Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №2.

об основных элементах строения участков массивов горных пород на глубину до 30 м с выделением (идентификацией) его аномалий (разрывные нарушения, полости, влагонасыщенные породы и т.п.), и георадарного комплекса «ЛОЗА-1Н» (производства ООО «ВНИИСМИ», Россия), оснащенного двумя антеннами: передающей и приемной, длиной по 15 м, с частотой 10 МГц, что позволяет производить зондирование горно-геологического массива на глубину до 200 и более метров [4]. Необходимо отметить, что подповерхностное зондирование природно-технических систем с использованием радиолокационных комплексов (в общепринятой терминологии - георадара) основано на использовании классических принципов радиолокации [3]. Антенной георадара излучаются сверхкороткие электромагнитные импульсы (единицы и доли наносекунды), имеющие 1,0-1,5 периода квазигармонического сигнала и достаточно широкий спектр излучения. Центральная часть сигнала определяется типом антенны. Выбор длительности импульса определяется необходимой глубиной зондирования и разрешающей способностью георадара. Для формирования зондирующих импульсов используется возбуждение широкополосной передающей антенны перепадом напряжений (ударный метод возбуждения). Излучаемый в исследуемую среду импульс отражается от находящихся в ней предметов или неоднородностей среды, имеющих отличную от среды диэлектрическую проницаемость или проводимость, принимается приемной антенной, усиливается в широкополосном усилителе и преобразуется в цифровой код для обработки. В результате обработки полученная информация отображается в виде волнового или плотностного профиля - радарограммы. Георадарные определения проводятся двумя основными способами: профилирование и зондирование [3]. При профилировании георадар перемещается по линии (трассе) и при каждом измерении передающая и приемная антенны находятся в одной точке линии. При зондировании выбирается одна точка и далее приводится ряд регистраций отраженных сигналов при разносе антенн передатчика и приемника в разные стороны на равные расстояния. Для количественной интерпретации данных георадиолокации необходимо знать такую характеристику исследуемой среды как диэлектрическая проницаемость пород е [3]. Например, основные породообразующие минералы Ковдорского месторождения полезных ископаемых - апатит, нефелин и пироксенит. Согласно атласу физических свойств минералов и пород [5], относительная диэлектрическая проницаемость этих минералов равняется 6, 7.5 и 13, соответственно. Используя эти данные для расчетов по формулам v = c /V s и H = c ■ t / 2 - 4 s [3], где с - скорость света в вакууме, получены зависимости скорости прохождения электромагнитной волны v от диэлектрической проницаемости апатита, нефелина и пироксенита (рис. 1а), а также зависимость глубины зондирования Н от времени двойного пробега t электромагнитной волны для этих пород (рис. 1б). Рис. 1. Зависимости скорости прохождения электромагнитной волны от диэлектрической проницаемости пород (а) и глубины зондирования от времени двойного пробега волны (б) Экспериментальные георадарные исследования законтурного массива пород карьера «Железный» Ковдорского ГОКа были выполнены с применением специальных технологий на участке возле здания РДКК (горизонты +40, +94, +140, +165, +220 м) и на участке ЦПТ (горизонты +190 и +200 м). Всего было выполнено 78 георадарных профилей общей протяженностью около 60