Abstract

This article is about 3D electrical resistivity tomography (ERT) results in quaternary outwash and moraine sediments mapping and stratification. These investigations were conducted on Alexandrovka moraine plateau. We performed areal survey, using parallel 2D ERT profiles and following 3D inversion. Also we studied and described technical and geophysical capabilities, efficiency and productivity of this technology. As the result of our survey we obtained three-dimensional geoelectric model of the area and built geological model of the area on the base of our geoelectric results. Moreover, in our survey we detected the dependence between parallel 2D-profiles' orientation and geoelectric investigation results.

Keywords

3D electrical resistivity tomography, 3D inversion, glacial sediments,

Reference

  •  1) Bobachev A.A., Erohin S.A. Rezultaty mnogoletnego primeneniya elektrotomografii na Aleksandrovskom geofizicheskom poligone v Kaluzhskoy oblasti // Pribory i sistemy razvedochnoy geofiziki. 2010. №1 (31).

  •  2) Bobachev A.A., Erohin S.A, Aleksanova E.D. Elektrotomografiya - vysokorazreshayuschaya elektrorazvedka metodom soprotivleniy i VP: Tezisy dokl. Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii «Elektromagnitnye metody issledovaniy-2010». S.-P.: LGU, 2010.

  •  3) Vasilev A.G., Gatovskiy Yu.A., Polyanskiy B.V., Pekin A.A. Otchet o burenii parametricheskoy opornoy skvazhiny № 1 p/a na territorii Aleksandrovskoy (Kaluzhskaya oblast) bazy uchebnyh geofizicheskih praktik geologicheskogo fakulteta MGU im. M.V. Lomonosova. M., 2008.

  •  4) Erohin S.A., PavlovaA.M., Balashov A.Yu., ShevninV.A., Modin I.N., Bobachev A.A. Metodicheskie elektrotomograficheskie issledovaniya pri arheologicheskih raskopkah v sele Borodino. Arheologiya Podmoskovya: Materialy nauchnogo seminara. Vyp. 8. M.: In-t arheologii RAN. S. 435-446 s.

  •  5) Instrukciya po vypolneniyu rabot metodom nazemnoy dvumernoy elektrotomografii s apparaturoy «Omega-48». A.A. Bobachev, M.N. Marchenko i dr. / Pod red. I.N. Modina i V.A. Shevnina. OOO «NPC Geoskan», OOO «Logis», 2010. 58 s.

  •  6) Kaminskiy A.E. Programma trehmernoy interpretacii dannyh metoda soprotivleniy i vyzvannoy polyarizacii (nazemnyy, skvazhinnyy i akvatornyy varianty). ZONDRES 3D. 2001-2010, Zond Geophysical software, 75 str. http://zond-geo.ru.

  •  7) LavrushinYu.A. Otchet o rezultatah izucheniya stroeniya chetvertichnyh otlozheniy v rayone uchebno-metodicheskogo geofizicheskogo poligona Aleksandrovka. M., 1997. 39 s.

  •  8) Dahlin T. andBernstone C. A roll-along technique for 3D resistivity data acquisition with multi-electrode arrays. 1997, Proc. SAGEEP97, Reno, Nevada, 1997, 2, pp. 927-935.

  •  9) Dahlin T., Loke M. H. Quasi-3d resistivity imaging -mapping of three dimensional structures using two dimensional DC resistivity techniques. 1997, Proceedings of the 3rd Meeting. of Environmental and Eng.Geophys.Association, Expanded Abstracts, Aarhus, Denmark, pp. 143-146.

  •  10) Dahlin T. and Zhou B. A numerical comparison of 2D resistivity imaging with ten electrode arrays. 2004, Geophysical Prospecting 52, pp. 379-398.

  •  11) Dahlin T., Wisen R. & Zhang D. 3D Effects on 2D Resistivity Imaging - Modelling and Field Surveying Results. 2007, Procs. NSG EAGE 2007, Istanbul, Turkey, A15, 4 p.

  •  12) Johansson B., Jones S., Dahlin T. and Flyhammar P. Comparisons of 2D and 3D Inverted Resistivity Data As Well As of Resistivity and IP Surveys on a Landfill. 2007, Procs. Near Surface 2007 - 13th EEGS Meeting, 3-5 September 2007, Istanbul, Turkey, P42, 4 p.

  •  13) Loke M.H. and Barker R.D. Practical techniques for 3D resistivity surveys and data inversion. 1996, Geophysical Prospecting, 44, pp. 499-523.

  •  14) Loke M.H. Tutorial: 2D and 3D electrical imaging surveys. 1996-2002, 132 pp. www.geoelectrical.com.

  •  15) Nimmer R.E., Osiensky J.L., Binley A.M. and Williams B.C. Three-dimensional effects causing artifacts in two-dimensional, cross-borehole, electrical imaging. 2008, Journal of Hydrology. 359, pp. 59-70.

  •  16) Papadopoulos N.G., Tsourlos P., Papazachos C., Tsokas G.N., Sarris A. and Kim J.H. An algorithm for fast 3D inversion of surface electrical resistivity tomography data: applica-tion on imaging buried antiquities. 2011, Geophysical Prospecting, 59, pp. 557-575.

  •  17) Yang X., Lagmanson M. Comparison of 2D and 3D electrical resistivity imaging methods. 2006, SAGEEP proceedings, pp. 585-594.

