ca aceste sectiuni de rezistivitate, desi
aparent artificiale, sunt mai apropiate de situatia reala de pe teren, deoarece
conditiile ideale de realizare a unei sectiuni geoelectrice implica pozitionarea liniilor
de curent si de masura perpendicular pe directia profilului, paralel cu directia
structurii. In continuare, sondajele pot fi interpretate cantitativ in mod separat,
rezultand o succesiune de orizonturi electrice, caracterizate fiecare printr-o grosime
si o valoare a rezistivitatii. In final, cu aceste date, modulul Survey Planner permite,
printr-o combinatie repetata de modelari directe si inverse, construirea unui model
structural al subsolului.
19
Fig. 8. Pozitia profilelor geoelectrice si a sondajelor penetrometrice executate in anul 2010
Rezultatele investgatiilor geoelectrice executate in aceasta faza ar trebui
discutate atat comparativ cu sectiunile geoelectrice anterioare, executate cu
dispozitive cu raza mare de adancime (T1, T2, T3 si L), cat si in paralel cu
sondajele penetrometrice executate de colegii francezi. Adancimea mica de
penetrare a acestora (intre 2 si 4 m) nu a strabatut insa intreaga formatiune
alunecata, suprafata principala de alunecare ramanand in adancime, asa incat
rezultatele lor nu ajuta la interpretarea sectiunilor geoelectrice. Pozitionarea
sondajelor penetrometrice este figurata in figura 8.
405350 405400 405450 405500 405550 405600
4999050
4999100
4999150
4999200
4999250
4999300
4999350
4999400
4999450
S05
S13 S21
S20
S06
S19S04
S14
S15
S18
S12
S10
S11
S09 S08
S16S07
S17
T10
T12T11
T13
T14
T15
T20
T21
T22
T23
T24
T25
T30
T0
T1
T2
T3
T4
L
L109L89
L69
L49
L99
L79
L59
L39
L19L29
20
Profilul T10 porneste de la intersectia profilului longitudinal L cu profilul
transversal T1 masurat anterior si se continua spre sud-vest pe un traseu usor
diferit de acesta din urma, de unde si diferenta dintre suprafetele topografice ale
lor. Sunt unele diferente intre imaginea sectiunii T10 si cea a sectiunii T1 (figura 9).
Pe verticala, sectiunea de rezistivitate inversata T10 nu depaseste orizontul
conductor situat deasupra masivului de sare. In cadrul orizontului rezistiv situat
deasupra suprafetei de alunecare, rezistivitatea prezinta variatii datorate
neomogenitatii acestui compartiment. Si aici, suprafata de alunecare se continua la
adancime dincolo de limita vestica a alunecarii observata la suprafata, ceea ce
inseamna ca stabilitatea acestei zone este doar relativa, de suprafata, fundamentul
fiind afectat, probabil, de o suprafata de alunecare veche, profunda, actualmente
stabilizata. In sfarsit, in apropierea axului alunecarii (pichetul 10), suprafata de
alunecare se afunda brusc, determinand ingrosarea compartimentului alunecator
dincolo de raza de investigatie a dispozitivului. Pe flancul estic al alunecarii, la 2 m
adancime se contureaza o noua limita de separatie intre doua orizonturi cu
rezistivitati diferite, care poate reprezenta o suprafata de alunecare secundara,
superficiala. In conditii de precipitatii abundente, aceasta se va activa cu prioritate.
Profilul T20 porneste de la intersectia profilului longitudinal L cu profilul
transversal T2 masurat anterior si se continua spre vest dincolo de capatul acestuia
(figura 10). Deja influenta masivului de sare nu se mai manifesta pe sectiunea de
adancime T1, din cauza indepartarii de aceasta. Pe sectiunea de mica adancime
T20 se diferentiaza o suprafata de alunecare la 2-3 m de la suprafata, cu o
afundare incepand de la pichetul 11, simultan cu o crestere a valorilor rezistivitati i
in compartimentul superior.
In figura 11 sunt reprezentate toate profilele transversale intermediare dintre
T10 (T1) si T20 (T2). Se observa ca in acest sector imaginile rezistivitatii nu sunt
fundamental diferite. Suprafata de alunecare conturata pe imagini separa un
orizont electric mai rezistent (peste 10 ohmmetri) la partea superioara a sectiunilor
de unul mai conductor (2-4 ohmmetri) spre adancime. Aceasta limita de separatie
se gaseste la 2-3 m de suprafata pe flancul vestic al alunecarii, pentru ca in
apropierea axului acesteia (pichetul 10) sa se afunde brusc. In zona centrala,
ingrosata, a compartimentului alunecator astfel conturat, se mai evidentiaza o
suprafata de alunecare superficiala, la 1-2 m de suprafata, pe fondul unor
rezistivitati mici, sub 8 ohmmetri. Aceasta suprafata de alunecare, date fiind
21
pozitionarea amintita, adancimea mica si rezistivitatea redusa, reprezinta portiunea
cea mai sensibila la actiunea factorilor de instabilitate.
Profilul T30 porneste de la intersectia profilului longitudinal L cu profilul
transversal T3 masurat anterior si se continua spre vest dincolo de capatul acestuia
(figura 12). Imaginea distributiei rezistivitatii pe sectiunile inversate de rezistivitate
este net diferita de cea corespunzatoare profilului T20, dovada faptului ca se trece
in alt regim structural. Sectorul vestic al sectiunii este dominat de rezistivitati mari,
indicand o stabilitate a terenului atat la suprafata, cat si in adancime. In zona
centrala, suprafata de alunecare coboara treptat spre axul alunecarii, unde masa
alunecatoare atinge grosimea maxima, peste adancimea de investigatie a
dispozitivului utilizat (8 m), simultan cu o relativa omogenizare pe orizontala si pe
verticala.
In figura 13 sunt reprezentate toate profilele transversale intermediare dintre
T20 (T2) si T30 (T3). Din punctul de vedere al flancului vestic al structurii, se
observa o diferenta neta intre profilele nordice, dinspre vale, asemanatoare ca
aspect cu T10 (T20-T23), si cele sudice, dinspre deal, asemanatoare cu T30 (T25-
T30) - la acestea din urma, zona limitrofa alunecarii fiind efectiv stabila. In ceea ce
priveste compartimentul alunecator, acesta este relativ omogen din punct de
vedere rezistivimetric, dar rezistivitatea mica ii confera un caracter de instabilitate.
In continuare sunt prezentate cateva sectiuni longitudinale artificiale
(nemasurate), construite prin prelucrarea datelor obtinute pe profilele transversale
T10 - T30. Cu softul EarthImager 1D, la metrii 19, 29, 39, 49, 59, 69, 79, 89,
99 si 109 de pe fiecare profil transversal au fost extrase (separate) sondajele
electrice verticale 1D respective. Apoi, fisierele corespunzatoare distantelor
amintite au fost combinate cu softul EarthImager 2D pentru a se obtine fisiere
combinate care, inversate in 2D, au condus la imaginile din figurile 14 si 15. Pe
aceste imagini se observa ca suprafata de alunecare, interpretata ca fiind limita
dintre compartimentul superior rezistiv si cel inferior conductor, are o forma foarte
ondulata, osciland intre 0 si 7 m adancime, relevand astfel extrema neomogenitate
a masei alunecate pe directia alunecarii.
In figura 16 sunt reprezentate in paralel imaginile distributiei rezistivitatii in
sectiune verticala pe profilul L masurat cu dispozitivul cu raza mare de investigatie
si pe profilul 109 construit din masuratorile executate cu dispozitiv mai scurt. Pe
aceasta sectiune se observa cel mai bine cum spatierea mai mare dintre electrozi
22
(5 m) niveleaza izoohmele, in timp ce o spatiere mai mica (2 m) reliefeaza sau
accentueaza micile neomogenitati locale.
In figura 17 am reprezentat comparativ, la aceeasi scara, sectiunile
geoelectrice pe profilul T10 obtinute din aceleasi date de teren, inregistrate cu
sistemul automat SuperSting, in doua moduri. Imaginea de sus reprezinta
sectiunea inversata de rezistivitate prelucrata direct din datele de teren, automat,
cu softul EarthImager 2D, iar imaginea de jos - sectiunea de rezistivitati reale
construita in Surfer prin interpretarea manuala, cu abace, a sondajelor electrice
verticale extrase din fisierele de date brute. Exista o diferenta in reflectarea
elementelor structurale intre cele doua imagini, relativ la adancimea suprafetei de
alunecare, mai mare in cazul interpretarii manuale, diferenta reiesita din alegerea
izoohmei in primul caz, respectiv subiectivitatea interpretarii cantitative a fiecarui
sondaj in parte in al doilea caz.
