Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Применение электротомографии при решении рудных, инженерных и археологических задач
ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Применение электротомографии при решении рудных, инженерных и археологических задач"

На правах рукописи

Ерохин Сергей Анатольевич

Применение электротомографии при решении рудных, инженерных и археологических задач

25.00.10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

1 5 НОЯ 2012

Москва-2012

005055238

Работа выполнена в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор Шевшш Владимир Алексеевич

Официальные оппоненты: Глазунов Владимир Васильевич

доктор технических паук, профессор. Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Иванов Андрей Александрович кандидат геолого-минералогических наук, доцент. Московский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе

Ведущая организация Прикладной и научно-исследовательский

институт по инженерным изысканиям в строительстве (ГПШИИС)

Защита состоится 21 ноября 2012 г. в 14.30 на заседании диссертационного совета Д 501.001.64 при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, ГСП-1, г. Москва, Ленинские горы, ГЗ МГУ, зона «А», геологический факультет, ауд. 308.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале отдела диссертаций Фундаментальной библиотеки (Ломоносовский проспект, 27, сектор А, 8 этаж, к. 812)

Автореферат разослан «19» октября 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета (:':'/"р ~ in кули и Борис Александрович

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы.

Геофизические методы исследования являются средством решения широкого спектра задач, имеющих важное значение для хозяйственной деятельности, научных исследований, безопасности. Необходимость повышения точности и достоверности их решения в рудной, инженерной и археологической геофизике требует создания универсальных геофизических технологий, отвечающих растущим требованиям времени.

В последние десятилетия в области поисков и разведки полезных ископаемых наметился переход к исследованию месторождений более сложного строения, с большими глубинами залегания рудных тел. Для их изучения необходимо создавать методы, способные повысить точность, детальность, производительность, разрешающую способность проводимых исследований.

Сходная ситуация характерна и для области инженерных изысканий. Рост объемов и сложности проводимого строительства и других видов инженерной деятельности требуют повышения информативности и надежности геофизических исследований.

Повышение информативности археогеофизических исследований, являющихся практически единственными средствами неразрушающего исследования памятников, позволит до минимума сократить объем раскопок. Это может привести к качественному прорыву в изучении крупных памятников, а также сыграть важную роль в сохранении археологических объектов для будущих поколений.

Одним из сравнительно новых геофизических методов, с помощью которого можно решать многие из поставленных задач, является электротомография. Как модификация метода сопротивлений на постоянном токе, электротомография унаследовала все принципиальные возможности метода сопротивлений, позволив, в то же время, существенно расширить области его применения. Благодаря этому в настоящее время электротомография становится одним из ведущих геофизических методов исследования верхней части геологического разреза при решении структурно-геологических задач в рудной, инженерной п археологической областях. Это требует более четкого понимания возможностей применения метода в каждом из данных направлений. Оно позволит правильно определять задачи, которые могут быть решены с помощью данного метода, ограничения метода, и оптимально использовать метод в комплексе геофизических исследований.

Для всех геофизических методов и методик важно иметь и использовать совместно программы решения прямых и обратных задач. Во многих практически используемых

программах решения обратных и прямых задач используются конечно-разностные методы, имеющие практические ограничения при расчете прямых задач при сложном рельефе. Поэтому было важно разработать программу двумерного моделирования с рельефом, что было сделано на основе алгоритма метода интегральных уравнений, широко применяемого в разработках кафедры геофизики МГУ.

Цель н задачи исследования.

Разработка и реализация алгоритма учета рельефа в методе интегральных уравнений, определение возможностей метода электротомографии при решении структурно-геологических задач в разных условиях.

Для решения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Создание прямой двумерной задачи метода сопротивлений с рельефом для оценки возможностей учета влияния рельефа при проведении двумерной автоматической инверсии.

2. Определение и развитие возможностей ЭТ при решении рудных и инженерных задач.

3. Разработка методики полного цикла измерений для ЭТ сопровождения археологических раскопок (включающая петрофизические исследования образцов, профильную и площадную ЭТ съемку, использование априорной информации), оценка возможности данной методики.

Защищаемые положения.

