Abstract

The results of inversion of sounding data by made in 1984 on one of the glaciers in the Arctic have been presented and discussed in the article. Polarity changing of electromotive force is marked in all graphs of the transition process. It indicates the influence of inductive-induced polarization. The resistivity and the polarization parameters of the ice mass managed to estimate by inversion within the scope of model Cole-Cole. These parameters do not differ from those measured in the laboratory on samples offresh polycrystalline ice. The obtained estimations are rather interesting; they may prove useful for interpreting the results of electromagnetic surveys in the northern regions.

Keywords

inversion, transient electromagnetic method, Arctic, resistivity, polarization parameters, ice mass,

Reference

  •  1) Antonov E. Yu., Kozhevnikov N. O., Korsakov M. A., 2010, TEM-1R - sistema dlya interpretacii dannyh indukcionnyh impulsnyh zondirovaniy polyarizuyuschihsya sred: Pervaya mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferenciya po elektromagnitnym metodam issledovaniya GEOBAYKAL-20Yu: Irkutsk, 2010.

  •  2) Artemenko I. V., Kozhevnikov N. O., 1999, Modelirovanie effekta Maksvella-Vagnera v mёrzlyh krupnodispersnyh porodah s porfirovoy strukturoy: Kriosfera Zemli, III, 1, 60 - 68.

  •  3) Vostrecov R. N., Molchanov A. A., Sidorov V. V., 1985, Indukcionnye perehodnye processy v massive lda: Voprosy polyarizacii gornyh porod. Pod red. Molchanova A. A., Sidorova V. A.: M., Dep. v VINITI, 06.08.85, №5847 - 85.

  •  4) King R., Smit G., 1984, Antenny v materialnyh sredah: Per. s angl.: M., Mir.

  •  5) Kozhevnikov N. O., Antonov E. Yu., 2007, Inversiya dannyh MPP s uchetom bystro protekayuschey indukcionno-vyzvannoy polyarizacii: chislennyy eksperiment na osnove modeli odnorodnogo polyarizuyuschegosya poluprostranstva: Geofizika, 1, 42 - 50.

  •  6) Kozhevnikov N. O., Antonov E. Yu., 2009, Sovmestnaya inversiya dannyh MPP s uchetom indukcionno-vyzvannoy polyarizacii: Geologiya i geofizika, 2, 181 - 190.

  •  7) Kozhevnikov N. O., Antonov E. Yu., 2009, Impulsnaya induktivnaya elektrorazvedka polyarizuyuschihsya sred: Geofizicheskiy zhurnal, 31, 4, 104 - 118.

  •  8) Kozhevnikov N. O., Antonov E. Yu., 2010, Inversiya indukcionnyh perehodnyh harakteristik dvuhsloynyh sred s uchetom bystro ustanavlivayuscheysya vyzvannoy polyarizacii: Geologiya i geofizika, 51, 6, 905 - 918.

  •  9) Kozhevnikov N. O, Artemenko I. V., 2004, Modelirovanie vliyaniya dielektricheskoy relaksacii v merzlyh porodah na perehodnuyu harakteristiku nezazemlennoy petli: Kriosfera Zemli, VIII, 2, 30 - 39.

  •  10) Kozhevnikov N. O., Nikiforov S. P., Snopkov S. V., 1995, Issledovanie bystroprotekayuschih processov vyzvannoy polyarizacii v merzlyh porodah: Geoekologiya, 2, 118 - 126.

  •  11) Maeno N., 1988, Nauka o lde. Per. s yap.: M., Mir.

  •  12) Parsell E., 1983, Elektrichestvo i magnetizm: Uchebnoe rukovodstvo. Per. s angl.: M., Nauka.

  •  13) Svetov B. S., 2008, Osnovy geoelektriki: M., Izd-voLKI.

  •  14) Sidorov V. A., 1985, Impulsnaya induktivnaya elektrorazvedka: M., Nedra.

  •  15) Stogniy V. V., 2008, Impulsnaya induktivnaya elektrorazvedka pri izuchenii polyarizuyuscheysya sredy kriolitozony Yakutskoy kimberlitovoy provincii: Kriosfera Zemli, XII, 4, 46 - 56.