In ambele cazuri insa, succesiunea orizonturilor electrice sub stratul de sol
rezistiv este aceeasi. In zona alunecata, intre masa alunecata (3-4 ohmmetri) si
formatiunea conductoare (1,3-2 ohmmetri) se contureaza suprafata de alunecare,
incepand exact din dreptul limitei vizibile in teren si a carei forma este neregulata,
cu o ingrosare accentuata in apropierea axului alunecarii. In exterior, orizontul
rezistiv are o grosime mult mai mare, conferind acestui compartiment o aparenta
de stabilitate, infirmata insa in adancime, unde la limita cu formatiunea conductoare
se individualizeaza o posibila suprafata de alunecare, mai veche, in prezent
stabilizata.
Odata stabilita aceasta succesiune a orizonturilor electrice pe verticala, in
cuprinsul alunecarii actuale si in exteriorul acesteia, s-a trecut la faza finala de
prelucrare a datelor - rularea unei prospectiuni virtuale pe un model sintetic
construit pe baza datelor masurate in teren sau prezumate de user.
23
Fig. 9. Sectiuni geoelectrice transversale pe profilele T1 si T10
Fig.10. Sectiuni geoelectrice transversale pe profilele T2 si T20
24
Fig.11. Sectiuni geoelectrice transversale intre profilele T1 si T2
25
Fig. 12. Sectiuni geoelectrice transversale pe profilele T3 si T30
26
Fig. 13. Sectiuni geoelectrice transversale intre profilele T2 si T3
27
NV SE
Fig. 14. Sectiuni geoelectrice longitudinale prin flancul stang al alunecarii (1)
28
Fig. 15. Sectiuni geoelectrice longitudinale prin flancul stang al alunecarii (2)
29
Fig. 16. Sectiuni geoelectrice longitudinale pe profilele L si L109
30
Fig. 17. Sectiuni geoelectrice pe profilul T10
Sus: Interpretare automata cu softul EarthImager. Jos: Interpretare manuala cu abace si reprezentare in Surfer
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120430
435
440
445
450
3-4
8-13
1.3-1.71.3-2
Compartiment alunecator Suprafata de alunecareZona stabilaSol
Sectiune de rezistivitati reale (ohmmetri)Pr. L
19 3929695949
1099989
79
SEV Formatiunea argiloasa
Simulatorul de prospectiune este o combinatie de simulare directa si inversa.
Mai intai e realizata o prospectiune virtuala prin modelare directa pentru a genera un
set de date sintetice. Apoi, setul de date sintetice e inversat pentru a reconstrui modelul
subsolului, care e comparat cu modelul sintetic. Aceste procese se realizeaza automat,
prin iteratii succesive, de catre modulul Survey Planner din softul EarthImager 2D.
Rezultatele acestei simulari, pe o structura care modeleaza un fragment din
alunecarea de teren evidentiata pe sectiunea geoelectrica corespunzatoare profilului
T10, sunt reprezentate in figura 18. Rezistivitatile si grosimile orizonturilor electrice ale
modelului sintetic sunt cele determinate prin interpretarea cantitativa a sondajelor
electrice verticale. Limitele trasate pe sectiunea de rezistivitate inversata corespund
celor din modelul sintetic. Aceasta simulare arata unde trebuie trasate limitele dintre
orizonturile electrice pe sectiunile geoelectrice masurate in teren.
Fig. 18. Simulare de prospectiune pe o alunecare de teren
Calibrarea pe teren in conditii controlabile Masuratorile de calibrare a aparaturii si metodologiei de investigare in teren in
perimetrul Telega-La Butoi au fost executate pe profilele longitudinal L si transversal T2
(fig. 19). A fost aplicat un dispozitiv Schlumberger cu spatierea dintre electrozi de 2,5 si
5 m. Fisierul de comanda a avut urmatorii parametri: 64 electrozi, valoarea maxima
AB/MN=20 si factorul de expansiune 6, care a asigurat o adancime de investigare de 15
m pentru spatierea de 2,5 m si 30 m pentru spatierea de 5 m.
32
4850
4900
4950
5000
5050
1800
1850
1900
1950
2000
2050
2100
2150
2200
2250
2300
X(2000,5000,200)
L-8
L-4
L0
L4
L8
L12
L16
L20
L24
L28
L32
salci
e
1
17
33
49
1
17
33
49
64
T2-18
T2-2
1
33
64
64
L1
L2
T2
Fig.19 Plan cu profilele L si T2
Profilul longitudinal L, in lungime de 315 m, a inceput la 15 m aval de prima
suprafata de desprindere si a urmarit directia axului principal al alunecarii. In fig. 8 este
reprezentata sectiunea geoelectrica verticala intre pichetii -8 si +8, masurata cu
distanta de 5 m intre electrozi. Cu linie intrerupta sunt figurate suprafetele de alunecare
determinate pe baza datelor de rezistivitate, ca limita dintre pachetul de roci rezistive
reprezentand compartimentul alunecator si argilele conductoare pe care acestea stau.
Se observa corelarea foarte buna dintre fruntea alunecarii determinata pe baza datelor
geoelectrice si suprafetele de desprindere cartate pe teren.
33
Fig.20
In fig. 20, aceeasi lungime de profil, impartita in doua sectiuni - cea sudica, in
amonte si cea nordica, in aval - si masurata cu spatierea de 2,5 m, detaliaza sectiunea
verticala de rezistivitate.
Profilul transversal T2 este situat la pichetul 22 de pe profilul longitudinal L, la 300
m aval de fruntea alunecarii. Pe sectiunea verticala de rezistivitate cu spatierea de 2,5
m (fig. 21), suprafata de alunecare apare la adancimea de 5 - 8 m, incepand de la
marginea laterala de la pichetul 6. In schimb, pe sectiunea masurata cu spatierea de 5
m, in adancime se contureaza fragmente ale unei alte suprafete de alunecare,
profunde, probabil stabilizate. Unul din fragmente apare chiar sub creasta de la pichetul
4, ceea ce arata ca aceasta zona nu este stabila, asa cum apare la suprafata, ci poate
deveni instabila odata cu reactivarea alunecarii din profunzime.
34
Fig.21
In etapa (mai 2011) scopul urmarit a constat in depistarea modificarilor survenite
in distributia rezistivitatii partii superioare a subsolului prin masuratori executate la
interval de un an, in conditii de masura similare, astfel:
- aceeasi aparatura geofizica: sistemul automat generator de imagini de rezistivitate
SuperSting R8+64, cu cabluri pasive multielectrod si cutie de distributie incorporata
pentru 64 de electrozi;
- acelasi dispozitiv de masura, de tip Schlumberger cu linia de receptie MN de 2 m si
linia de emisie AB cuprinsa intre 6 si 38 m;
- acelasi fisier de comanda, care asigura investigarea subsolului pana la adancimi de 7-
8 m prin sondaje electrice verticale cu o singura linie de receptie, care permite
interpretarea fiecarui SEV in parte cu softul EarthImager 1D;
- aceeasi perioada a anului, mai;
- aceleasi conditii meteo-climatice, constand in ploi scurte, dar zilnice, alternand cu
vreme senina;
- acelasi mod de prelucrare a datelor primare, constand in inversia pseudosectiunii de
rezistivitate aparenta corespunzatoare fiecarui profil cu programul EarthImager 2D;
- acelasi mod de prezentare a rezultatelor, sub forma de sectiuni inversate de
rezistivitate cu trasarea elementelor componente ale alunecarii.
Singura deosebire fata de 2010 consta in imposibilitatea pastrarii acelorasi
trasee ale profilelor, din cauza miscarii maselor de roci, si a imposibilitatii plasarii
electrozilor exact in aceleasi pozitii. Astfel se explica si diferentele de cote dintre cele
doua serii de masuratori. Aceste diferente, pe directia axului principal al alunecarii
(profilul L), sunt aratate in tabelul de mai jos si sub forma de grafic. Se observa o
ridicare neuniforma a terenului in amonte produsa de acumularea de material in
compartimentul alunecator si o coborare a suprafetei terenului in aval. Este dovada
masurata ca alunecarea este activa, alte indicii in acest sens fiind modificarile vizibile in
35
morfologia compartimentului alunecator, aparitia de numeroase fisuri noi pe toata
suprafata versantului, variatia nivelului lacului de la baza alunecarii si
aparitia unor goluri adanci legate de ivirile masivului de sare..
