Введение к работе
Актуальность работы. Необходимость рационального исполь-звания природных ресурсов Севера требует повышения эффэктив-ности разведки и разработки месторождений полезных ископаемых, изучения строения криолитозоны. Реальным подспорьем в этом могут стать методы разведочной геофизики, наиболее приемлемые в условиях развития многолетнемерзлых пород.
Одним из таких методов является метод поверхностного импеданса, который положен в основу магнитотеллурического зондирования и методов, использующих электромагнитные поля удаленных радиостанций - РЭМП, СДВР. В области низкочастотных естественных полей существует достаточно полно разработанный магнитотеллурический аппарат для обработки и интерпретации данных зондирования. На радиочастотах, в условиях высокоом-ных геоэлектрических разрезов, когда становится значительным влияние токов смещения, решение обратной задачи осложняется многофакторностью влияния параметров разрэза, неоднозначностью априорных сведений об электрических свойствах мерзлых пород в естественном залегании. В то же время этот метод в отличие от других позволяет помимо информации о проводимости среды получить дополнительно сведения о диэлектрической проницаемости, которые могут быть полезны при изучении геоэлектрического строения.
Для успешного применения метода поверхностного импеданса на радиочастотах актуальной задачей является исследование основных факторов, определяющих величину и частотную зависимость поверхностного импеданса криолитозоны, а также разработка методики зондирования, учитывающей особенности ее строения.
Цель работы - исследование возможностей изучения строения криолитозоны методом поверхностного импеданса на радиочастотах и разработка методики зондирования.
Основные задачи исследований:
изучение частотной зависимости поверхностного импеданса криолитозоны на радиочастотах;
выбор рабочего диапазона частот, оптимального для определения параметров отдельных горизонтов;
разработка методов приближенной интерпретации для получения оперативного результата в полевых условиях;
совершенствование методики зондирования применительно к особенностям криолигоэоны;
полевое опробование зондирования на участках с известным геокриологическим строением.
Методы исследования. Работа выполнялась на основе числеї ного моделирования слоистых структур и натурного эксперимент.' сопоставления расчетных и экспериментальных данных с последу идей проверкой на практике.
Научная новизна проведенных исследований состоит в следующем:
изучены особенности частотной зависимости поверхностного импеданса на радиочастотах;
определены границы и условия применимости метода lj-верхностного импеданса для изучения криолигозоны;
предложены методы приближенной интерпретации данных зондирования;
разработана высокопроизводительная и информативная двухчастотная методика зондирования;
выделен новый элемент геоэлектрического строения кри-олитозоны - промежуточный тонкий проводящий слой в рыхлых отложениях;
оценена чувствительность метода в реальных условиях;
предложена методика зондирования, учитывающая особенности криолитоэоны.
Практическая ценность работы состоит в том, что разрабо тайные методы позволяют повысить эффективность и производительность электроразведочных работ методом поверхностного им педанса на многолетнемерзлых породах. Кроме того, разработан ная методика может быть полезна при исследовании условий распространения радиоволн на мерзлотных трассах.
Реализация работы. Результаты работ по теме диссертации использованы в НИР по теме "Разработать комплекс радиофизиче них приборов и методов для изучения структуры массива горных пород", заданной распоряжением МЦМ и СО АН СССР. На основе полученных результатов были проведены полевые,работы по поис
ку подземных вод в Центральной Якутии.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на Всесоизной конференции "Проблемы разработки ресурсосберегающих технологий отработки месторождений полезных ископаемых Севера" (Якутск, 1968), на XI и ХУІ межведомственных семинарах по распространению радиоволн (Апатиты, 1985, Омск, 1990), на Всесоюзной конференции по распространению радиоволн (Харьков, 1990), на I семинаре секции "Геофизика криолитоэоны" при ученом совете по геокриологии АН СССР (Москва, 1990). Разработанный автором прибор иИдаеданс-2М" был представлен на выставке "Сибирский прибор-87" (Новосибирск, 1937) и включен в каталог приборов Сибирского отделения.
Работа докладывалась и обсуждена на расширенном семинаре лаборатории томографии горного массива, семинаре секции ученого совета "Физические процессы горного производства" Института горного дела Севера (Якутск, 1991) и электроразведочном семинаре геологического факультета МГУ (Москва, 1991).
Публикации. Основные положения, развиваемые в диссертационной работе, представлены в 5 печатных работах и 3 научно-технических отчетах.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на i8Z страницах машинописного текста, содержащего 3? рисунков,