Возможности георадиолокации при изучении четвертичных отложений в озерах Карелии

Дмитрий Александрович Субетто, Анатолий Васильевич Старовойтов, Михаил Юрьевич Токарев, Антон Леонардович Марченко, Anatoly Starovoytov, Mikhail Tokarev, Anton Marchenko, Dmitry Subetto, Aleksandr Rybalko, Mikhail Aleshin

Аннотация


Обобщены материалы георадиолокационных наблюдений, проведенных на трех озерах в Карелии – оз. Верхнем (ББС МГУ), оз. Нижнее Нильмозеро и оз. Вендюрском. Использовалась экранированная антенна 300 МГц. Анализировались возможности георадиолокации, такие как глубинность исследований по воде и по грунту. На каждом озере проводились измерения удельного электрического сопротивления (УЭС) воды и рассматривались основные особенности строения разрезов четвертичных отложений, как основных факторов, влияющих на глубинность исследований. Показано, что высокие значения УЭС воды и, вероятно, отсутствие глин в разрезе свидетельствуют об эффективности метода георадиолокации при работах до глубин 10-15 м ниже поверхности дна и при глубине воды до 12-15 м. Георадиолокация, как значительно более дешевый метод по сравнению с сейсмоакустикой,    может быть использована при решении многих производственных и научных задач.


Ключевые слова


георадиолокация; озера; Карелия; четвертичные отложения

Полный текст:

PDF

Литература


Владов, М.Л., Старовойтов А.В. Введение в георадиолокацию. 2005, М., Изд-во МГУ, с. 154.

Владов М.Л., Старовойтов А.В., Калашников А.Ю. Георадиолокационные исследования на пресноводных акваториях. М., Инженерная геология, март 2007, с. 47-51.

Владов М.Л., Пятилова А.М. Влияние водного слоя на глубинность Вестник МГУ, сер.4, Геология, 2009, №1, с. 63-66.

Владов М.Л., Пятилова А.М., Калашников А.Ю. Экспериментальное изучение линейных объектов методом георадиолокации. М., Геофизика, 2010, № 2, с. 65-70.

Кубышкина А.И., Старовойтов А.В., Токарев М.Ю. Строение осадочного чехла на модельном полигоне «Глубоководный» по данным сейсмоакустического профилирования. Комплексные исследования подводных ландшафтов в Белом море с применением дистанционных методов. (Труды Беломорской биостанции МГУ, т.11) М.: 2012, с.34-40.

Олюнина О.С., Романенко Ф.А. К вопросу о распространении морских отложений на Карельском берегу Белого моря. Материалы XVII международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т.1. с.257-259. Москва, 2007.

Правдин И.Ф. Озёра Карелии / Александров Б.М., Зыцарь Н.А. Новиков П.И. и др. — Петрозаводск: Госиздат Карельской АССР, 1959. — 618 с.

Рыжков Л. П. Озера бассейна Северной Ладоги. — Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1999. — 204 с.

Сейсмическая стратиграфия, т. 1. Под ред. Ч. Пейтона. 1982, М., МИР, с. 383;

Слабунов А.И. Геология и геодинамика архейских подвижных поясов (на примере Беломорской провинции Фенноскандинавского щита). Изд-во Петрозаводск, КарНЦ РАН, 2008, с. 296.

Старовойтов А.В. Интерпретация георадиолокационных данных. 2008. М., Изд-во МГУ, с. 187;

Хаин В.Е. Региональная геотектоника. Внеальпийская Европа и Западная Азия. М., Недра, 1977, с. 360.

Arcone, S.A., Finnegan, D., Laatsch, J.E.,. Bathymetric and subbottom surveying in shallow and conductive water. 2006, Proceedings of the 11th International Conference on Ground Penetrating Radar, on CDROM.

Arcone, S.A., Finnegan, D., Boitnott, G.,. GPR characterization of a lacustrine UXO site. 2010, Geophysics 75, WA221–WA239.

Bradford J.H., Brosten T. Advanced processing and acquisition methods to image within and beneath shallow water bodies with ground-penetrating radar. EAGE 69th Conferense&Exibition, June 2007.

Chanu S. R., Chingkhei R. K., Sanoujam M., Kumar A. Lake sediment thickness estimation using Ground Penetrating Radar. 2014, IJRET (International Journal of Research in Engineering and Technology), vol. 03, , p. 42-46;

Delaney, A.J., Sellmann, P.V., Arcone, S.A., 1992. Sub-bottom profiling: a comparison of short-pulse radar and acoustic data. Proceedings of the 4th International Conference on Ground Penetrating Radar, pp. 149–157.

Fuchs, M., Beres, M.J., Anselmetti, F.S., 2004. Sedimentological studies of western Swiss lakes with high-resolution reflection seismic and amphibious GPR profiling. Proceedings of the 10th International Conference on Ground Penetrating Radar, on CDROM.