Topo pr L 2010 2011 Diferenta
T30 459.5 461 1.5
T25 458.5 460.3 1.8
T24 457.8 459 1.2
T23 456.5 457.2 0.7
T22 455.8 456 0.2
T21 454.3 455.6 1.3
T20 453.8 454.7 0.9
T15 453.1 452 -1.1
T14 451.9 450 -1.9
T13 449 448 -1
T12 447.1 447 -0.1
T11 445.8 445.8 0
T10 444.6 445 0.4
In ceea ce priveste masuratorile geoelectrice de teren executate in aceasta faza
a cercetarii alunecarii de teren de la Telega - La Butoi, rezultatele obtinute arata
modificari nesemnificative produse in distributia rezistivitatii in partea superioara a
subsolului in perioada mai 2010 - iunie 2011. Toate perechile de sectiuni ale
rezistivitatii inversate sunt asemanatoare atat ca aspect al distributiei rezistivitatii, cat si
ca valoarea acesteia. Diferentele existente se datoreaza mai mult factorilor tehnici
(conditii de prizare, diferente in pozitiile electrozilor, umiditate diferita) decat
caracteristicilor geologice si se incadreaza in limitele normale pentru rocile
componente.
36
In figura 22 sunt reprezentate perechile de profile transversale intermediare
dintre T10 si T30 efectuate in anii 2010-2011.
37
38
Fig. 22. Sectiuni geoelectrice transversale intre profilele T1 si T3 (2010-2011)
39
Suplimentar fata de remasurarea acelorasi profile in aceleasi conditii, am
realizat acum cateva experimente inedite in studiul alunecarilor de teren.
1. Daca in faza anterioara am prezentat comparativ sectiunile inversate de
rezistivitate realizate cu acelasi tip de dispozitiv (Schlumberger), dar cu caracteristici
geometrice (spatierea electrozilor, adancimea de investigatie, rezolutia) diferite, in
aceasta faza a cercetarii am realizat, pe 6 profile situate intre T1 si T2, cate doua seturi
de masuratori cu dispozitive diferite (Schlumberger si dipol-dipol), avand insa raze de
investigare apropiate (8-9 m, ceva mai mare pentru dispozitivul dipol-dipol). Imaginile
rezultate sunt echivalente ca aspect, contrast de rezistivitate si eroare RMS, fapt foarte
important, deoarece arata ca in practica se poate utiliza oricare din cele doua
dispozitive, in functie de scopul urmarit. Avantajul utilizarii dispozitivului dipol-dipol este
durata mai mica a masuratorii, in timp ce din masuratorile cu dispozitiv Schlumberger
se pot obtine mai multe informatii prin extragerea sondajelor 1D, interpretarea separata
a acestora sau rularea unei prospectiuni virtuale pentru a genera o modelare directa s
subsolului.
40
41
Pe profilul T10 am executat si masuratori de polarizatie indusa, parametru care
este sensibil la variatia concentratiei de anumite minerale metalice prin asa-numita
polarizatie de electrod sau, in cazul nostru, de continutul de minerale argiloase prin
fenomenul cunoscut ca polarizatie de membrana. Utilizarea unor electrozi de inox in
locul unora impolarizabili la linia de receptie a condus insa la polarizarea acestora,
rezultand multe date eronate, in special in cazul diferentelor mici de potential, date
eliminate automat de softul EarthImager. In final, imaginile inversiei de IP rezultate au
fost puternic distorsionate, cu eroare RMS foarte mare, nefiind utilizabile.
In etapa (iulie 2011) se compara interpretarea in termeni geotehnici si
hidrogeologici a imaginii tomografice pe profilul longitudinal ales pentru monitorizare in
zona “la Butoi” efectuat in septembrie 2009 cu imaginea obtinuta in iulie 2011. Scopul
acestui studiu comparativ consta in depistarea modificarilor survenite in distributia
rezistivitatii partii superioare a subsolului prin masuratori executate la interval de un an-
doi, in conditii de masura pe cat posibil similare.
Premisele interpretarii
Reteaua de masura a cuprins un profil longitudinal extins intre a doua treapta
majora a alunecarii si piciorul acesteia. Metodologia si aparatura de achizitie si
prelucrare a datelor de teren fost aceeasi O modificare este luna de masurare, dar
regimul pluviometric este destul de asemanator.
A doua deosebire fata de 2009 consta in imposibilitatea pastrarii acelorasi trasee
ale profilelor, din cauza miscarii maselor de roci, si a imposibilitatii plasarii electrozilor
exact in aceleasi pozitii. Astfel se explica si diferentele de cote dintre cele doua serii de
42
masuratori. Aceste diferente, pe directia axului principal al alunecarii (profilul L), sunt
destul de mici (vezi tabelul).
Diferenta mare de la cele trei puncte din amont reprezinta evolutia unei noi frunti
de alunecare dn afara profilului, sa nu uitam ca panta intreaga este neimpadurita si
este supusa alunecarilor. Este dovada masurata ca alunecarea este activa, alte indicii
in acest sens fiind modificarile vizibile in morfologia compartimentului alunecator,
aparitia de numeroase fisuri noi pe toata suprafata versantului, variatia nivelului lacului
de la baza alunecarii si aparitia unor goluri adanci legate de ivirile masivului de sare.
Interpretarea datelor
Geomorfologic, se observa o ridicare neuniforma a terenului in amonte produsa
de acumularea de material in compartimentul alunecator (tarus 275-315) si o coborare
a suprafetei terenului in aval (tarus 215-235). Deasemenea o ridicare in zona centrala a
profilului (tarus 145-180). Ridicarile presupun o acumulare de material (frunte a unui
solz de alunecare).
Geoelectric, pe dispozitivul Schlumberger minimul central din 2009 care
presupunea o umiditate crescuta a materialului alunecator si a stratului pe care se
aluneca s-a diminuat deoarece in perioada ce a trecut (sept 2009-iul 2011) s-a produs
o oarecare dizolvare a pintenului de sare de la tarusul 45-145 aflat la cca. 25 m
adancime si o drenare a apei din teren.
Imaginea obtinuta cu dispozitivul dipol-dipol, in realitate cu o adancime de
investigare mai mica decat dispozitivul Schlumberger (de 1,5 ori), sugereaza o
rezistivitate mare a stratului acoperitor (1-3 m) si deci o umiditate mai scazuta ceea ce
poate duce la ruperea unor solzi superficiali de alunecare.
Imaginea obtinuta cu dispozitivul Schlumberger sugereaza ca pintenul de sare
de la cca 25 m adancime s-a erodat, avand un nou relief, mai accentuat retinand in
crevase o umiditate mai crescuta. Deoarece acest reliefal sarii (electrod 60-145) este
cvasiconform cu morfologia terenului, pe aceasta portiune se asteapta o posibila
alunecare mai profunda (solzi de cca 5-8m grosime).
Geotehnic, vorbind punctul cheie al interpretarii tomografiei din 2011 este zona
de la electrodul 175-185 unde se remarca un dipol geoelectric maxim-minim (16-0,8
Ohmm) care presupune un gradient mare si deci o posibila initiere a unui fenomen de
alunecare. Solzul alunecat va porni de la electrodul 185-190, avand fruntea la
electrodul 145.
43
Electrod 2009 Cota 2009 Electrod 2011 Cota 2011 Diferenta (dh)
0 433 0 433 0
15 433.5 15 434 -0.5
35 437 35 438 -1
55 440.5 55 440 0.5
75 443 75 444 -1
95 445.5 95 446 -0.5
115 449 115 448 1
135 452.5 135 451 1.5
155 455 155 457 -2
175 456.5 175 459 -2.5
195 458.5 195 459 -0.5
215 459.8 215 462 -2.1
235 461 235 463 -2
255 465 255 466 -1
275 469.7 275 474 -4.3
295 471.5 295 481 -9.5
315 474 315 485 -11
Dispozitivele de masura au fost diferite exceptand profilul longitudinal L care a
fost masurat folosind aceeasi metoda Schlumberger ca in 2009, la fel si perioada de
masurare (iulie 2011 comparativ cu septembrie 2009).
Profilele pentru a fi comparate, anume sectiunea transversala T0 (fig. 23) si cea
longitudinala L (fig 24).
44
Fig. 23 Sectiuni geoelectrice de rezistivitate pe profilul T0
Fig. 24 Sectiuni geoelectrice de rezistivitate pe profilul L
45
4. PROCESE GEOLOGICE DINAMICE ACTUALE
Avand in vedere intensitatea fenomenelor de degradare a terenurilor din
cuprinsul comunei Telega, principalele procese geologice actuale au necesitat un
studiu complex, punandu-se, astfel, in evidenta procesele legate de actiunea apelor de
suprafata, precum si cele legate de deplasarea maselor de roci pe pante.
Procese legate de actiunea apelor de suprafata
a. Siroirile se produc pe pantele cu inclinare mai mare si se datoresc scurgerilor
superficiale pe versanti a apei de ploaie sau a celei provenite din topirea zapezilor. Se
produc eroziuni liniare a caror efecte duc la formarea rigolelor de siroire, care evolutiv
ajung la ravenari si in final la ogase.
b. Eroziunea apelor curgatoare consta in distrugerea scoartei si transportul
produselor rezultate in urma acestei activitati. In acest sens se deosebeste o eroziune
de fund (eroziunea pe verticala) ce se produce fie direct, din amonte spre aval,
datorandu-se curentului de apa, fie remanent (eroziune regresiva), care actioneaza din
aval spre amonte.