1. Реализован алгоритм расчета электрического поля для двумерно-построенных сред с учетом рельефа методом интегральных уравнений

2. Исследована эффективность и развиты подходы к интерпретации электротомографии при решении рудных и инженерно-геологических задач.

3. Разработана методика полного цикла электротомографических измерений для решения археологических задач.

Научная новизна.

Реализован алгоритм учета влияния рельефа при моделировании методом интегральных уравнений, оценена степень учета рельефа при автоматической инверсии в программе Яез201пу.

• Исследованы возможности электротомографии при изучении месторождений Карлинского типа, гидротермальных месторождений коры выветривания и медно-порфировых месторождений, а также вопросы комплексирования электротомографии с другими геофизическими методами для данных типов месторождений.

• Проанализированы возможности электротомографии при решении задач структурного картирования, исследования погребенных карстово-суффозионных воронок, установлена

возможность картирования и изучения древних полигональных структур в средней полосе России с помощью комплекса геофизических методов.

. Разработана и опробована методика «полного цикла» при проведении электротомографических исследований в археологии - от лабораторных анализов до полной заверки результатов, что позволило расширить представления о возможностях применения метода в археологии и дополнить работы предшественников в этом направлении.

Практическая значимость.

Полученные результаты позволили повысить эффективность применения элекгротомографии при решении геолого-структурных задач, расширить сферу применения метода и способствовали его более широкому внедрению в практику исследований для решения рудных, инженерных и археологических задач.

Фактический материал.

Диссертационная работа написана на основе результатов исследования большого количества разнообразных геологических объектов. К числу основных полевых материалов относятся исследования месторождения Депутатское, Карадагское рудное поле, Александровский геофизический полигон МГУ, ряд инженерных объектов в средней полосе России, проекты по поиску братских захоронений на Бородинском поле и результаты сопровождения археологических раскопок в с. Бородино, проводимых Можайской экспедицией ИА РАН.

Апробация работы.

Результаты исследований, а также основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных научно-практических конференциях «Инженерная и рудная геофизика» (V 2009, Геленджик; VI 2010, Геленджик; VII 2011, Москва) и Near Surface Geoscience (2012, Париж), Петербургском геофизическом научно-практическом семинаре (2009, 2010, Санкт-Петербург), научно-практических конференциях молодых специалистов «Инженерные изыскания в строительстве» (ПНИИС, 2009, 2010, Москва), международной научной конференции «Бородино в истории и культуре» (2009, Москва), Пятой общероссийской конференции изыскательских организаций «Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации» (2010, Москва), международной научно-практической конференции «Электромагнитные методы исследований-2010», научном семинаре «Археология Подмосковья» (2011, Москва), международном молодежном научном форуме Ломоносов-2011 (2011, Москва).

Публикации

Основные положения диссертации изложены в 28 работах, в том числе в 4 статьях и 25 тезисах докладов.

Структура и объем работы: диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 140 страниц текста, 61 рисунок. Список литературы составляет 177 наименований.

Благодарности

Автор благодарен и глубоко признателен доценту A.A. Бобачеву за помощь, поддержку, критику, плодотворные и интересные идеи.

Автор благодарен научному руководителю профессору В.А. Шевнину за конструктивную критику и очень большую помощь в процессе всей работы, и особенно на последних этапах ее написания.

Автор благодарен заведующему Лабораторией малоглубинной электроразведки профессору И.Н. Модину за поддержку, полезное общение и возможность заниматься очень интересными проектами как в рамках настоящей работы, так и в течение всего времени обучения в аспирантуре.

Автор благодарит за помощь в работе и энтузиазм в отношении проведенных исследований Г.М. Довыденко и А.Ю. Балашова. Также хотелось бы выразить благодарность за помощь в процессе работы, интересное общение и ценные замечания сотрудникам кафедры С.А. Акуленко, Д.К. Большакову, JI.A. Золотой, C.B. Ивановой, М.Н. Марченко, А.Ю. Паленову, А.Г.Яковлеву.

Особенно автор благодарит своих коллег - магистрантов и аспирантов, принимавших участие в проведении полевых работ, работе с материалами, и обсуждении их результатов: A.M. Павлову, Д.В. Макарова, Т.В. Ялова, А.И. Груздева, A.A. Пелевина, Д.Н. Уразаеву, Е.О. Рылову, A.C. Тамберга, М.А. Андреева, Д.А. Зайцева.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, определены цели, сформулированы основные задачи исследований, отмечена практическая значимость и научная новизна работы.