  •  16) Frolov A. D., 1998, Elektricheskie i uprugie svoystva mёrzlyh porod i ldov: Puschino. ONTI PNC RAN.

  •  17) Hippel A. R., 1960, Dielektriki i volny: M., Izd-vo inostr. lit.

  •  18) Bittelli M., Flury V., Roth K., 2004, Use of Dielectric Spectroscopy to Estimate Ice Content in Frozen Porous Media: Water Re-sourc. Rea. 40.

  •  19) Elis F. M., Newman G. A., Hohman G. W., 1989, Induced-polarization effects in time-domain electromagnetic measurements: Geophysics, 54, 514 - 523.

  •  20) Kozhevnikov N. O., Antonov E. Y., 2006, Fast-decaying IP in frozen unconsolidated rocks and potentialities for its use in permafrost-related TEM studies: Geophysical Prospecting, 54, 383 - 397.

  •  21) Kozhevnikov N. O., Antonov E. Yu., 2008, Inversion of TEM data affected by fast-decaying induced polarization: Numerical simulation experiment with homogeneous half-space: Journal of Applied Geophysics, 66, 31 - 43.

  •  22) Lesmes D. P, Frye K. M., 2010, Influence of pore fluid chemistry on the complex conductivity and induced polarization response of Berea sandstone: Journal of geophysical research, 106, B3, 4079 - 4090.

  •  23) Lesmes D. P., Friedman Sh. P., 2005, Relationships between the electrical and hydrogeological properties of rocks and soils: Hydro-geohysiscs, Springer, 87 - 128.

  •  24) Reynolds John M., 1985, Dielectric behaviour offirn and ice from the Antarctic peninsula, Antarctica: Journal of Glaciology, 31, 109, 253 - 262.

  •  25) Weidelt P., 1983, Response characteristics of coincident loop transient electromagnetic systems: Geophysics, 48, 325 - 1330.

Инверсия данных зондирований массива льда методом переходных процессов

Кожевников Н.О. Антонов Е.Ю.

Аннотация

Представлены и обсуждаются результаты инверсии данных зондирований методом переходных процессов, выполненных в 1984 г. на одном из ледников в Арктике. На всех графиках переходного процесса отмечается смена полярности ЭДС, что свидетельствует о влиянии индукционно-вызванной поляризации. Путём инверсии удалось в рамках модели Коул-Коул оценить удельное электрическое сопротивление и поляризационные параметры массива льда. Эти параметры практически не отличаются от измеренных в лаборатории на образцах пресного поликристал-лического льда. Полученные оценки интересны сами по себе; кроме этого-, они могут оказаться полезными для истолкования результатов электромагнитных съёмок в северных регионах.

Ключевые слова

инверсия, зондирование методом переходных процессов, ледники в Арктике, параметры массива льда,

Информация об авторах

Библиографическая ссылка

Кожевников Н.О. Антонов Е.Ю. Инверсия данных зондирований массива льда методом переходных процессов // Геофизика. 2011. № 4. С. 57-63.

Список литературы

  •  1) Антонов Е. Ю., Кожевников Н. О., Корсаков М. А., 2010, ТЕМ-1Р - система для интерпретации данных индукционных импульсных зондирований поляризующихся сред: Первая международная научно-практическая конференция по электромагнитным методам исследования ГЕОБАЙКАЛ-20Ю: Иркутск, 2010.

  •  2) Артеменко И. В., Кожевников Н. О., 1999, Моделирование эффекта Максвелла-Вагнера в мёрзлых крупнодисперсных породах с порфировой структурой: Криосфера Земли, III, 1, 60 - 68.

  •  3) Вострецов Р. Н., Молчанов А. А., Сидоров В. В., 1985, Индукционные переходные процессы в массиве льда: Вопросы поляризации горных пород. Под ред. Молчанова А. А., Сидорова В. А.: М., Деп. в ВИНИТИ, 06.08.85, №5847 - 85.