Aceste tipuri de eroziune sunt caracteristice principalului curs de apa din
perimetrul cercetat, valea Telega.
Procese legate de deplasare a maselor de roci pe panta
Sunt reprezentate prin prabusiri si alunecari de teren.
a. Prabusirile se produc in zonele de dezvoltare a orizontului brecios salifer, de
varsta badeniana si sunt rezultatul actiunii de dizolvare-levigare a apelor de infiltratie si
subterane asupra masivelor de sare. Este un proces lent si perpetuu.
In urma acestei activitati se creeaza goluri care in anumite momente sunt
obturate in urma antrenarii gravitationale pe verticala a maselor de roci acoperitoare,
cand acestea sunt de genul marnelor, argilelor cu intercalatii grezoase si a nisipurilor.
Concomitent se presupune si un grad de umiditate si stare plastica in afara celor
normale.
b. Alunecarile de teren sunt cele mai reprezentative si raspandite procese
geologice dinamice legate de deplasarea maselor de roci pe panta.
Aparitia, declansarea si dezvoltarea lor se datoreste in general unor cauze
naturale (natura litologica a formatiunilor geologice si structura acestora, morfologia
terenului, actiunea gravitatiei, actiunea apelor de precipitatie si subterane, variatia si
intensitatea factorilor climatici sezonieri etc.) si mai putin artificiale (defrisari pe
46
suprafete intinse, extinderea culturilor pe pante, pasunatul intensiv, modificarea
pantelor unor versanti si incarcarea taluzelor prin lucrari de constructii etc.).
Aceste manifestari au o foarte mare extindere in perimetru, afectand gradul de
stabilitate al terenurilor intr-o asa masura incat s-au creat situatii de maxima gravitate la
nivelul comunei Telega, ajungandu-se pana la avarii ale cailor de acces si distrugerea
completa a numeroase locuinte.
In malul stang al vaii Telega, efectele deplasarilor de teren au o mare extindere,
pe alocuri fiind catastrofale. Dintre acestea, cele din sectorul numit "La Butoi" prezinta
un interes sporit prin distrugerile pe care le poate cauza in evolutia lor bailor Telega,
precum si drumului principal comunal si lucrarilor de arta aferente acestuia.
In sectorul sus-mentionat, versantul este puternic afectat pe o suprafata de circa
0,4 km2. Morfologia prezinta numeroase suprafete de desprindere, uneori cu aspect de
abrupturi, valuri de diferite amplitudini si suprafete in contrapanta, in care sunt
cantonate acumulari de apa sub forma de laculete si malstini, fisuri longitudinale si
transversale cu adancimi si latimi variabile etc.
Panta terenului este destul de accentuata, in special in apropierea zonei de
creastã. Partea superioarã a versantului este ocupatã de livezi si pãsuni ce apartin
localnicilor. Rapele de desprindere au forme semicirculare sau neregulate.
Alunecãrile de teren ocupa versantul stang al vaii Telega, ajungand panã la
culmea dealului pe care se afla drumul spre Bustenari aflandu-se in diverse stadii,
incepand cu cele vechi-stabilizate si continuand cu reactivari recente, acestora
adãugandu-li-se ravenãri, siroiri si surpãri de maluri (fig. 25).
In momentul de fata, considerãm ca alunecarea prezinta 5 trepte. Rapa de
desprindere initiala, situata aproape de creasta dealului, are forma de amfiteatru. Se
estimeaza inaltimea acesteia ca fiind in jurul valorii de 20 m. In literatura de specialitate,
suprafata de alunecare (in acest caz suprafata initiala) este estimata intr-o prima
etapã, a se situa la o adancime aproximativ egala cu inaltimea fetei de desprindere. La
baza primei trepte se observã un acumulat alcatuit din blocuri de argila nisipoasã. In
primavara anului 2000, in urma unor precipitatii destul de importante ca volum, in cadrul
treptelor doi si trei s-au produs reactivãri ce au afectat pasunea si cateva garduri care
delimitau proprietatile localnicilor. Copacii sunt inclinati sau trantiti la pamant si se
prezinta sub aspectul clasic de “padure beata”. De asemenea, partea inferioara a
ultimei trepte se prezinta sub forma de curgere plastica de noroi, afectand malul stang
al paraului Telega si stalpii de curent din zona.
47
In cadrul masei alunecate pot fi observate frecvente crapaturi longitudinale si
transversale, multe zone cu acumulari de apa, portiuni cu vegetatie de balta sau
podbal. Crapaturile au dimensiuni variabile: latimi intre 5-30 cm, adancimi de 10-120
cm.
Printr-un efect de subimpingere, aceasta alunecare a afectat si malul drept al
paraului. Ca urmare, s-au intreprins lucrari de stabilizare a ambelor maluri, reprezentate
prin ziduri de sprijin de beton. Am putut constata si gradul avansat si continuu de
degradare a drumului national, ce face legãtura intre Telega si Melicesti, pe aceastã
portiune.
In afara rocilor acoperitoare cuaternare, deluviale, argiloase, galbui-cenusii, sunt
antrenate si roci din baza; in aria de desprindere sunt afectate roci marnoase, cenusii-
negricioase, fin stratificate, nisipoase ce alterneaza cu gresii moi, cenusii, atribuite
meotianului. Spre aval sunt interceptate si roci ale "orizontului stratelor de Podu Morii",
reprezentante ale oligocenului mediu, din argile si marne cenusii in alternanta cu gresii
cenusii, slab stratificate. De asemenea sunt afectate si roci ale "orizontului brecios
salifer", atribuit badenianului inferior. Predomina marnele cenusii vinetii cu structura
brecioasa si lentile de sare alb-cenusie, larg cristalizata.
Intreaga stiva de sedimente este prinsa intr-o structura complexa traversata de
falia Campina-Cosminele si flancata la NE de falia Martinului.
In decursul celor 3 ani de derulare ai proiectului au putut fi observate modificari
ale morfologiei suprafetei alunecarii de teren, aceste observatii fiind rezultatul masurarii
conturului zonei cu ajutorul GPS (fig. 25).
De asemenea, s-a putut lua ca reper o salcie situata exact pe axul alunecarii,
aceasta deplasandu-se in decursul a peste 10 ani de observatii, cu circa 10 m.
48
Figura 25- Schita alunecãrii de teren „La Butoi”
Declansarea alunecarilor de teren a fost sesizata de foarte multa vreme (ulterior
acestea au fost reactivate). Factorii cauzali ce au stat la baza fenomenului au fost:
- existenta faciesurilor argiloase si a breciei sarii;
- tectonizarea secundara a complexelor litologice;
- unghiul de panta;
- gradul de acoperire cu vegetatie scazut;
- regimul ridicat al precipitatiilor.
Efectul combinat al acestor factori a produs deplasari areale cu tronsoane de
suprapunere, unele cu viteze mai mari de deplasare a masei active. Alunecãrile au un
caracter general detrusiv, in unele zone mixt, insecvent, fiind plastice, pe alocuri plastic
curgãtoare, active, de mica adancime pana la profunde, creand un larg camp de
49
alunecare. Acestea au dus la distrugerea stabilitatii versantului (afectand terenuri de
pasunat, livezi si constructii), aparitia unor izvoare sau obturarea unor lacuri.
Fig.26 Modelarea 2D si 3D a bazei alunecarii de teren
Volumul de roca deplasata, calculat pe baza hartii topografice si a bazei
alunecarii (fig.26), ajunge la 240.000 m3.
In extremitatea vestica, fenomenul este legat de acela al dizolvarii sarii, care prin
crearea unor nise in samburele de sare a atras prabusirea pe verticala a rocilor
acoperitoare, marnoase nisipoase-argiloase.
Mentionam ca, in general, alunecarea prezinta indicii de stabilitate, dar oricand
este susceptibila de o noua reactivare.
50
5.CERCETAREA PENETROMETRICA
In anul 2010 s-a incercat o corelare a rezultatelor obtinute prin metode geofizice
(electrometrie) cu cele de penetrometrie. Colegii francezi au lucrat cu un aparat PANDA
(Fig.27). Acesta este un penetrometru dinamic cu con, usor (20kg), ce foloseste
energie variabila (transmisa cu ajutorul unui ciocan) si poate fi manevrat de o singura
persoana, in aproape orice locatie, pana la o adancime de 6 metri. Aparatul este utilizat
in scopul penetrarii rocilor si masoara rezistenta materialului, care poate fi convertita in
Mpa, KN, psi, CBR etc.