Глава 1. Обзор состояния области исследования

Первая глава посвящена краткому обзору современного состояния электротомографической технологии и основных направлений ее применения.

Современная электротомография (ЭТ) представляет собой целый комплекс, включающий как методику полевых наблюдений, так и технологию обработки и интерпретации полевых данных (Бобачев и др., 2006, 2007). Начало разработки большинства элементов комплекса относится к 1970 - 1980 гг. (Litle, Dines, 1978; Pelton, 1978). За более

чем двадцатилетний период была разработана аппаратура для ЭТ, методика проведения полевых работ, а также алгоритмы обработки и инверсии полученных данных.

Чаще всего ЭТ исследования предполагают наличие большого числа наблюдений (в сравнении со стандартными методами ВЭЗ и ЭП) и проведение автоматической инверсии -трансформации, осуществляющей математический пересчет поля кажущегося сопротивления в истинное. Таким образом решение обратной задачи позволяет восстанавливать распределение удельного сопротивления под землей для, вообще говоря, любой двумерной модели среды.

В настоящее время разработаны несколько математических методов решения прямых задач в методе ЭТ (Madden,1971; Hohmann, 1975; Mufti, 1976; Хи et al., 1998). На кафедре геофизики в МГУ активно для решения прямых задач на постоянном токе развивается метода интегральных уравнений (Альпин. 1947). К его достоинствам относится ясный физический смысл, а также удобство и точность при задании простых моделей. В практике ЭТ исследований наиболее часто используются сеточные методы моделирования (Day, Morrison, 1979), имеющие большие преимущества при решении обратной задачи, позволяя эффективно в автоматическом режиме искать гладкие решения и за счет этого в рамках гладких моделей описывать двумерное распределение сопротивления в реальных средах (¡.оке, Barker, 1995).

На таком алгоритме построены программы, используемые на практике для определения электрического сопротивления в разрезе при решении рудных, инженерных и археологических задач. Рудные объекты, представляющие интерес для разведки в настоящее время, являются объектами со сложной морфологией, их исследование с помощью одномерных методов может приводить к неправильным количественным, и даже качественным результатам. Переход к ЭТ при решении рудных задач позволяет не только работать в рамках более сложных моделей сред, но и несет преимущества при исследовании вызванной поляризации в сравнении с традиционными методами. (Savin et al., 2003; Khaksar et ai, 2007). В целом, процесс внедрения ЭТ в производственную практику решения рудных задач является сравнительно новым направлением.

Более широко применяется ЭТ при решении различных инженерных задач: общего структурно-геологического картирования (Soupios et al., 2007), изучения оползневых процессов (Jongmans, Garambois, 2007), карстовых процессов (StepiSnik, 2008) и др.

Большой интерес представляет ЭТ при проведении археологических исследований в связи с высокой детальностью изучения верхней части разреза. Применение ЭТ в археологии является важным направлением археологической геофизики (Модин, 2010).

Глава 2. Расчет прямой двумерной задачи с рельефом методом интегральных уравнений для контроля результатов инверсии

Вторая глава посвящена разработке и реализации алгоритма расчета прямой двумерной задачи с рельефом методом интегральных уравнений (МИУ) и анализу учета влияния рельефа при проведении автоматической двумерной инверсии.

Наиболее часто используемые на практике (Day, Morrison, 1979) методы решения прямых задач ЭТ основаны на использовании сеточных методов. Они очень удобны для большого числа практических целей, но содержат несколько важных недостатков, связанных с невозможностью адекватного описания негладкой функции в дискретном пространстве. На практике это приводит к следующим ограничениям. 1. Невозможно задание кусочно-непрерывной границы, не повторяющей в той или иной степени линии сетки. 2. Проблема сингулярности (сложности при описании поля вблизи неоднородности), относящаяся как к

функции источника (Lowry et al., 1989), так и к неоднородностям рельефа (сложности при описании поля вблизи угловых точек рельефа: вблизи вершин вогнутых форм рельефа поле стремится к бесконечности, вблизи вершин выпуклых — к нулю). Этот эффект имеет наибольшее значение при наличие резких границ и острых углов в модели, даже незначительное их сглаживание существенно изменяет поле кажущегося сопротивления (рис. 2.1). Подобные резкие перегибы и углы между границами в реальных средах встречаются сравнительно редко, однако при проведении моделирования необходимо иметь инструмент для корректной работы с ними.

