Вестник Кольского научного центра РАН. 2015, №3.

А.Г. Калашник, А.Ю.Дьяков Изложение основных принципов георадиолокации, которые подробно описаны в широко известных работах исследователей в области георадилокации (М.И. Финкельштейн, А.В. Старовойтов, М.Л. Владов, D.J. Daniels, M.J. Harry и др.) [см., например, 6], не являлось целью данной статьи. Известно, что для определения скорости электромагнитной волны в среде используется формула: V = ^ , где с - скорость света, s - диэлектрическая проницаемость среды [6]. Определить диэлектрическую проницаемость однородных/сплошных скальных пород можно на образцах в соответствии с ГОСТ 25495-82 «Породы горные. Метод определения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь». В случае неоднородности среды (для массива скальных горных пород повышение их «несплошности»/нарушенности) картина значительно усложняется вследствие дифракции, преломления, отражения от границ/контуров, затухания электромагнитных волн. Кроме того, используемое промышленное герадарное оборудование (георадар RAMAC) имеет базу измерений около одного метра и, соответственно, однородные образцы скальных пород должны иметь размеры не менее 3 м (например, исходя из принципа Сен-Венана). Поэтому диэлектрическая проницаемость пород определялась в натурных условиях тремя способами: 1. Определение диэлектрической проницаемости и глубины слоя по годографу дифрагированной волны (основанный на эффекте дифракции) - условно называется способом гипербол и применим, когда на георадарограмме отчетливо проявляются волновые эффекты в виде гипербол. Этот способ дает представления о скоростной характеристике разреза на основании следующей зависимости: . . 2L t(x) = — = — ---------- V V , где L - путь, пройденный волной; V - скорость; h - глубина залегания объекта; x - координата [6]. 2. Определение диэлектрической проницаемости и глубины слоя по годографу отраженной волны (метод зондирования, или метод ОПВ (общего пункта возбуждения)) - способ оценки скоростей реализуется по данным многоканальных измерений или одноканальных радаров, работающих с изменяемым расстоянием между передающей и приемной антеннами (построение годографа задержки сигнала). Определение скоростей слоя этим методом осуществляется с учетом расстояния между приемной и передающей антеннами (базы антенны). По двум измерениям задержек сигнала и на расстояниях между приемником и передатчиком и по уравнению годографа однозначно определяются мощность слоя и его диэлектрическая проницаемость по следующим формулам (Руководство по эксплуатации георадаров, ООО «ВНИИСМИ»): t 2d - t \ d \ - 12) 2 2 + d ,2 3. Определение глубины слоя и вычисление усредненного значения диэлектрической проницаемости по данным геологических скважин, так называемый «принцип калибровки». Принцип калибровки заключается в одновременном определении глубины геологических слоев двумя методами - по скважине и георадаром с последующим их сопоставлением. Затем с помощью компьютерной программы обработки георадарных данных, итерационно изменяя значение диэлектрической проницаемости, выявленную границу на радарограмме совмещают = 50 ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 3/2015(22)