Fig. 27 Penetrometrul PANDA
Echipamentul este format din trei componente principale: nicovala, terminalul si
unitatea centrala de achizitie.
Adancimea mica de penetrare a tijelor (intre 2 si 4 m) nu a strabatut insa
intreaga formatiune alunecata, suprafata principala de alunecare ramanand in
adancime. Pozitionarea sondajelor penetrometrice este figurata in figura 8.
Tranzitia dintre sol si masa alunecata este destul de clara la o adancime de 1-
1,5 m. Cu toate acestea este foarte dificil de stabilit o corelare buna intre adancimea
suprafetei de alunecare si oprirea semnalului penetrometrului. Ceea ce este interesant
este ca semnalul penetrometrului se opreste la mijlocul stratului rezistiv, ceea ce poate
fi legat de o zona mai dura a masei alunecate.
51
Fig.28 Corelarea profilelor de penetrometrie cu profilul L de rezistivitate
Dar adancimea suprafetei de alunecare, dupa interpretarea profilului de rezistivitate,
este de doua ori mai adanca (Fig.28). O alta posibilitate a opririi semnalului este
explicata prin frictiunea rocii de tija metalica.
6.ANALIZE MINERALOGICE PENTRU MINERALE ARGILOASE
6.1 Metodologia de probare
Probele, reprezentand argilite, au fost colectate din carotele rezultate in urma forarii
in zona Telega, cu un utilaj Bereta pus la dispozitia noastra, cu amabilitate, de dl.
Director GEO SERV, Neata Gheorghe. Forajele au mers pana la o adancime de 3-3,5
m, pe primii 2,5 m intalnind argile vinete si maronii, cu aspect pastos, aspect care
dispare dupa primii 2,5 m. La adancimea de 3-3,5 m apare sarea, de culori variabile, de
la alb-gri la alb-cenusiu, culori date de continutul de minerale argiloase. Prelevarea
probelor s-a facut chiar la baza forajului, fiecare carota fiind injumatatita si probata in
functie de aspectul macroscopic: culoare, duritate, textura etc.
6.2 Metode analitice utilizate
Desi numarul metodelor de analize mineralogice este destul de mare (se cunosc
aproximativ 20 de tipuri fundamentale de metode de analiza, atat fizice cat si chimice,
52
si o multitudine de combinatii ale acestora), nu toate pot fi aplicate cu succes in studiul
mineralelor argiloase, caracterizate in general prin cristalinitate redusa si talii mici ale
particulelor.
Diversitatea si complexitatea problematicii care se pune in studiul acestor tipuri de
minerale, induce necesitatea folosirii unor metode analitice adecvate, care sa
evidentieze caracteristicile fizice si/sau chimice specifice.
Deoarece toate esantioanele colectate din carotele extrase din forajele executate in
zona respectiva sunt sub forma de argile hidratate, cu aspect pastos, iar mineralele
care le compun se prezinta sub forma unor cristale de talie micronica, decelabile doar
prin studiul la microscopul electronic, analizelor clasice primare - observatii
macroscopice si observatii la lupa binoculara – li se vor adauga analizele
difractometrice de raze X in pulberi. Pentru o interpretare cat mai exacta a rezultatelor,
difractometria de raze X va fi completata cu: analize prin spectrometrie de absorbtie in
infrarosu, analize termice si analize la microscopul electronic cu baleiaj prin
spectometria dispersiei energiilor (EDS/EDAX); suplimentar se mai pot face analize prin
spectrometrie cu plasma cuplata inductiv cu spectrometrie de emisie si analize chimice
in medii umede.
Anterior analizei difractometrice de raze X, probele au fost supuse unui proces de
uscare la temperatura camerei (25oC) timp de 48 de ore, sitare prin sitele de 0,63mm,
0,5mm, 0,4mm, 0,2mm, spalare atenta cu acetona (50 – 100 ml de acetona la 5 – 10 g
de proba) in vederea indepartarii urmelor de material organic si a particulelor de
dimensiuni coloidale de sesquioxizi de fier, si separare la lupa binoculara pentru
sortarea diferitelor faze minerale. S-a evitat spalarea probelor cu apa distilata pentru a
se indeparta riscul unei hidratari suplimentare a materialului. Evaporarea solventului
organic din materialele extrem de poroase a fost urmarita prin verificare la lampa cu
cuart, folosindu-se o lampa UV portabila tip Vetter, cu filtru de 366 nm. Dupa alegerea
atenta la lupa binoculara, agregatele granulare obtinute au fost mojarate intr-un mojar
de agat, sub acetona, pana s-a obtinut o pulbere cu dimensiunea granulelor de 30 - 40
μm.
6.3Analize difractometrice de raze X in pulberi
Analizele difractometrice de raze X in pulberi au fost realizate folosindu-se un
difractometru tip Briker D8 Advance (fig. 29), aflat in dotarea Laboratorului de
mineralogie al Institutului Geologic al Romaniei. Acesta prezinta un goniometru vertical,
53
are o configuratie θ - 2θ, focalizare Bragg - Brentano, cu posibilitatea deplasarii
independente a tubului si detectorului, tub de radiatii X cu anod de Cu, 2 kw si filtru de
Ni. Aparatul poate determina natura fazelor cristaline, avand o baza de date ICDD PDF
2/2007, cu licenta, ce cuprinde 23961 difractograme de minerale, 889 difractograme
ale unor faze din cimenturi, 6197 difractograme ale unor faze ceramic, 66842
difractograme ale unor faze din produsi corozivi, 3453 difractograme ale unor faze
cristaline din produse farmaceutice si 2783 difractograme ale unor zeoliti, cu un numar
de 172360 faze inorganic, 30728 faze organice si 3514 faze duale. Softul cuprinde
doua programe de interpretare: Diffracplus Basic (Eva 13) pentru identificarea fazelor
cristaline, si Topaz 3 pentru determinarea cantitativa a fazelor cristaline si a
dimensiunilor cristalititelor. De asemenea, programul permite si vizualizarea structurilor
fazelor minerale analizate.
Proba, sub forma de pulbere, a fost fixata pe celula de siliciu si introdusa in suportul
aparatului. Montajul aparatului de tip θ - 2θ a permis efectuare masuratorilor in
intervalul 4 – 90o, pentru a putea prinde toate reflexele principale ale mineralelor
argiloase, minerale care difracta la valori ale lui θ foarte mici (sub 7o), dar si reflexele
principale ale altor minerale care pot sa apara in asociere cu acestea si care difracta la
valori mai mari (calcitul, gipsul, etc.).
In cazul acestui tip de aparat, radiatia Cu Kα, λ = 1,54056 Ǻ, este monocromatizata
prin folosirea unui monocromator curb de grafit. Conditiile de lucru folosite au fost:
viteza de scanare 0,01o (2θ) pe secunda, pentru un timp de 4, secunde pe pas. Toate
masuratorile au fost efectuate la un voltaj de 40 Kv, la o intensitate a curentului de 30
mA, un sistem de fante (de intrare, de antidifuzie si de iesire) standard (1-0, 1-1 mm) si
o fanta de receptie de 0,6 mm. Ca etaloane interne a fost folosit Si sintetic. Calibrarea
aparatului s-a facut folosindu-se tot Si sintetic, obtinandu-se o acuratete a masuratorilor
corespunzatoare unei deviatii de 0,01o 2θ pentru intregul interval masurat.
54
Figura 29 Difractometru de raze X in pulberi Bruker D8 Advance
In prelucrarea si interpretarea difractogramelor s-a folosit programul Diffracplus
Basic (Eva 13) bazat pe fisele ICDD aflate in baza de date a calculatorului atasat
difractometrului. Programul permite o mai buna si mai rapida comparare a
difractogramelor inregistrate cu difractogramele din baza de date IDCC.
Indexarea reflexelor inregistrate pe difractograme s-a facut in conformitate cu
fisele JCPDS – ICDD si in acord cu structurile determinate pentru fiecare mineral in
parte, stabilite fie pe minerale naturale, fie pe compusi sintetici. De asemenea, s-a avut
in vedere sistemul de cristalizare al mineralelor studiate si grupul spatial (pentru
stabilirea conditiilor de non-extinctie si eliminarea unora dintre reflexe).
Pentru obtinerea unor difractograme clare, care sa permita identificarea exacta a
mineralelor, s-a incercat pe cat posibil folosirea unor esantioane cu o puritate ridicata.
Radiatia difractata a fost inregistrata cu ajutorul contorului Geiger-Müller care este rotit
pe un cerc in centrul caruia se gaseste proba, cu o viteza unghiulara dubla fata cea a
preparatului (montaj θ - 2θ). Astfel, conditia de focalizare este permanent indeplinita, iar
pentru unghiuri θ caracteristice se vor inregistra linii de difractie specifice.