Кроме того, при проведении автоматической инверсии сеточными методами невозможно полностью учесть влияние рельефа, что важно осознавать при проведении интерпретации полевых данных. Это, опять же, требует инструмента для решения прямых задач, отличного от используемого при автоматической инверсии. В качестве альтернативного метода решения прямых задач нами был выбран метод интегральных

уравнений (МИУ), активно используемый на кафедре геофизики (Электрическое зондирование..., 1988, Бобачев, 2003).

Идея этого метода заключается в представлении электрического поля, как суммы первичного поля (создается питающими электродами) и поля вторичных зарядов (возникают при протекании электрического тока в местах нарушения однородности среды):

Е = Е°+Е\ (2.1)

где Е° - вектор первичного электрического поля, - вектор суммарного электрического поля вторичных зарядов.

В случае кусочно-постоянного распределения сопротивления вторичные заряды возникают только на границах неоднородностей. Рассмотрим описание вторичных зарядов на поверхности раздела между средами с удельными сопротивлениями Р1 и р2. Поверхностную плотность вторичных зарядов £ в некоторой точке т границы можно определить на основании разрыва нормальной компоненты электрического поля на поверхности заряженной плоскости (Кауфман, 1997):

- = Е2-Е\ (2.2)

где £' и Б] - значение нормальной компоненты электрического поля на разных сторонах границы соответственно, а Ео - диэлектрическая проницаемость вакуума. Нормаль направлена из первой среды во вторую.

На основании (2.2) и граничных условий для постоянного тока получим уравнение, которое связывает поверхностную плотность вторичных зарядов £(т) в некоторой точке границы т с контрастом удельного сопротивления и электрическим полем в этой точке:

+ = (2.3)

Е0 Р2+Р. Рг+Р]

где Е°?(т)- среднее значение нормальной компоненты электрического поля в точке т,

которое зависит как от первичного поля, так и от распределения вторичных зарядов, рг и р1 _

сопротивления сред.

Выберем окрестность точки т, достаточно малую, чтобы считать нормаль постоянной. Тогда нормальная компонента электрического поля от вторичных поверхностных зарядов в этой окрестности равна:

= (2.4)

где знак зависит от того, на какой стороне поверхности исследуется поле.

Учитывая это, нормальную компоненту поля в точке т можно представить следующим образом:

где Енормальная компонента первичного электрического поля в точке т, ЕЦ~т -нормальная компонента, вызванная всеми вторичными зарядами, кроме расположенных в окрестности точки т. Таким образом, мы можем выразить среднее значение электрического поля следующим образом:

Е^(т) = Е'1 + . (2.6)

На основании формулы (2.6), уравнение (2.3) можно записать в виде

= КЕ*{т) = к(ЕЩт) + Е?~(т)), К = ,

Ео Р2+Р,

где К - удвоенный коэффициент электрической эмиссии.

Поле вторичных зарядов в точке т определяется следующим интегралом:

ВДЭ С(5,ш)

ЕГ™(т) = -|

где S-m - граница всех неоднородностей за исключением окрестностей точки т, a G(s,m) функция Грина для точек sum:

^т) = - ,

где /.,-,„ - расстояние между точками 5 и т.

Расчет первичного поля осуществляется по формуле

G(a,m),

где аср(а) - средняя удельная проводимость в окрестности точки а, которая равна:

где п - число сред, с которыми соприкасается точка а, со, -телесный угол, под которым видна из а часть сферы

Рис.2.2. Секторальное распределение малого радиуса с центром в точке я, вырезаемая границей эле1аропроводноста. горизонтальный

среды с удельной электропроводностью а, (рис. 2.2). рельеф, одна граница.

На основании (2.7) и (2.8) получаем интегральное уравнение Фредгольма II рода относительно Х(ш) (Альпин, 1981):

™=К(т)[£»- Г , (2.11)

Ео V •.-.» Е" дп )

где К(т) определяется по формуле (2.7) в зависимости от контраста сопротивлений на границе и выбранного направления нормали.

