Geophysical methods in permafrost monitoring
M. S. Sudakova,
A. V. Brushkov,
S. A. Velikin,
M. L. Vladov,
Yu. D. Zykov,
V. V. Nekljudov,
V. V. Olenchenko,
P. Yu. Pushkarev,
M. R. Sadurtdinov,
A. G. Skvortsov,
A. M. Tsarev https://doi.org/10.33623/0579-9406-2022-6-141-151
Abstract
The paper substantiates the need to use geophysical methods in geocryological monitoring to study the conditions of permafrost, search for taliks and cryopegs, and determine the physical and mechanical properties of frozen grounds. Their advantages, disadvantages and examples of their use for solving geocryological problems are described both in natural conditions and in the zone of influence of buildings and engineering structures.
About the Authors
M. S. Sudakova
Lomonosov Moscow State University;
Earth Cryosphere Institute, Tyumen Scientific Centre SB RAS
Russian Federation
Russian Federation
Maria S. Sudakova
Moscow
Tyumen
A. V. Brushkov
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Anatoly V. Brushkov
Moscow
S. A. Velikin
Melnikov Permafrost Institute SB RAS
Russian Federation
Russian Federation
Sergey A. Velikin
Yakutsk
M. L. Vladov
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Mikhail L. Vladov
Moscow
Yu. D. Zykov
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Yuri D. Zykov
Moscow
V. V. Nekljudov
Melnikov Permafrost Institute SB RAS
Russian Federation
Russian Federation
Vitaly V. Nekljudov
Yakutsk
V. V. Olenchenko
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS
Russian Federation
Russian Federation
Vladimir V. Olenchenko
Novosibirsk
P. Yu. Pushkarev
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Pavel Yu. Pushkarev
Moscow
M. R. Sadurtdinov
Earth Cryosphere Institute, Tyumen Scientific Centre SB RAS
Russian Federation
Russian Federation
Marat R. Sadurtdinov
Tyumen
A. G. Skvortsov
Earth Cryosphere Institute, Tyumen Scientific Centre SB RAS
Russian Federation
Russian Federation
Andrey G. Skvortsov
Tyumen
A. M. Tsarev
Earth Cryosphere Institute, Tyumen Scientific Centre SB RAS
Russian Federation
Russian Federation
Andrey M. Tsarev
Tyumen
References
1. Владов М.Л., Судакова М.С. Георадиолокация: от физических основ до перспективных направлений. М.: ГЕОС, 2017. 240 с.
2. Воронков О.К., Фролов А.Д. Физические свойства пород при отрицательных температурах // Петрофизика. Т. 3. М.: Недра, 1992. С. 43–65.
3. Геофизика. Учеб. пособие, электронное издание сетевого распространения / Под ред. В.К. Хмелевского. М.: КДУ, Добросвет, 2018.
4. Джурик В.И. Прогноз изменения упругих параметров песков при переходе из мерзлого состояния в талое // Геология и геофизика. 1982. № 7. С. 87–95.
5. Ельцов И.Н., Оленченко В.В., Фаге А.Н. Электротомография в Российской Арктике по данным полевых исследований и трехмерного численного моделирования // Neftegaz.RU. 2017. № 2. С. 54–64.
6. Ермаков А.П., Старовойтов А.В. Применение метода георадиолокации при инженерно-геологических исследованиях для оценки геокриологической обстановки // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2010. № 6. С. 91–97.
7. Ершов Э.Д. Общая геокриология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002. 682 с.
8. Зыков Ю.Д. Геофизические методы исследования криолитозоны. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2007.
9. Кошурников А.В. Основы комплексного геокриологогеофизического анализа для исследования многолетнемерзлых пород и газогидратов на Арктическом шельфе России // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2020. № 3. С. 116–125.
10. Крылов С.С., Бобров Н.Ю. Применение электромагнитных зондирований для исследования частотной дисперсии электрических свойств мерзлых пород // Криосфера Земли. 2002. Т. 6, № 3. С. 59–68.
11. Мельников В.П., Осипов В.И., Брушков и др. Адаптация инфраструктуры Арктики и Субарктики к изменениям температуры мерзлых грунтов // Криосфера Земли. 2021. Т. 25, № 6. С. 3–15. DOI 10.15372/KZ20210601.
12. Мельников В.П., Скворцов А.Г., Малкова Г.В. и др. Результаты изучения геокриологических условий арктических территорий с помощью геофизических методов // Геология и геофизика. 2010. Т. 51, № 1. 169–177.