55
Cele trei probe supuse analizelor mineralogice au fost colectate din zona Telega,
alunecarea « La Butoi », zona de la baza (probele 3 si 4) si din incinta Bailor Telega
(proba 5).
Mai intai, probele au fost supuse unor observatii macroscopice. S-a constatat ca
ele sunt argile tipice zonei. Sunt compacte, cu culori in general gri-vinetii, cu stratificatii
maronii-negricioase, remarcandu-se prezenta unei cantitati mari de material organic.
Proba 3 este o argila compacta, de culoare gri, cu un strat negru de materie organica,
duritate slaba, aspect pamantos si spartura neregulata. Proba 4 este o argila usor
nisipoasa, de culoare vinetiu-verzui, duritate slaba, spartura neregulata, cu fragmente
de cochilii de gastropode si material organic. Proba 5 este o argila compacta, de
culoare vinetiu deschis, usor spre verzui, spartura neregulata, duritate slaba si nu
contine material organic.
Observatiile macroscopic au fost completate de analize difractometrice de raze X
in pulberi, efectuate in laboratorul de mineralogie al institutului cu ajutorul unui
difractometru de tip Bruker D8 Advance, cu radiatie de Cu filtrata cu Ni si montaj θ-2θ.
Mai intai, probele au fost uscate timp de 24 de ore la temperatura camerei (24oC), dupa
care au fost supuse maruntirii si separarii prin sitele de 1,00mm; 0,63mm; 0,5mm;
0,4mm si 0,2mm. Restul pe sita de 0,63mm a fost supus observatiilor la lupa
binoculara, acolo unde a fost cazul fiind separate mai multe faze. Cele trei probe nu
prezinta mai multe faze minerale. Dupa alegerea la lupa binoculara, probele au fost
mojarate in mojar de agat, sub acetona, pentru indepartarea substantei organice.
Dupa mojarare, au fost fixate prin presare in suportul de probe si introduse in
difractometru. Masuratorile au fost efectuate la valori ale unghiului θ cuprinse intre 4-
90° pentru a putea fi prinse toate picurile, un voltaj de 40 mV si o intensitate de 40 mA,
un pas de 0,04/s si increment 0,1. Difractogramele rezultate au fost interpretate cu
ajutorul programului Diffrac plus EVA 13, prin comparatie cu difractogramele din fisele
ICDD aflate in baza de date.
Astfel, proba P3 reprezinta un amestec de cuart, calcit, kaolinit si illit, la care se
adauga gipsul si feldspatii alcalini de tipul albit-anortit (fig.30). Feldspatii sunt in
cantitate foarte mica si sunt puternic alterati, prin alterare rezultand illitul, cel mai
prezent mineral argilos. La acesta se mai adauga kaolinitul sau interstratificatii de tipul
illit-kaolinit. Prezenta calcitului a fost verificata si prin picurarea unui fragment de proba
cu HCl, proba prezentand efervescenta puternica.
56
P3 Telega
01-089-1305 (A) - Calcite, magnesium, syn - (Mg0.06Ca0.94)(CO3) - Y: 87.91 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 4.96300 - b 4.96300 - c 16.95700 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primi
01-070-0982 (A) - Gypsum - Ca(SO4)(H2O)2 - Y: 22.88 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.67000 - b 15.20100 - c 6.53300 - alpha 90.000 - beta 118.600 - gamma 90.000 - Body-centered - I2/c (15) - 4 - 49
00-003-0059 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 6.11 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000 - b 8.93000 - c 7.37000 - alpha 91.100 - beta 105.000 - gamma 90.000 - 326.693 - F30= 1(0.0729,340)
00-009-0334 (D) - Illite 2M1 - K-Na-Mg-Fe-Al-Si-O-H2O - Y: 17.02 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.20000 - b 9.00000 - c 20.00000 - alpha 90.000 - beta 95.500 - gamma 90.000 - 931.691 - F23= 1(0.061
00-041-1480 (I) - Albite, calcian, ordered - (Na,Ca)Al(Si,Al)3O8 - Y: 23.13 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 8.16100 - b 12.85800 - c 7.11200 - alpha 93.680 - beta 116.420 - gamma 89.390 - Base-centered - C
01-085-0794 (A) - Quartz, syn - SiO2 - Y: 101.80 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.91000 - b 4.91000 - c 5.40000 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P3221 (154) - 3 - 112.742 - I/I
Operations: Y Scale Mul 1.000 | Smooth 0.150 | Fourier 20.000 x 1 | Strip kAlpha2 0.500 | Background 1.000,1.000 | Import
File: P3 Telega.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 4.000 ° - End: 90.000 ° - Step: 0.040 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 16 s - 2-Theta: 4.000 ° - Theta: 2.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.
Lin
(C
ou
nts
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
2-Theta - Scale
9 10 20 30 40 50 60
Cuart
Cu
art
Cu
art
Cu
art
Fe
ldsp
ati
Fe
ldsp
ati
Fe
ldsp
ati
Fe
ldsp
ati
Illit
Illit
Illit
Illit
Illit
Illit Il
lit
Illit
Illit
Ka
olin
it
Ka
olin
it
Ka
olin
it
Ka
olin
it
Gip
s
Gip
s
Gip
s
Gip
s
Calcit
Ca
lcit Ca
lcit
Ca
lcit
Figura 30 Difractograma de raze X in pulberi a probei P3 Telega.
Proba P4 este o asociatie de cuart, illit si feldspati alcalini de tipul albit-anortit
(fig. 31). Cantitatea de cuart este destul de mare, fapt determinat si in urma
observatiilor macroscopice. Feldspatii au un grad ridicat de alterare (in figura 31 se pot
observa picurile mici ale feldspatilor), trecand in illit.
Proba P5 este un amestec de cuart, calcit feldspati alcalini de tipul albit-anortit si
minerale argiloase : illit, kaolinit si interstratificatii de tipul illit-kaolinit (fig. 32). Prezenta
calcitului a fost observata si in urma atacului cu HCl, proba P5 prezentand o
efervescenta puternica. Feldspatii de tip albit-anortit sunt puternic alterati (pe
difractograma din figura 3 picurile lor sunt foarte slabe) si trec in illit.
Cele trei probe de argile contin ca minerale argiloase predominante illitul si
kaolinitul. Illitul este un mineral tixotropic, marindu-si volumul la contactul cu apa si
producand in plus fisuri ale rocii in procesul de gelivatie (inghet/dezghet).
57
P4 Telega
00-009-0334 (D) - Illite 2M1 - K-Na-Mg-Fe-Al-Si-O-H2O - Y: 9.23 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.20000 - b 9.00000 - c 20.00000 - alpha 90.000 - beta 95.500 - gamma 90.000 - 931.691 - F23= 1(0.0619
01-076-0829 (*) - Microline - K0.94Na0.06Al0.95Si3.05O8 - Y: 25.98 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 8.57400 - b 12.96200 - c 7.21000 - alpha 90.350 - beta 116.030 - gamma 88.800 - Base-centered - C-1 (2
01-085-0865 (A) - Quartz, syn - SiO2 - Y: 82.09 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.90000 - b 4.90000 - c 5.40000 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P3221 (154) - 3 - 112.284 - I/Ic
Operations: Y Scale Mul 1.000 | Smooth 0.150 | Fourier 20.000 x 1 | Strip kAlpha2 0.500 | Background 1.000,1.000 | Import
File: P4 Telega.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 4.000 ° - End: 90.000 ° - Step: 0.040 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 22 s - 2-Theta: 4.000 ° - Theta: 2.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.
Lin
(C
ou
nts
)
0
10
20
30
40
2-Theta - Scale
8 10 20 30 40 50 60 70 80
Cuart
Cu
art
Cu
art
Cu
art
Cu
art
Cu
art
Cu
art
Cu
art
Cu
art
Fe
ldsp
at
Fe
ldsp
at
Fe
ldsp
at F
eld
sp
at
Illit Il
lit
Illit
Illit Illit Illit Illit
Fig. 31 Difractograma de raze X in pulberi a probei P4 Telega.
