The Quaternary sediments structure in the upper Dnieper river valley based on combined geophysical survey
https://doi.org/10.33623/0579-9406-2020-3-104-115
Abstract
Geophysical techniques Ground Penetrating Radar (GPR) and Electrical Resistivity Tomography (ERT) are used for the geological mapping and description of inner structure of sediments of the Upper Dnieper zone. Geophysical data assisted locating the boreholes and correlation the horizons between them. The information obtained by geophysics provided a basis to identify the rerouting of the upper Dnieper valley due to the Valdaian glaciation. GPR data on frequencies 50–250 MHz allowed to describe the upper part of geological section, ERT provided data up to 80–100 m depth. We performed the modified focusing inversion, based on major boundaries obtained with GPR, to correct ERT inversion model.
About the Authors
S. S. BrichevaRussian Federation
119234, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1;
119017, Moscow, Staromonetniy lane, 29
I. N. Modin
Russian Federation
119234, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
A. V. Panin
Russian Federation
119234, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1;
119017, Moscow, Staromonetniy lane, 29
K. D. Efremov
Russian Federation
119234, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
V. M. Matasov
Russian Federation
117198, Moscow, Miklukho-Maklaya str., 6
References
1. Барашкова З.К., Лаврович О.Н., Бирюков И.П., Шулешкина Е.А. Карта четвертичных отложений Смоленской области. Масштаб 1:500 000. МПР РФ, М.: ВАГТ Мингео СССР, 1998.
2. Бобачев А.А., Горбунов А.А., Модин И.Н., Шевнин В.А. Электротомография методом сопротивлений и вызванной поляризации // Приборы и системы разведочной геофизики. 2006. № 2. C. 14–17.
3. Большаков Д.К., Модин И.Н. Методика многосегментных электротомографических измерений // Cб. мат-лов VII междунар. науч.-практ. конф. «Наука и образование в современном мире». Т. 7. М.: Изд. НИЦ Science Centre, 2015. С. 11–17.
4. Владов М.Л., Судакова М.С. Георадиолокация. От физических основ до перспективных направлений: Учеб. пособие. М.: ГЕОС, 2017. 240 с.
5. Глазунов В.В., Лаломов Д.А. Комплексирование данных георадиолокационных и электротомографических исследований для изучения песчано-глинистых разрезов // 10th EAGE Scientific and Practical Conference and Exhibition on Engineering Geophysics, 2014. 10 с.
6. Государственные геологические карты России, Лист N-36-VIII, масштаб 1:200 000, стратиграфическая колонка. Л.: ВСЕГЕИ, 1970.
7. Ефремов К.Д., Большаков Д.К., Модин И.Н. Многосегментные измерения методом электротомографии при площадных и профильных исследованиях // Тез. докл. Междунар. науч.-технич. конф. «Геофизическая разведка-2017», Гос. ун-т «Дубна». Дубна, 2017.
8. Исаченков В.А. Новые данные по геоморфологии долины Днепра между Дорогобужем и Оршей // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1964. № 4. С. 114–119.
9. Квасов Д.Д. Позднечетвертичная история крупных озер и внутренних морей Восточной Европы. Л.: Наука, 1975. 278 с.
10. Лаломов Д.А. Комплексирование методов электротомографии и георадиолокации при решении инженерно-геологических задач на объектах транспортного строительства: Автореф. канд. дисс. СПб., 2017.
11. Модин И.Н., Большаков Д.К., Ефремов К.Д. Развитие технологии электротомографии с использованием многосегментных измерений // Электр. база публикаций EAGE EarthDoc. 2017. 11 с.
12. Салов И.Н. Границы максимального распространения ледников московской стадии и валдайского оледенения в Белоруссии и в Смоленской области и их краевые образования // Краевые образования материковых оледенений. М.: Наука, 1972. С. 145–154.
13. Старовойтов А.В. Интерпретация георадиолокационных данных: Учеб. пособие. М.: Изд. Моск. ун-та, 2008. 192 с.
14. Столярова Т.И. Карта четвертичных отложений, квадрат N-36-VIII, масштаб 1:200 000. М.: Мингео СССР, 1970.
15. Сысуев В.В. Георадарные исследования полимасштабных структур в ландшафтах на примере Смоленско-Московской возвышенности // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2014. № 4. С. 26–33.
16. Шевнин В.А., Колесников В.П. Оценка глубинности ВЭЗ для однородной и слоистой среды // Электр. журн. «Георазрез». 2011. Т. 8. № 1. С. 1–9.
17. Шевнин В.А., Модин И.Н., Бобачев А.А. и др. Новые подходы к зондированиям горизонтально-неоднородных сред // Физика Земли. 1995. № 12. С. 79–90.
18. Astakhov V., Shkatova V., Zastrozhnov A., Chuyko M. Glaciomorphological Map of the Russian Federation // Quat. Int. 2016. Vol. 420. P. 4–14.
19. Bernatek-Jakiel A., Kondracka M. Combining geomorphological mapping and near surface geophysics (GPR and ERT) to study piping systems // Geomorphology. 2016. Vol. 274. P. 193–209.
20. Bristow C.S., Jol H.M. Ground Penetrating Radar in Sediments // Geol. Soc. Spec. Publ. 2003. N 211. P. 330.
21. Ékes C., Hickin E.J. Ground penetrating radar facies of the paraglacial Cheekye fan, southwestern British Columbia, Canada // Sediment. Geol. 2001. Vol. 143, N 3–4. P. 199–217.
22. Kaminsky A.E., Tarasov A.V. Modified Focusing Inversion of Electrical and TEM Data // Online Geosci. Database EAGE EarthDoc. 2006. P. 824–828.
23. Loke M.H., Barker R.D. Least-squares deconvolution of apparent resistivity pseudosections // Geophys. 1995. Vol. 60. P. 1682–1690.
24. Panin A.V., Adamiec G., Arslanov K.A. et al. Absolute chronology of fluvial events in the Upper Dnieper river system and its palaeogeographic implications // Geochronometria. 2014. Vol. 41, N 3. P. 278–293.
25. Panin A., Adamiec G., Filippov V. Fluvial response to proglacial effects and climate in the upper Dnieper valley (Western Russia) during the late Weichselian and the Holocene // Quaternaire. 2015. Vol. 26, N 1. P. 27–48.
26. Panin A., Astakhov V., Lotsari E. et al. Middle and Late Quaternary glacial lake-outburst floods, drainage diversions and reorganization of fluvial systems in northwestern Eurasia // Earth Sci. Rev. 2020. Vol. 201, N 103069. P. 1–29.
27. Pellicer X.M., Gibson P. Electrical resistivity and Ground Penetrating Radar for the characterisation of the internal architecture of Quaternary sediments in the Midlands of Ireland // J. Applied Geoph. 2011. Vol. 75. P. 638–647.
28. Portniaguine O., Zhdanov M.S. Focusing geophysical inversion images // Geophysics. 1999. Vol. 64. P. 874–887.
29. Zhang Z., Chunduru R.K., Jervis M.A. Determining bed boundaries from inversion of EM logging data using general measures of model structure and data misfit // Geophysics.2000. Vol. 65, N 1. P. 76–82.
Review
For citations:
Bricheva S.S., Modin I.N., Panin A.V., Efremov K.D., Matasov V.M. The Quaternary sediments structure in the upper Dnieper river valley based on combined geophysical survey. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2020;(3):104-115. https://doi.org/10.33623/0579-9406-2020-3-104-115
Email this article 