В работе (Бобачев, 2003) рельеф рассматривается как вторичная неоднородность по отношению к нормальному разрезу (модель, для которой существует эффективный алгоритм расчета функции Грина), в качестве которого используется однородное полупространство. Такой подход позволяет анализировать разрезы, содержащие только локальные неоднородности рельефа.

В предлагаемом в настоящей работе алгоритме производится расчет только аномального поля. Рельеф разбивается на ячейки, каждая из которых служит источником вторичных зарядов. При таком подходе поле в точке наблюдения представляют собой сумму первичного

, - _ Рис.2.3. Секторальное распределение

(рассчитывается на основании секторальной проводимости с

электропроводности при перегибе

учетом рельефа, рис. 2.3) и вторичного полей, в уравнение

рельефа и границе в точке питающего (2.8) для вторичного поля в качестве неоднородностей электрола

входят и ячейки рельефа. Такой алгоритм позволяет

рассчитывать модели с произвольным рельефом местности (при углах склона, не превышающих вертикальный).

Добавление рельефа по описанной схеме приводит к существенной модификации метода интегральных уравнений по сравнению с вариантом, реализованным в программе моделирования IE2DP. Во-первых, не применяется метод отражений и, во-вторых, появляется возможность существенно изменить метод расчета при попадании питающего электрода в особые точки (углы рельефа, точки пересечения границ). Однако подобный вариант учета рельефа применим только для установок с линейным шагом между электродами (ЭТ наблюдения), так как число ячеек рельефа не бесконечно: при моделировании, например данных ВЭЗ, положение электродов на профиле может быть практически произвольным, что потребует наличия ячеек у каждого такого положения.

Описание разработанного алгоритма учета рельефа и решения прямой задачи в методе интегральных уравнений.

1. Разбиение неоднородностей. Нами используется алгоритм И.Н. Модина (Электрическое зондирование..., 1988). Полученное с его помощью разбиение трансформируется с измерением геометрических параметров ячеек, к разбиению добавляются ячейки рельефа. Количество ячеек рельефа определяется требуемой точностью. Согласно полученным оценкам, шаг разбиения, в два раза превышающий шаг между электродами, является достаточным.

2. Расчет первичного поля на основе секторальной проводимости, расчет интенсивности вторичных зарядов (2.8, рис. 2.4).

3. Расчет пространственных частот на основе геометрии модели и наблюдений.

4. Для каждой частоты формирование матрицы взаимных влияний и дискретного аналога интегрального уравнения (2.11). На основании решения этого уравнения

г------ - --------------------------------.—-----—---—-------определение

: д ■—------------г

3 1 спектрального

о • 17»

I потенциала в точке

______ ______________ __________________________ ; наблюдения.

__ 5. Восстано

! : — — — . ~ вление потенциала в

действительной области, расчет поля и

Рис. 2.4. Интенсивность вторичных источников для ячеек рельефа. Модель с

рельефом и одной границей для положения А питающего электрода, р верхнего кажущегося

слоя 50 Ом-м, нижнего - 10 Ом-м.

сопротивления.

Оценка правильности работы алгоритма проводилась для простых моделей с помощью сравнения с результатами моделирования в программе 2опсШе520.

Для оценки учета влияния рельефа на результаты инверсии в программе Яе520Гпу для нескольких моделей были произведены расчет прямой задачи в разработанной программе и инверсия полученных данных с помощью программы Яез2В1пу (рис. 2.5). На основании модельных данных можно говорить о том, что при проведении автоматической двумерной инверсии поля от рассматриваемых моделей наблюдается недостаточный учет влияния рельефа местности. Это выражается в изменении падения градиентных зон, соответствующих границам, на геоэлектрических разрезах, а также к возникновению артефактов в нижнем слое. Данные особенности работы алгоритма инверсии необходимо учитывать при проведении интерпретации геоэлектрических разрезов по данным ЭТ.

Псвадорыр*! кажущегося сопротивления

Псввдоршреэ кажущегося сопротивления

Рис.2.5. Результаты моделирования с помощью МИУ и инверсия модельных данных в Яез201пу.

