geolmsuВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯMoscow University Bulletin. Series 4. Geology0579-9406Издательский Дом МГУ10.55959/MSU0579-9406-4-2025-64-4-114-123geolmsu-825Research ArticleСтатьиКонтрасты электрофизических свойств в песчано-глинистом разрезе и их отражение на радарограммеThe electrophysical properties contrasts in sand-clay ground and GPR reflectionsТарасоваМ. А.TarasovaM. A.

Мария Александровна Тарасова

Москва

 Mariya A. Tarasova

Moscow

tarasovama@my.msu.ruБричеваС. С.BrichevaS. S.

Светлана Сергеевна Бричева 

Москва

Svetlana S. Bricheva

 Moscow

svebrich@gmail.comВладовМ. Л.VladovM. L.

Михаил Львович Владов

Москва

Mikhail L. Vladov

Moscow

vladov_ml@mail.ruМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian FederationМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Институт Географии РАНРоссияLomonosov Moscow State University; Institute of Geography of the RASRussian Federation202501092025644114123Copyright © Тарасова М.А., Бричева С.С., Владов М.Л., 20252025Тарасова М.А., Бричева С.С., Владов М.Л.Tarasova M.A., Bricheva S.S., Vladov M.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.geol.msu.ru/jour/article/view/825

В песчано-глинистом разрезе были обнаружены расхождения по глубине литологических границ с контрастами электромагнитных свойств отложений. Как следствие, на георадарных данных оси синфазности отраженных волн не привязываются по глубине с литологическими границами, что осложняет геологическую интерпретацию. Была решена прямая задача на основе модели, построенной по измеренным электромагнитным свойствам. Результаты моделирования позволили обоснованно соотнести отражения на георадарных данных с литологическими границами и объяснить их расхождения по глубине. Таким образом, было произведено уточнение геологической интерпретации георадарных данных.

In sand-clay ground, the depth variations were established between lithological boundaries and the contrast of electromagnetic properties of the soil. As a result, GPR reflections diverge in depth from the lithological boundaries, complicating geological interpretation. The forward problem is solved using a model constructed from measured electromagnetic parameters. The modeling results made it possible to reasonably relate lithological boundaries to GPR reflections and to determine the cause of their depth variations. Consequently, the geological interpretation of GPR data is enhanced.