Gusmeroli A., Grosse G. Ground penetrating radar detection of subsnow slush on ice-covered lakes in interior Alaska. The Cryosphere, 6, 2012, p. 1435-1443.

Jol H.M., Young R., Fisher T.G., Smith D.G., Meyers R.A. Ground penetrating radar of eskers, kame terraces and moraines: Alberta and Saskatchewan, Canada. 6th International Conference on Ground Penetrating Radar (GPR”96), Sendai, Japan, p. 439-443.

Libohova Z., Doolittle J., Sims R., Villars T., West L. Mapping the Subaqueous Soil of Lake Champlain´s Missisquoi Bay Using Ground Penetrating Radar, Digital Soil Mapping and Field Measurements. Photogrammetric Engineering and Remote sensing. April 2014, p. 323-332;

Mellett, J.S. Profiling of ponds and bogs using ground-penetrating radar. 1995, Journal of Paleolimnology 14, 233–240.

Moorman B. J., Michel F. A. Bathymetric mapping and sub-bottom profiling through lake ice with ground penetrating radar. 1997, Journal of Paleolimnology, 18: 61-73,;

van Overmeeren R.A. Radar facies of unconsolidated sediments

in The Netherlands: A radar stratigraphy interpretation method for hydrogeology. 1998, Journal of Applied Geophysics 40:1–18.

Sambuelli L., Bava S. Case study: A GPR survey on a morainic lake in northern Italy for bathymetry, water volume and sediment characterization. Journal of Applied Geophysics, 2012, 81, p. 48-56;

Schmitt D.R., Aqil S., Bakhoriji A., Bouzidi Y., Chowdhury M.H., Kofman R., Melendez J., Njiekak G., Ortiz-Osornio M., Schijns H., Snow B., Yam H. Rock Physics Facilities and Research in the Experimental Geophysics Group at the University of Alberta. CSEG RECORDER, January 2012, p. 40-46.

Schwamborn, G.J., Dix, J.K., Bull, J.M., Rachold, V. High-resolution seismic and ground penetrating radar-geophysical profiling of a thermokarst lake in the western Lena delta, northern Siberia. 2002, Permafrost and Periglacial Processes 13, 259–269.

Smith D. G., Jol H.M. Radar structure of a Gilbert-type delta, Peyto Lake, Banff National Park, Canada. 1997.Sedimentary Geology, 113, p. 195-209;

Ulriksen, C.P.F.. Application of impulse radar to civil engineering: 1982. Ph.D. dissertation, Lund University of Technology.

REFERENCES in ENGLISH

Khain V. E. Regional'naya geotektonika. Vneal'piiskaya Evropa i Zapadnaya Aziya [Regional geotectonics. Trans-Alpine Europe and West Asia]. Moscow: Nedra, 1977. 360 p.

Kubyshkina A. I., Starovoitov A. V., Tokarev M. Yu. Stroenie osadochnogo chekhla na model'nom poligone «Glubokovodnyi» po dannym seismoakusticheskogo profilirovaniya. Kompleksnye issledovaniya podvodnykh landshaftov v Belom more s primeneniem distantsionnykh metodov [The structure of sedimentary cover on the “Glubokovodnyi” test site according to seismoacoustic profiling. Complex studies on underwater landscapes in the White Sea, using remote methods]. Trudy Belomorskoi biostantsii [Proc. White Sea Biological Station]. Moscow: MGU, 2012. Vol. 11. P. 34–40.

Olyunina O. S., Romanenko F. A. K voprosu o rasprostranenii morskikh otlozhenii na Karel'skom beregu Belogo moray [On the distribution of marine sediments on the Karelian coast of the White Sea]. Materialy XVII mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii (Shkoly) po morskoi geologii [Proc. 17th intern. sci. conf. (school) on marine geology]. Moscow, 2007. Vol. 1. P. 257–259.

Pravdin I. F. Ozera Karelii [Lakes of Karelia]. B. M. Aleksandrov, N. A. Zytsar', P. I. Novikov i dr. Petrozavodsk: Gosizdat Karel'skoi ASSR, 1959. 618 p.

Ryzhkov L. P. Ozera basseina Severnoi Ladogi [Lakes of the northern Ladoga basin]. Petrozavodsk: PetrGU, 1999. 204 p.

Seismicheskaya stratigrafiya [Seismic stratigraphy]. Ed. Ch. Peiton. Moscow: Mir, 1982. Vol. 1. 383 p.

Slabunov A. I. Geologiya i geodinamika arkheiskikh podvizhnykh poyasov (na primere Belomorskoi provintsii Fennoskandinavskogo shchita) [Geology and geodynamics of the Archean mobile belts (case study of the Belomorian province of the Fennoscandian Shield)]. Petrozavodsk: KarRC of RAS, 2008. 296 p.

Starovoitov A. V. Interpretatsiya georadiolokatsionnykh dannykh [Interpretation of GPR data]. Moscow: MGU, 2008. 187 p.