Такие ситуации типичны для средней полосы России, где ледниковые отложения образуют положительные формы рельефа. Например, на рис. 2.6 субгоризонтальное положение подошвы флювиогляциальных отложений по геоэлектрическому разрезу (слой высокого сопротивления, ограничен снизу красной линией), скорее всего, соответствует действительности. В то же время кажущееся понижение подошвы моренных отложений (слоя низкого сопротивления) может являться артефактом инверсии. Поэтому при проведении интерпретации эту границу целесообразнее проводить субгоризонтально, пересекая изолинии сопротивления.

Геоолектрическии разрез по результатам инверсии

Геозлекгр!т4еский разрез по результатом ихоерсим

8.40 16.8 33.6 67.2 134 269 538 1075 Электрическое сопротивление. Ом-м

Рис.2.6. Геоэлектрический разрез, полученный по результатам автоматической инверсии полевых данных по одному из профилей электротомографии на Александровском полигоне.

Также обращают на себя внимание субвертикальные артефакты в нижнем проводящем слое, аналогичные наблюдаемым на рис 2.5.

Таким образом, разработан и программно реализован алгоритм расчета электрического поля для двумерно-построенных сред с учетом рельефа местности методом интегральных уравнений. Произведен расчет прямых задач для ряда простых моделей с

рельефом, позволивший проводить оценку учета влияние рельефа по профилю наблюдений на результаты автоматической инверсии данных электротомографии.

Произведена оценка учета влияние рельефа в программе инверсии Ке520т\ для ряда моделей с рельефом.

Глава 3. Применение электротомографии при решении рудных задач Глава 3 посвящена применению ЭТ при решении рудных задач на примере исследований Калычанской площади в Северной Якутии и Карадагского рудного узла в Азербайджане.

Калычанская рудная зона находится в пределах Черско-Полоусненской складчатой системы и представляет собой сложно построенное гетерогенное складчато-глыбовое сооружение. В его строении участвуют разнообразные вещественно-структурные комплексы, сформированные в различных геодинамических обстановках. Наиболее широко представлены карбонатные, карбонатно-терригенные и терригенно-карбонатные комплексы континентального палеозойского шельфа. Локализовано оруденение в минерализованных зонах дробления, относящихся к золото-сурьмяно-ртутной формации, размещение которых контролируется сбросами и разрывными нарушениями, оперяющими надвиги. В

большинстве случаев зоны дробления приурочены к крутопадающим зонам межслоевых срывов. Часть минерализованных зон, по отношению к вмещающим породам. связана с секущими разрывными нарушениями.

Столь сложное геологическое строение требует применения ЭТ как метода позволяющего работать по крайней мере с двумерными моделями среды. Для определение эффективности применения ЭТ при исследовании рудных объектов такого типа было проведено сопоставление геоэлектрических разрезов по результатам

исследования и априорной

геологической информации (рис. 3.1).

Проведенное сопоставление показывает, что все границы и зоны, выделяемые при геологической съемке, отражаются в геоэлектрическом разрезе. На основании электротомографических геоэлектрических разрезов возможно определение строения структур в разрезе, что относится также и к сложно построенным, двумерным структурам.

На основании интерпретации данных электротомографии при использовании априорной информации можно давать количественные оценки углов падения структур, нижних границ выделяемых зон. Значительным ограничением метода при решении рудных задач является падение разрешающей способности с глубиной. Это говорит о необходимости проведения моделирования при планировании полевых исследований, а также о значительном понижении точности интерпретации нижних горизонтов геоэлектрического разреза.

При измерении процессов вызванной поляризации при использовании электротомографии появляется возможность сопоставления выделенным структурам геоэлектрического разреза значений поляризуемости. Это позволяет проводить интерпретацию в терминах распространения электропроводящих минералов, что часто является основной целью при решении рудных задач. В то же время интерпретация полученных разрезов поляризуемости является очень сложной задачей при отсутствии лабораторных измерений керна или данных каротажа. В частности, в ходе проведенных исследований в некоторых зонах амплитуды аномалий интегральной поляризуемости рудной 15Ю , и нерудной природы

оказались сопоставимы, что исключает

возможности их

разделения без

дополнительной геологической информации или

применения технологии спектральной вызванной поляризации. Также необходимо отметить более низкую

разрешающую способность метода при изучении поляризуемости и более значительное падение разрешающей способности с глубиной, чем при изучении сопротивления.