георадарпесчано-глинистый разрезрефлектометрияэлектромагнитные свойстваполно волновоелучевое моделированиеGPRsand-clay groundtime-domain reflectometryelectrophysical propertyfull-waveformraypath modelingРаботы произведены за счет гранта Российского научного фонда № 22 77-00049, https://rscf.ru/project/22-77-00049/.ReferencesВладов М.Л., Судакова М.С. Георадиолокация. От физических основ до перспективных направлений: Учебное пособие. М.: ГЕОС, 2017. 240 с.Владов М.Л., Судакова М.С. Георадиолокация. От физических основ до перспективных направлений: Учебное пособие. М.: ГЕОС, 2017. 240 с.Калинкевич А.А., Кутуза Б.Г., Марчук В.Н. и др. Многочастотная радиолокация «Эффективной» влажности почвы // Радиолокация. 2018. C. 193–208.Калинкевич А.А., Кутуза Б.Г., Марчук В.Н. и др. Многочастотная радиолокация «Эффективной» влажности почвы // Радиолокация. 2018. C. 193–208.Качинский Н.А. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения. Акад. наук СССР. Почв. ин-т им. В.В. Докучаева. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1958. 192 с.Качинский Н.А. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения. Акад. наук СССР. Почв. ин-т им. В.В. Докучаева. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1958. 192 с.Пузаченко Ю.Г. Математические методы в экологических и географических исследованиях. М.: Академия, 2004. 416 с.Пузаченко Ю.Г. Математические методы в экологических и географических исследованиях. М.: Академия, 2004. 416 с.Сизова Т.М. Статистика: учебное пособие. СПб.: СПб НИУ ИТМО, 2013. 176 c.Сизова Т.М. Статистика: учебное пособие. СПб.: СПб НИУ ИТМО, 2013. 176 c.Снопков С.В., Давыденко Ю.А. Использование геофизических методов при поиске и изучении памятников древней металлургии железа в Приольхонье (Западный берег Байкала) // Геоархеология и археологическая минералогия. 2019. С. 35–39.Снопков С.В., Давыденко Ю.А. Использование геофизических методов при поиске и изучении памятников древней металлургии железа в Приольхонье (Западный берег Байкала) // Геоархеология и археологическая минералогия. 2019. С. 35–39.Bobrov N., Titov A., Krekhov A. GPR studies of the thermocline on fresh-water lakes // 19th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2019. 2019. P. 829–838.Bobrov N., Titov A., Krekhov A. GPR studies of the thermocline on fresh-water lakes // 19th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2019. 2019. P. 829–838.Botha G., Bristow C., Porat N., et al. Evidence for dune reactivation from GPR profiles on the Maputaland coastal plain, South Africa // Geological Society, London, Special Publications. Vol. 211. 2003. P. 29–46.Botha G., Bristow C., Porat N., et al. Evidence for dune reactivation from GPR profiles on the Maputaland coastal plain, South Africa // Geological Society, London, Special Publications. Vol. 211. 2003. P. 29–46.Bradford J., Johnson C., Brosten T., et al. Imaging thermal stratigraphy in freshwater lakes using georadar // Geophysical Research Letters. 2007. Vol. 34.Bradford J., Johnson C., Brosten T., et al. Imaging thermal stratigraphy in freshwater lakes using georadar // Geophysical Research Letters. 2007. Vol. 34.Finlay P.I., Parry N.S., Proskin S.A., Mickle R.J. An Over-view of Ice Profiling Using Ground Penetrating Radar (GPR) // Symposium on the Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems. 2008.Finlay P.I., Parry N.S., Proskin S.A., Mickle R.J. An Over-view of Ice Profiling Using Ground Penetrating Radar (GPR) // Symposium on the Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems. 2008.Giannopoulos A. The Investigation of Transmission-Line Matrix and Finite-Difference Time-Domain Methods for the Forward Problem of Ground Probing Radar. 1997. PhD thesis, University of York.Giannopoulos A. The Investigation of Transmission-Line Matrix and Finite-Difference Time-Domain Methods for the Forward Problem of Ground Probing Radar. 1997. PhD thesis, University of York.Krylov S., Bobrov N., Pryakhina G., et al. Peculiarities of distribution and transformation of water in the Keret’ River tidal estuary // Russian Meteorology and Hydrology. Vol. 39. 2014. 677–684.Krylov S., Bobrov N., Pryakhina G., et al. Peculiarities of distribution and transformation of water in the Keret’ River tidal estuary // Russian Meteorology and Hydrology. Vol. 39. 2014. 677–684.Robinson D.A. Jones S.B., Wraith J.M., Friedman S.P. A Review of Advances in Dielectric and Electrical Conductivity Measurement in Soils Using Time Domain Reflectometry // Vadose Zone Journal. 2003. P. 444–475.Robinson D.A. Jones S.B., Wraith J.M., Friedman S.P. A Review of Advances in Dielectric and Electrical Conductivity Measurement in Soils Using Time Domain Reflectometry // Vadose Zone Journal. 2003. P. 444–475.Topp G.C., Davis J.L., Annan A.P. Electromagnetic determination of soil water content: measurements in coaxial transmission lines // Water Resources Research.1980. Vol. 16, No. 3. P. 574–582.Topp G.C., Davis J.L., Annan A.P. Electromagnetic determination of soil water content: measurements in coaxial transmission lines // Water Resources Research.1980. Vol. 16, No. 3. P. 574–582.Van Dam R.L., Schlager W., Dekkers M.J., Huisman J.A. Iron oxides as a cause of GPR reflections // Geophysics. 2002. Vol. P. 536–45.Van Dam R.L., Schlager W., Dekkers M.J., Huisman J.A. Iron oxides as a cause of GPR reflections // Geophysics. 2002. Vol. P. 536–45.Warren C., Giannopoulos A., Giannakis I. GprMax: Opensource software to simulate electromagnetic wave propagation for Ground Penetrating Radar // Computer Physics Communications. 2016. Vol. 209. P. 160–173.Warren C., Giannopoulos A., Giannakis I. GprMax: Opensource software to simulate electromagnetic wave propagation for Ground Penetrating Radar // Computer Physics Communications. 2016. Vol. 209. P. 160–173.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.