  •  4) Кинг Р., Смит Г., 1984, Антенны в материальных средах: Пер. с англ.: М., Мир.

  •  5) Кожевников Н. О., Антонов Е. Ю., 2007, Инверсия данных МПП с учетом быстро протекающей индукционно-вызванной поляризации: численный эксперимент на основе модели однородного поляризующегося полупространства: Геофизика, 1, 42 - 50.

  •  6) Кожевников Н. О., Антонов Е. Ю., 2009, Совместная инверсия данных МПП с учетом индукционно-вызванной поляризации: Геология и геофизика, 2, 181 - 190.

  •  7) Кожевников Н. О., Антонов Е. Ю., 2009, Импульсная индуктивная электроразведка поляризующихся сред: Геофизический журнал, 31, 4, 104 - 118.

  •  8) Кожевников Н. О., Антонов Е. Ю., 2010, Инверсия индукционных переходных характеристик двухслойных сред с учетом быстро устанавливающейся вызванной поляризации: Геология и геофизика, 51, 6, 905 - 918.

  •  9) Кожевников Н. О, Артеменко И. В., 2004, Моделирование влияния диэлектрической релаксации в мерзлых породах на переходную характеристику незаземленной петли: Криосфера Земли, VIII, 2, 30 - 39.

  •  10) Кожевников Н. О., Никифоров С. П., Снопков С. В., 1995, Исследование быстропротекающих процессов вызванной поляризации в мерзлых породах: Геоэкология, 2, 118 - 126.

  •  11) Маэно Н., 1988, Наука о льде. Пер. с яп.: М., Мир.

  •  12) Парселл Э., 1983, Электричество и магнетизм: Учебное руководство. Пер. с англ.: М., Наука.

  •  13) Светов Б. С., 2008, Основы геоэлектрики: М., Изд-воЛКИ.

  •  14) Сидоров В. А., 1985, Импульсная индуктивная электроразведка: М., Недра.

  •  15) Стогний В. В., 2008, Импульсная индуктивная электроразведка при изучении поляризующейся среды криолитозоны Якутской кимберлитовой провинции: Криосфера Земли, XII, 4, 46 - 56.

  •  16) Фролов А. Д., 1998, Электрические и упругие свойства мёрзлых пород и льдов: Пущино. ОНТИ ПНЦ РАН.

  •  17) Хиппель А. Р., 1960, Диэлектрики и волны: М., Изд-во иностр. лит.

  •  18) Bittelli М., Flury V., Roth К., 2004, Use of Dielectric Spectroscopy to Estimate Ice Content in Frozen Porous Media: Water Re-sourc. Rea. 40.

  •  19) Elis F. M., Newman G. A., Hohman G. W., 1989, Induced-polarization effects in time-domain electromagnetic measurements: Geophysics, 54, 514 - 523.

  •  20) Kozhevnikov N. O., Antonov E. Y., 2006, Fast-decaying IP in frozen unconsolidated rocks and potentialities for its use in permafrost-related ТЕМ studies: Geophysical Prospecting, 54, 383 - 397.

  •  21) Kozhevnikov N. O., Antonov E. Yu., 2008, Inversion of ТЕМ data affected by fast-decaying induced polarization: Numerical simulation experiment with homogeneous half-space: Journal of Applied Geophysics, 66, 31 - 43.

  •  22) Lesmes D. P, Frye К. M., 2010, Influence of pore fluid chemistry on the complex conductivity and induced polarization response of Berea sandstone: Journal of geophysical research, 106, B3, 4079 - 4090.

  •  23) Lesmes D. P., Friedman Sh. P., 2005, Relationships between the electrical and hydrogeological properties of rocks and soils: Hydro-geohysiscs, Springer, 87 - 128.

  •  24) Reynolds John M., 1985, Dielectric behaviour offirn and ice from the Antarctic peninsula, Antarctica: Journal of Glaciology, 31, 109, 253 - 262.

  •  25) Weidelt P., 1983, Response characteristics of coincident loop transient electromagnetic systems: Geophysics, 48, 325 - 1330.