Расстояние м Условные обозначения

Рис. 3.2. Комплексный геоэлектрический разрез с результатами качественной геолого-геофизической интерпретации по профилю 2.

Сопоставление геоэлектрических разрезов и разрезов с результатами других методов показывают, что большими практическими возможностями обладает электротомография при проведении комплексных исследований, в частности, при комплексировании с профилированием в варианте срединного градиента (ВП-СГ). Применение данного комплекса позволяет существенно повысить производительность и результативность исследований, в случае, если на основании ВП-СГ проводится выделение перспективных зон в плане, а на основании данных томографии - привязка соответствующих аномалий по глубине и изучение выделенных зон в разрезе.

В отношении возможностей межметодного комплексирования ЭТ с другими методами при решении рудных задач показателен пример Карадагского рудного поля, где при изучении медно-порфирового оруденения удалось построить единую качественную модель по нескольким методам исследования, включающим магниторазведку, ВП-СГ, ЭТ и АМТЗ (рис. 3.2). В этом случае по АМТЗ определяется глубинное строение разреза, а по ЭТ -строение верхних 100-150 метров.

Глава 4. Применение электротомографии при решении инженерных задач Глава 4 посвящена применению ЭТ при решении инженерных задач на примере задач общего картирования и выделения структурных зон, исследования карстоопасных территорий и исследования «слабых» аномалий геологического строения на примере реликтовых криогенных полигональных структур.

Одной из важнейших задач, стоящих перед геофизическими методами исследования, является задача изучения геологического строения территории. В рамках настоящих исследований для оценки практических возможностей и эффективности применения метода

10 0 20 0 40 0 800 160 320 6® 1280 Электрическое сопротивление Ом ы

Рис. 4.1 Сравнение результатов бурения и геоэлектрического разреза. Берег р. Волга.

300 Ом-м

!0) I 50 .- . Ом м (355

(160; 40) 200; 40)

4000 Ом «

(0; 100)

ЭТ было проведено моделирование и сопоставление с имеющейся геологической информацией результатов ЭТ-исследований десятков инженерных объектов.

К наиболее интересным примерам применения электротомографии в рамках настоящих исследований относятся результаты электротомографических исследований на

(355; о) Александровском геофизическом полигоне кафедры, а также в рамках проектов по изучению переходов трасс трубопроводов через равнинные реки. Как в примере, представленном на рис. 4.1, здесь (355; 100) часто наблюдается сочетание высокого контраста сопротивлений между суглинистыми и

песчанистыми отложениями,

двумерное строение песчаных тел и существенный рельеф на профиле наблюдений. Сопоставление

геоэлектрических разрезов по результатам ЭТ и данных бурения показывает, что наблюдается высокая степень соответствия геоэлектрических разрезов и результатов бурения в рамках

■ —II--Н н

Рис. 4.2. Модель карстово-суффозионной воронки и результат решения обратной задачи для этой модели.

Рис. 4.3. Геоэлектрический разрез по профилю над карстово-суффоозионной воронкой.

действия принципа эквивалентности для метода постоянного тока, что оказывается верным не только для одномерных, но и для двумерно построенных сред. Последнее существенно расширяет область применения электротомографии по сравнению с традиционными модификациями метода сопротивлений. Плавный рельеф реальных сред и отсутствие очень больших углов наклона (как на рис. 4.1) обеспечивает корректный учет влияния рельефа при проведении автоматической двумерной инверсии данных ЭТ.

Во многих случаях детальность геоэлектрических разрезов, полученных по данным электротомографии, соответствует детальности инженерно-геологического бурения. Несоответствие встречается сравнительно редко и связано с падением разрешающей способности метода с глубиной.

В настоящее время ЭТ относится к основным методам, применяемым при исследовании карстовых процессов (Wightman, 11зтап, 2008). В литературе накоплен

большой опыт изучения карстоопасных территорий.