P5 Telega
00-009-0334 (D) - Illite 2M1 - K-Na-Mg-Fe-Al-Si-O-H2O - Y: 17.07 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.20000 - b 9.00000 - c 20.00000 - alpha 90.000 - beta 95.500 - gamma 90.000 - 931.691 - F23= 1(0.061
03-065-0466 (A) - Quartz low, syn - O2Si - Y: 88.37 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.91410 - b 4.91410 - c 5.40600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P3221 (154) - 3 - 113.056 -
01-072-2300 (A) - Kaolinite-1A - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 40.45 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000 - b 8.91000 - c 7.26000 - alpha 91.670 - beta 104.670 - gamma 90.000 - Base-centered - C1 (1) - 2 - 321.5
00-041-1480 (I) - Albite, calcian, ordered - (Na,Ca)Al(Si,Al)3O8 - Y: 12.31 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 8.16100 - b 12.85800 - c 7.11200 - alpha 93.680 - beta 116.420 - gamma 89.390 - Base-centered - C
01-085-1108 (A) - Calcite, syn - CaCO3 - Y: 51.53 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 4.98032 - b 4.98032 - c 17.01869 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - R-3c (167) - 6 - 365.5
Operations: Y Scale Mul 1.000 | Smooth 0.150 | Fourier 20.000 x 1 | Strip kAlpha2 0.500 | Background 1.000,1.000 | Import
File: P5 Telega.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 4.000 ° - End: 90.000 ° - Step: 0.040 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 16 s - 2-Theta: 4.000 ° - Theta: 2.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.
Lin
(C
ou
nts
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
2-Theta - Scale
8 10 20 30 40 50 60 70
Ca
lcit
Ca
lcit
Ca
lcit
Ca
lcit
Ca
lcit
Ca
lcit
Ca
lcitF
eld
sp
ati
Fe
ldsp
ati
Ka
olin
it
Ka
olin
it
Ka
olin
it
Ka
olin
it
Ka
olin
it
Ka
olin
it
Ka
olin
it
Cuart
Cu
art
Cu
art
Cu
art
Cu
artIl
lit Illit
Illit
Illit
Illit
Illit
Illit
Illit
Fig. 32 Difractograma de raze X in pulberi a probei P5 Telega.
58
7.CONCLUZII
Prezentul raport se refera la cerintele etapei 3, in timpul studiului
concluzionandu-se metodologiile de studiu si performantele acestora.
Avand in vedere intensitatea fenomenelor de degradare a terenurilor din
cuprinsul comunei Telega, principalele procese geologice actuale au necesitat un
studiu complex, punandu-se, astfel, in evidenta procesele legate de actiunea apelor de
suprafata, precum si cele legate de deplasarea maselor de roci pe pante.
Declansarea alunecarilor de teren a fost sesizata de foarte multa vreme (ulterior
acestea au fost reactivate). Factorii cauzali ce au stat la baza fenomenului au fost:
- existenta faciesurilor argiloase si a breciei sarii;
- tectonizarea secundara a complexelor litologice;
- unghiul de panta;
- gradul de acoperire cu vegetatie scazut;
- regimul ridicat al precipitatiilor.
Efectul combinat al acestor factori a produs deplasari areale cu tronsoane de
suprapunere, unele cu viteze mai mari de deplasare a masei active. Alunecãrile au un
caracter general detrusiv, in unele zone mixt, insecvent, fiind plastice, pe alocuri plastic
curgãtoare, active, de mica adancime pana la profunde, creand un larg camp de
alunecare. Acestea au dus la distrugerea stabilitatii versantului (afectand terenuri de
pasunat, livezi si constructii), aparitia unor izvoare sau obturarea unor lacuri.
Metodologiile utilizate in studiul alunecarilor de teren superficiale si-au dovedit
performantele, cu exceptia penetrometriei care, din cauze mai mult sau mai putin
obiective, a oferit rezultate diferite fata de electrometrie.
Amplitudinile dezvoltarii acumulatului in sectoarele particulare, semnalate prin
metoda seismicii de refractie, dispunerea lor pe relieful rocii din baza sunt elemente
care indica actuala lor stabilizare. Desigur ca in timp, acumularea de noi mase de
deluviu provenite din amonte, acolo unde procesul de degradare prin infiltrarea apelor
este evolutiv, va induce destabilizarea terenului si in aval.
Remarca sugereaza oportunitatea reluarii la interval de 2-3 ani a observatiilor
seismometrice de detaliu, astfel incat monitorizarea sa permita eventuala detasare a
tendintelor de etapa a deplasarii depozitelor superficiale, implicit de activizare a unuia
sau a altuia dintre sectoarele componenete ale versantului degradat.
59
In timp, pericolul il constituie eventuala dislocarea a volumului semnificativ de roca
din partea de NV a perimetrului, si blocarea astfel a unei parti a albiei paraului Telega
sau chiar a drumului comunal, ce bordeaza versantul drept al vaii.
Implicit, in aceste avarii vor fi incluse si amenajarile strandului cu ape sarate din
vecinatate (Baile Telega).
In 2008, pe langa statia de rezistivitate Scintrex IPR8, a fost achizitionat un nou
tip de aparatura, sistemul automat generator de imagini de rezistivitate si polarizatie
indusa SuperSting R8/IP+64 cu softurile aferente, cu care se vor realiza toate
masuratorile ulterioare prin metoda rezistivitatilor. Ca urmare, a aparut necesitatea
compatibilizarii datelor obtinute cu cele doua sisteme de inregistrare, prin masuratori in
paralel cu ambele aparaturi, pe aceleasi profile, cu acelasi tip de dispozitiv. Acest lucru
s-a realizat in 2008 pe toate profilele care acopera alunecarea de teren de la Telega.
Corelarea celor doua tipuri de sectiuni geoelectrice, una obtinuta prin masuratori
clasice, interpretata cantitativ manual, cu abace, si reprezentata in Surfer, iar cealalta
obtinuta, reprezentata si interpretata automat cu EarthImager, a aratat ca rezultatele
sunt asemanatoare, obtinandu-se totodata, in lipsa datelor de foraj, indicii privind
adancimea de investigatie a dispozitivului de tip Schlumberger folosit.
In etapa urmatoare (octombrie 2009), pe toate profilele (unul longitudinal in
lungul axului alunecarii si cinci transversale) au fost efectuate teste cu mai multe tipuri
de dispozitive (Schlumberger, Wenner, dipol-dipol) si parametri, la o spatiere de 5 m
intre electrozi, scopul fiind de a determina sectiunea care ofera imaginea cea mai
sugestiva a structurii subsolului si posibilitatile cele mai mari de prelucrare a datelor.
Rezultatele comparative obtinute in urma testelor au impus drept cel mai potrivit
pentru investigarea structurilor geologice foarte complicate, cum sunt majoritatea
alunecarilor de teren, dispozitivul Schlumberger cu o singura linie de receptie care, desi
implica un timp de masura relativ lung, produce imagini clare, sugestive, ale structurii
subsolului, cu erori mici, in plus oferind si posibilitatea prelucrarii fiecarui sondaj in 1D.
In ceea ce priveste masuratorile geoelectrice de teren executate in aceasta faza
a cercetarii alunecarii de teren de la Telega - La Butoi, rezultatele obtinute arata
modificari nesemnificative produse in distributia rezistivitatii in partea superioara a
subsolului in perioada mai 2010 - iunie 2011. Toate perechile de sectiuni ale
rezistivitatii inversate sunt asemanatoare atat ca aspect al distributiei rezistivitatii, cat si
ca valoarea acesteia. Diferentele existente se datoreaza mai mult factorilor tehnici
(conditii de prizare, diferente in pozitiile electrozilor, umiditate diferita) decat
60
caracteristicilor geologice si se incadreaza in limitele normale pentru rocile
componente.
In etapa (mai 2011) scopul urmarit a constat in depistarea modificarilor survenite
in distributia rezistivitatii partii superioare a subsolului prin masuratori executate la
interval de un an, in conditii de masura similare, astfel:
- aceeasi aparatura geofizica: sistemul automat generator de imagini de rezistivitate
SuperSting R8+64, cu cabluri pasive multielectrod si cutie de distributie incorporata
pentru 64 de electrozi;
- acelasi dispozitiv de masura, de tip Schlumberger cu linia de receptie MN de 2 m si
linia de emisie AB cuprinsa intre 6 si 38 m;
- acelasi fisier de comanda, care asigura investigarea subsolului pana la adancimi de 7-
8 m prin sondaje electrice verticale cu o singura linie de receptie, care permite
interpretarea fiecarui SEV in parte cu softul EarthImager 1D;
- aceeasi perioada a anului, mai;
- aceleasi conditii meteo-climatice, constand in ploi scurte, dar zilnice, alternand cu
vreme senina;
- acelasi mod de prelucrare a datelor primare, constand in inversia pseudosectiunii de
rezistivitate aparenta corespunzatoare fiecarui profil cu programul EarthImager 2D;
- acelasi mod de prezentare a rezultatelor, sub forma de sectiuni inversate de
rezistivitate cu trasarea elementelor componente ale alunecarii.