3D-электротомография при исследовании ледниковых отложений

Павлова А.М. Шевнин В.А.

Аннотация

В работе описаны результаты 3D-съемки методом электротомографии при картировании и расчленении разреза четвертичных флювиогляциальных и моренных отложений на территории Александровского моренного плато (Калужская обл., д. Александровка). С использованием 3D-инверсии площадных наблюдений по системе параллельных 2D-профилей построена трехмерная геоэлектрическая модель среды, описаны технические и геофизические характеристики такой методики, ее производительность и эффективность при решении структурных задач подобного типа. На основе геоэлектрической модели составлена геологическая модель исследованной среды. Также при исследовании данного участка была выявлена зависимость между ориентацией параллельных 2D-профилей и результатами геоэлектрических исследований.

Ключевые слова

3D-электротомография, 3D-инверсия, ледниковые отложения,

Информация об авторах

Библиографическая ссылка

Павлова А.М. Шевнин В.А. 3D-электротомография при исследовании ледниковых отложений // Геофизика. 2013. № 6. С. 32-37.

Список литературы

  •  1) Бобачев А.А., Ерохин С.А. Результаты многолетнего применения электротомографии на Александровском геофизическом полигоне в Калужской области // Приборы и системы разведочной геофизики. 2010. №1 (31).

  •  2) Бобачев А.А., Ерохин С.А, Алексанова Е.Д. Электротомография - высокоразрешающая электроразведка методом сопротивлений и ВП: Тезисы докл. Международной научно-практической конференции «Электромагнитные методы исследований-2010». С.-П.: ЛГУ, 2010.

  •  3) Васильев А.Г., Гатовский Ю.А., Полянский Б.В., Пекин А.А. Отчет о бурении параметрической опорной скважины № 1 п/а на территории Александровской (Калужская область) базы учебных геофизических практик геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. М., 2008.

  •  4) Ерохин С.А., ПавловаА.М., Балашов А.Ю., ШевнинВ.А., Модин И.Н., Бобачев А.А. Методические электротомографические исследования при археологических раскопках в селе Бородино. Археология Подмосковья: Материалы научного семинара. Вып. 8. М.: Ин-т археологии РАН. С. 435-446 с.

  •  5) Инструкция по выполнению работ методом наземной двумерной электротомографии с аппаратурой «Омега-48». А.А. Бобачев, М.Н. Марченко и др. / Под ред. И.Н. Модина и В.А. Шевнина. ООО «НПЦ Геоскан», ООО «Логис», 2010. 58 с.

  •  6) Каминский А.Е. Программа трехмерной интерпретации данных метода сопротивлений и вызванной поляризации (наземный, скважинный и акваторный варианты). ZONDRES 3D. 2001-2010, Zond Geophysical software, 75 стр. http://zond-geo.ru.

  •  7) ЛаврушинЮ.А. Отчет о результатах изучения строения четвертичных отложений в районе учебно-методического геофизического полигона Александровка. М., 1997. 39 с.

  •  8) Dahlin T. andBernstone C. A roll-along technique for 3D resistivity data acquisition with multi-electrode arrays. 1997, Proc. SAGEEP'97, Reno, Nevada, 1997, 2, pp. 927-935.

  •  9) Dahlin T., Loke M. H. Quasi-3d resistivity imaging -mapping of three dimensional structures using two dimensional DC resistivity techniques. 1997, Proceedings of the 3rd Meeting. of Environmental and Eng.Geophys.Association, Expanded Abstracts, Aarhus, Denmark, pp. 143-146.

  •  10) Dahlin T. and Zhou B. A numerical comparison of 2D resistivity imaging with ten electrode arrays. 2004, Geophysical Prospecting 52, pp. 379-398.

  •  11) Dahlin T., Wisen R. & Zhang D. 3D Effects on 2D Resistivity Imaging - Modelling and Field Surveying Results. 2007, Procs. NSG EAGE 2007, Istanbul, Turkey, A15, 4 p.

  •  12) Johansson B., Jones S., Dahlin T. and Flyhammar P. Comparisons of 2D and 3D Inverted Resistivity Data As Well As of Resistivity and IP Surveys on a Landfill. 2007, Procs. Near Surface 2007 - 13th EEGS Meeting, 3-5 September 2007, Istanbul, Turkey, P42, 4 p.

  •  13) Loke M.H. and Barker R.D. Practical techniques for 3D resistivity surveys and data inversion. 1996, Geophysical Prospecting, 44, pp. 499-523.

  •  14) Loke M.H. Tutorial: 2D and 3D electrical imaging surveys. 1996-2002, 132 pp. www.geoelectrical.com.

  •  15) Nimmer R.E., Osiensky J.L., Binley A.M. and Williams B.C. Three-dimensional effects causing artifacts in two-dimensional, cross-borehole, electrical imaging. 2008, Journal of Hydrology. 359, pp. 59-70.

  •  16) Papadopoulos N.G., Tsourlos P., Papazachos C., Tsokas G.N., Sarris A. and Kim J.H. An algorithm for fast 3D inversion of surface electrical resistivity tomography data: applica-tion on imaging buried antiquities. 2011, Geophysical Prospecting, 59, pp. 557-575.

  •  17) Yang X., Lagmanson M. Comparison of 2D and 3D electrical resistivity imaging methods. 2006, SAGEEP proceedings, pp. 585-594.