13. Огильви А.А. Основы инженерной геофизики. М.: Недра, 1990. 501 с.
14. Оленченко В.В., Кондратьев В.Г. Геофизические исследования в пределах участка деформаций автодороги, построенной на мерзлом основании: Мат-лы XI Междунар. симпозиума по проблемам инженерного мерзлотоведения, Новосибирск, 2017. С. 282–283.
15. Омельяненко А.В. Научно-методические основы георадиолокации мерзлых горных пород: Автореф. докт. дисс. Якутск, 2001. 359 c.
16. Садуртдинов М.Р., Малкова Г.В., Скворцов А.Г. и др. Современное состояние островной мерзлоты в пойме реки Печора (Ненецкий автономный округ) по результатам комплексных геокриологических и геофизических исследований // Мат-лы Пятой конференции геокриологов России. МГУ имени М.В. Ломоносова, 14–17 июня 2016 г. Т. 1. Ч. 4. Геофизические исследования в криолитозоне при строительстве. М.: Университетская книга, 2016. С. 340–345.
17. Селяев В.А., Буддо И.В., Мисюркеева Н.В. и др. Особенности методики исследования многолетнемерзлых пород электромагнитными методами на полуострове Ямал // Мат-лы VIII Всероссийской школы-семинара по электромагнитным зондированиям Земли имени М.Н. Бердичевского и Л.Л. Ваньяна. М., 2021. С. 297–300.
18. Скворцов А.Г. Особенности структуры поля упругих колебаний в нелитифицированных многолетнемерзлых породах // Криосфера Земли. 1997. Т. 1, № 3. С. 66–72.
19. Скворцов А.Г., Дроздов Д.С., Малкова Г.В. и др. Мониторинг напряженно–деформированного состояния берегового склона на геокриологическом стационаре Болванский” с помощью сейсморазведки // Криосфера Земли. 2006. Т. 10, № 2. С. 46–55.
20. Скворцов А.Г., Садуртдинов М.Р., Царев А.М. Сейсмические критерии идентификации мерзлого состояния горных пород // Криосфера Земли. 2014. Т. 18, № 2. С. 83–90.
21. Скворцов А.Г., Царев А.М., Садуртдинов М.Р. Методические особенности изучения сейсмогеокриологического разреза // Криосфера Земли. 2011. Т. 15, № 4. С. 110–113.
22. Судакова М.С., Владов М.Л. Результаты экспериментального исследования акустических свойств водонасыщенного песка в интервале температуры от –20 до +20 °С. Часть 2 // Вест. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2020. № 2. С. 89–98.
23. Судакова М.С., Садуртдинов М.Р., Царев А.М. и др. Возможности георадиолокации для исследования заболоченных торфяников в криолитозоне // Геология и геофизика. 2019. Т. 60, № 7. С. 1004–1013.
24. Фролов А. Электрические и упругие свойства мерзлых пород и льдов, Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1998. 515с.
25. Pavoni M., Sirch F., Boaga J. Electrical and electromagnetic geophysical prospecting for the monitoring of rock glaciers in the Dolomites, Northeast Italy // Sensors. 2021. Vol. 21. № 1294. 17 p.
26. Sudakova M., Sadurtdinov M.; Skvortsov A.; Tsarev A., Malkova G., Molokitina N., Romanovsky V. Using Ground Penetrating Radar for Permafrost Monitoring from 2015–2017 at CALM Sites in the Pechora River Delta // Remote Sens. 2021. 13. 3271. https://doi.org/10.3390/rs13163271
27. Topp G.C., Davis J.L. & Annan A.P. Electromagnetic determination of soil water content: measurements in coaxial transmi ssion lines // Water Resource Research. 1980. Vol. 16. P. 574–582. https://www.mnr.gov.ru/press/news/sozdanie_sistemy_monitoringa_vechnoy_merzloty_plany_nauchnykh_ekspeditsiy_ledostoykoy_platformy_itog/ (дата обращения: 16.08.2022)
28. https://www.arcticdata.io/catalog/portals/CALM/About (дата обращения: 16.08.2022)
Review
For citations:
Sudakova M.S., Brushkov A.V., Velikin S.A., Vladov M.L., Zykov Yu.D., Nekljudov V.V., Olenchenko V.V., Pushkarev P.Yu., Sadurtdinov M.R., Skvortsov A.G., Tsarev A.M. Geophysical methods in permafrost monitoring. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2022;(6):141-151. (In Russ.) https://doi.org/10.33623/0579-9406-2022-6-141-151
Views:
490
Email this article 