Singura deosebire fata de 2010 consta in imposibilitatea pastrarii acelorasi
trasee ale profilelor, din cauza miscarii maselor de roci, si a imposibilitatii plasarii
electrozilor exact in aceleasi pozitii. Astfel se explica si diferentele de cote dintre cele
doua serii de masuratori. Aceste diferente, pe directia axului principal al alunecarii
(profilul L), sunt aratate in tabelul de mai jos si sub forma de grafic. Se observa o
ridicare neuniforma a terenului in amonte produsa de acumularea de material in
compartimentul alunecator si o coborare a suprafetei terenului in aval. Este dovada
masurata ca alunecarea este activa, alte indicii in acest sens fiind modificarile vizibile in
morfologia compartimentului alunecator, aparitia de numeroase fisuri noi pe toata
suprafata versantului, variatia nivelului lacului de la baza alunecarii si
aparitia unor goluri adanci legate de ivirile masivului de sare.
In etapa (iulie 2011) se compara interpretarea in termeni geotehnici si
hidrogeologici a imaginii tomografice pe profilul longitudinal ales pentru monitorizare in
zona “la Butoi” efectuat in septembrie 2009 cu imaginea obtinuta in iulie 2011. Scopul
acestui studiu comparativ consta in depistarea modificarilor survenite in distributia
61
rezistivitatii partii superioare a subsolului prin masuratori executate la interval de un an-
doi, in conditii de masura pe cat posibil similare.
In anul 2010 s-a incercat o corelare a rezultatelor obtinute prin metode geofizice
(electrometrie) cu cele de penetrometrie. Colegii francezi au lucrat cu un aparat PANDA
(Fig.27). Aparatul este utilizat in scopul penetrarii rocilor si masoara rezistenta
materialului, care poate fi convertita in Mpa, KN, psi, CBR etc.
Adancimea mica de penetrare a tijelor (intre 2 si 4 m) nu a strabatut insa
intreaga formatiune alunecata, suprafata principala de alunecare ramanand in
adancime. Pozitionarea sondajelor penetrometrice este figurata in figura 8.
Tranzitia dintre sol si masa alunecata este destul de clara la o adancime de 1-
1,5 m. Cu toate acestea este foarte dificil de stabilit o corelare buna intre adancimea
suprafetei de alunecare si oprirea semnalului penetrometrului. Ceea ce este interesant
este ca semnalul penetrometrului se opreste la mijlocul stratului rezistiv, ceea ce poate
fi legat de o zona mai dura a masei alunecate
Probele, reprezentand argilite, au fost colectate din carotele rezultate in urma
forarii in zona Telega, cu un utilaj Bereta pus la dispozitia noastra, cu amabilitate, de dl.
Director GEO SERV, Neata Gheorghe. Forajele au mers pana la o adancime de 3-3,5
m, pe primii 2,5 m intalnind argile vinete si maronii, cu aspect pastos, aspect care
dispare dupa primii 2,5 m. La adancimea de 3-3,5 m apare sarea, de culori variabile, de
la alb-gri la alb-cenusiu, culori date de continutul de minerale argiloase. Prelevarea
probelor s-a facut chiar la baza forajului, fiecare carota fiind injumatatita si probata in
functie de aspectul macroscopic: culoare, duritate, textura etc.
Cele trei probe de argile contin ca minerale argiloase predominante illitul si
kaolinitul. Illitul este un mineral tixotropic, marindu-si volumul la contactul cu apa si
producand in plus fisuri ale rocii in procesul de gelivatie (inghet/dezghet).
In decursul celor 3 ani de derulare ai proiectului au putut fi observate modificari
ale morfologiei suprafetei alunecarii de teren, aceste observatii fiind rezultatul masurarii
conturului zonei cu ajutorul GPS (fig. 25).
Volumul de roca deplasata, calculat pe baza hartii topografice si a bazei
alunecarii (fig.26), ajunge la 240.000 m3.
In extremitatea vestica, fenomenul este legat de acela al dizolvarii sarii, care prin
crearea unor nise in samburele de sare a atras prabusirea pe verticala a rocilor
acoperitoare, marnoase nisipoase-argiloase.
Mentionam ca, in general, alunecarea prezinta indicii de stabilitate, dar oricand
este susceptibila de o noua reactivare.
62
Aceasta sinteza a fost facuta luand in considerare actualul stadiu al diferitelor
metode si tehnici capabile sa contribuie atingerea la obiectivelor LANDSOIL. Fiecare
tehnologie, ce a fost aplicata in zona aleasa pentru studiu, a fost revizuita in termenii
principiilor masuratorilor, starea actuala si aplicatiile, punctele tari si limitarile.
63
B I B L I O G R A F I E
Advanced Geosciences, Inc., Austin, Texas – SuperSting R8/IP, Instruction Manual. January 2006.
Advanced Geosciences, Inc., Austin, Texas – EarthImager 2D Resistivity and IP Inversion Software. Instruction Manual. Copyright 2007.
Advanced Geosciences, Inc., Austin, Texas – EarthImager 3D Resistivity and IP Inversion Software. Instruction Manual. Copyright 2007.
BENOIT, P.H. (1987): Adaptation to microcomputer of the Appleman-Evans program for indexing and least-squares refinement of powder-diffraction data for unit-cell dimensions. American Mineralogist, 72, 1018 - 1019.
BISCHOFF, W.D., BISHOP, F.C., MACKENZIE, F.T. (1983): Biogenically produced magnesian calcites: Inhomogeneities in chemical and physical properties; comparison with synthetic phases. American Mineralogist, 68, 1183-1188.
Brana, V. (1967): Zacaminte nemetalifere din Romania. Editura Tehnica, Bucuresti, 472 p.
BROWN, G. (1961): Other minerals. In: The X-ray identification and crystal structures of clay minerals. Brown, G. Ed., 467-488, Mineralogical Society, London .
Cristea P., Manj V., Nitica C., 2002, Développments méthodologiques concernant le traitement des données acquises par la sismique réfraction, St. Cerc. de Geofizica, Ed. Acad. Romane, 40, 83 – 96.
Cristea P., Manj V., Nitica C., Grunitzki N., Zup C., 2004, Geophysical technology based on seismic refraction to detailed salt morphostructure investigation. Application on Cacica salt deposit- Suceava county, Rev. Minelor, Dep. Resurselor- MEC, 2-8
Dortman N.B. – Fiziceskie svoistva gornih porod i poleznih iskopaemih. Spravocinik geofizika, Moskva, Nedra, 1984.
Enescu D., 1965, Physico- matematics foundationa of seismic refraction prospecting, In Geophysical Prospectings ,vol. II, Ed. Tehnica, 215-234
FINGER, L.W. (1975): Least-squares refinement of the rigid-body motion parameters of CO2 in calcite and magnesite and correlation with lattice vibrations. Carnegie Inst. Wash. Year Book, 74, 572-575.
FLEISCHER, M., MANDARINO, J.A. (1995): Glossary of mineral species. Seventh edition. The Mineralogical Record Inc., Tucson , 280 p.
FOLLNER, S., WOLTER, A., HELMING, K., SILBER, C., BARTELS, H., FOLLNER, H. (2002): On the real structure of gypsum crystals. Cryst. Res. Technol., 37, 207-218.
Gaudette, H., E. (1965): Illite from fond du Lac Country, Wisconsin. American Mineralogist, 50, 411-417.
GHERGARI, L., ONAC, B. P. (1995): The crystallogenesis of gypsum flowers. Cave Science, 22 (3), 119–122.
HAAS, M., SUTHERLAND, G.B.B.M. (1956): The IR spectra and crystal structure of gypsum. Proc. R. Soc., 236A, 427-445.
INNORTA, G., RABBI, E., TOMADIN, L. (1980): The gypsum-anhydrite equilibrium by solubility measurements. Geochim. Cosmochim. Acta, 44, 1931-1936.
KLING, R., SCHIFFER, J. (1969): The potential environment around the water molecule in gypsum. Chem. Phys. Letters, 3, 64-66.
MANDARINO, J., A., BACK, M., E. (2004): Fleischer’s Glossary of Mineral Species, 2004. The Mineralogical Record Inc., Tucson , 309 p.
Palache , C., Berman, H., Frondel, C. (1951): The system of mineralogy. II, John Wiley
and Sons, New York., 1124 p.
64
Musgrave A., W., Wooley W., C., C., Gray Helen, 1970, Outlining of salt and shale masses by refraction method, In Seismic Refraction Prospecting , SEG, Ed. Musgrave, 426-457
Palmer Dereck, 1980, The generalized Reciprocal Method of Seismic Refraction Interpretation, Univ. Brunswick, Canada, 89p
PEDERSEN, B.F. SEMMINGSEN, D. (1982): Neutron diffraction refinement of the structure of gypsum, CaSO4 • 2H2O. Acta Crystallograhyica, B 38(4), 1074-1077.
PRASAD, P.S.R., PRADHAN, A., GOWD, T.N. (2001): In situ micro-Raman investigation of dehydration mechanism in natural gypsum. Current Science, 80, 1203-1207.