Vladov M. L., Starovoitov A. V. Vvedenie v georadiolokatsiyu [Introduction to georadiolocation]. Moscow: MGU, 2005. 154 p.

Vladov M. L., Starovoitov A. V., Kalashnikov A. Yu. Georadiolokatsionnye issledovaniya na presnovodnykh akvatoriyakh [GPR surveys on freshwater reservoirs]. Inzhenernaya geologiya [Engineering geology]. 2007. No. 3. P. 47–51.

Vladov M. L., Pyatilova A. M. Vliyanie vodnogo sloya na glubinnost' [Influence of the water layer upon the depth]. Vestnik MGU. Seriya 4, Geologiya [MSU Vestnik. Ser. 4, Geology]. 2009. No. 1. P. 63–66.

Vladov M. L., Pyatilova A. M., Kalashnikov A. Yu. Eksperimental'noe izuchenie lineinykh ob"ektov metodom georadiolokatsii [Experimental studies of linear objects using georadar technology]. Geofizika [Russ. Geophysics J.]. 2010. No. 2. P. 65–70.

Arcone S. A., Finnegan D., Laatsch J. E.,. Bathymetric and subbottom surveying in shallow and conductive water. 2006, Proceedings of the 11th International Conference on Ground Penetrating Radar, on CDROM.

Arcone S. A., Finnegan D., Boitnott G. GPR characterization of a lacustrine UXO site. 2010, Geophysics 75, WA221–WA239.

Bradford J. H., Brosten T. Advanced processing and acquisition methods to image within and beneath shallow water bodies with ground-penetrating radar. EAGE 69th Conferense&Exibition, June 2007.

Chanu S. R., Chingkhei R. K., Sanoujam M., Kumar A. Lake sediment thickness estimation using Ground Penetrating Radar. 2014, IJRET (International Journal of Research in Engineering and Technology), vol. 03. Р. 42–46.

Delaney A. J., Sellmann P. V., Arcone S. A. 1992. Sub-bottom profiling: a comparison of short-pulse radar and acoustic data. Proceedings of the 4th International Conference on Ground Penetrating Radar. Р. 149–157.

Fuchs M., Beres M. J., Anselmetti F. S. 2004. Sedimentological studies of western Swiss lakes with high-resolution reflection seismic and amphibious GPR profiling. Proceedings of the 10th International Conference on Ground Penetrating Radar, on CDROM.

Gusmeroli A., Grosse G. Ground penetrating radar detection of subsnow slush on ice-covered lakes in interior Alaska. The Cryosphere, 6, 2012. Р. 1435–1443.

Jol H. M., Young R., Fisher T. G., Smith D. G., Meyers R. A. Ground penetrating radar of eskers, kame terraces and moraines: Alberta and Saskatchewan, Canada. 6th International Conference on Ground Penetrating Radar (GPR”96), Sendai, Japan. Р. 439–443.

Libohova Z., Doolittle J., Sims R., Villars T., West L. Mapping the Subaqueous Soil of Lake Champlain´s Missisquoi Bay Using Ground Penetrating Radar, Digital Soil Mapping and Field Measurements. Photogrammetric Engineering and Remote sensing. April 2014. Р. 323–332.

Mellett J. S. Profiling of ponds and bogs using ground-penetrating radar. 1995, Journal of Paleolimnology, 14. P. 233–240.

Moorman B. J., Michel F. A. Bathymetric mapping and sub-bottom profiling through lake ice with ground penetrating radar. 1997, Journal of Paleolimnology, 18. P. 61–73.

Van Overmeeren R. A. Radar facies of unconsolidated sediments in The Netherlands: A radar stratigraphy interpretation method for hydrogeology. 1998, Journal of Applied Geophysics 40. P. 1–18.

Sambuelli L., Bava S. Case study: A GPR survey on a morainic lake in northern Italy for bathymetry, water volume and sediment characterization. Journal of Applied Geophysics, 2012, 81. P. 48–56.

Schmitt D. R., Aqil S., Bakhoriji A., Bouzidi Y., Chowdhury M. H., Kofman R., Melendez J., Njiekak G., Ortiz-Osornio M., Schijns H., Snow B., Yam H. Rock Physics Facilities and Research in the Experimental Geophysics Group at the University of Alberta. CSEG RECORDER, January 2012. P. 40–46.

Schwamborn G. J., Dix J. K., Bull J. M., Rachold V. High-resolution seismic and ground penetrating radar-geophysical profiling of a thermokarst lake in the western Lena delta, northern Siberia. 2002, Permafrost and Periglacial Processes, 13. P. 259–269.

Smith D. G., Jol H. M. Radar structure of a Gilbert-type delta, Peyto Lake, Banff National Park, Canada. 1997. Sedimentary Geology, 113, P. 195–209;

Ulriksen C. P.F. Application of impulse radar to civil engineering: 1982. PhD. diss., Lund University of Technology.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim268

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019