Ученые оценили электрические свойства горных пород
20 февраля 2025 г.
Исследователи разработали алгоритм оценки удельного электрического сопротивления горных пород на основе скоростного анализа данных метода отраженных электромагнитных волн с изменяемой базой разноса приемника и передатчика (МОЭМВ-ОГТ). Статья опубликована в Russian Journal of Earth Sciences.
Авторами исследования стали к.ф.-м.н. О. А. Гулевич (Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН, ООО «Таймер»), к.ф-м.н. Л. Б. Волкомирская (ИЗМИРАН) и Е. П. Кайгородов (Научно-аналитический центр рационального недропользования им. В. И. Шпильмана).
Целью геофизических исследований является восстановление параметров разреза и образующих его горных пород и техногенных объектов по данным измерений. В классе электромагнитных методов условно выделяют большую группу методов электроразведки, работающих в квазистационарном приближении, и метод малоглубинной георадиолокации, применяемой в приближении непроводящей среды в частотном диапазоне выше 30 МГц.
Построение геоэлектрической модели разреза в методах электроразведки требует априорной геолого-геофизической информации об основных чертах инженерногеологических и гидрогеологических условий исследуемого региона. Поэтому проблема достоверности геоэлектрического моделирования остается одной из самых актуальных геофизических проблем.
Метод отраженных электромагнитных волн отличается от классической георадиолокации рядом технологических особенностей, в том числе способом генерации и формой зондирующего сигнала, высоким динамическим диапазоном аппаратуры, более широкой полосой рабочих частот (1–1000 МГц), особой технологией регистрации сигнала в приемном устройстве и другими особенностями аппаратуры и обработки данных. Развитие технологии метода отраженных электромагнитных волн на базе технологии георадаров ГРОТ позволяет проводить исследования на глубину свыше 500 метров.
Ученые представили поэтапное построение «виртуальной скважины» на основе результатов скоростного анализа экспериментальных данных МОЭМВ-ОГТ в зоне распространения вечной мерзлоты в Мирнинском улусе, Якутия. Данные «виртуальной скважины» были сопоставлены с геологическими сведениями об участке исследования.
В результате было впервые получено распределение эффективных интервальных скоростей электромагнитного сигнала по результатам скоростного анализа данных МОЭМВ-ОГТ на глубинах свыше 500 метров. Разработан алгоритм оценки УЭС горных пород на основе скоростного анализа данных МОЭМВ-ОГТ. Полученная геофизическая модель разреза соответствует имеющейся априорной информации о разрезе, данным бурения и ГИС.
Утверждается, что высокое пространственное разрешение МОЭМВ-ОГТ и повышенная за счет усовершенствованного скоростного анализа информативность перспективны для применения метода в практической геофизике.