В рамках настоящей работы нами этот опыт был

расширен за счет изучения возможностей ЭТ при

исследовании карстово-суффозионных воронок. С

помощью моделирования (рис. 4.2) и по результатам

полевых исследований (рис. 4.3) показано, что

подобные объекты имеют характерное проявление в

геоэлектрическом разрезе, что позволяет уверенно

обнаруживать их при проведении практических

исследований и определять их основные параметры

Высокая разрешающая способность при

исследовании верхней части геологического разреза

позволяет использовать ЭТ при изучении «слабых».

Рис. 4.4. Карта инвариантов кажущегося малоапмлитудных аномалий геологического сопротивления по результатам СГ после

снятия регионального фона. Участок строения. К таким аномалиям относятся криогенные

«Раевского-3», Бородинское поле.

полигональные структуры, возникающие в

результате морозобойного растрескивания при многократном сезонном промерзании и

оттаивании. В рамках

настоящей работы была

впервые установлена

возможность изучения

реликтовых криогенных

полигональных структур

(периода четвертичных

оледенений) в средней

полосе России с

помощью методов

постоянного тока (рис. „ . , „

г Рис. 4.5. Карта кажущегося сопротивления СГ и геоэлектрические разрезы по

4 4) данным электротомографии на участке «Братская могила -1».

В средней полосе единственным методом изучения данных образований являлась аэрофотосъемка. Однако из-за залесенности и влияния распашки, аэрофотосъемка имеет ограниченное применения для изучения реликтовых криогенных структур. Поэтому возможность их картирования с помощью геофизических методов является своеобразным прорывом в этой области. При решении данной задачи ЭТ в рамках комплекса геофизических методов выступает в качестве эффективного средства изучения строения

палеомерзлотных структур в разрезе (рис. 4.5), позволяя определять глубину и ширину трещин. Эта информация, в свою очередь, может быть важна при проведении палеогеографических реконструкций.

Глава 5. Применение электротомографии при решении археологических задач Глава 5 посвящена разработке и опробованию методики «полного цикла» ЭТ исследований для решения археологических задач. Необходимость в данной методике определяется потребностями в увеличении качества и достоверности интерпретации разрезов ЭТ, а также необходимостью понимания степени эффективности данного метода при практических археологических исследованиях. Методика включает в себя производство лабораторных петрофизических измерений образцов, взятых из шурфа --или раскопа на исследуемой территории, построение

Рис. 5.1. Результаты лабораторных петрофизической модели по результатам этих измерений,

исследований образцов грунта, взятых из проведение профильных И ПЛОЩЭДНЫХ (ПО системе материка и культурного слоя.

параллельных профилей) исследований, интерпретация полученных данных на основании созданной петрофизической модели.

Данная методика опробовалась при археологических раскопках Можайской экспедиции ИА РАН в с. Бородино. Для оценки ее эффективности результаты интерпретации сравнивались с результатами раскопок.

Лабораторные измерения удельного

электрического сопротивления для 28 образцов из разных участков раскопа «Пожарный» были проведены по методике, изложенной в работе (Shevnin et al„ 2007) с помощью стандартной электроразведочной аппаратуры - МЭРИ, Астры и Syscal Pro. Были проведены измерения сопротивления образцов грунта, взятых из разных горизонтов культурного слоя и материка. При этом все образцы были взяты из

100 14 1 200 283 400 56 6 80 0 113.0

Рис. 5.2. Результаты исследований по северо-западному профилю раскопа "Усадьба 11". А - геоэлектрический разрез по методу электротомографии, Б - результат интерпретации, нарисованный геофизиками, В - разрез по результатам раскопок.

пав им еэ сэ на нвп си ы сз егз сз в

10.0 14.1 20.0 28.3 40.0 56.6 80.0 113.0 Эпектртеское сопротивление. Ом-м

Рис. 5.3. Результаты площадных электротомографических измерений на участке "Усадьба 11". Сопоставление распределения сопротивления на глубине 80-100 см от поверхности и плана-схемы части раскопа.

одного раскопа размерами 14*5м, то есть характеризуют степень изменчивости параметров в очень ограниченной по геологическим меркам площади.

Результатом измерений явилась петрофизическая модель, основными элементами которой являются объекты исследования первого порядка - культурный слой и материк (рис. 5.1). Установлено, что сопротивление пород культурного слоя достоверно и существенно

отличается от

сопротивления пород материка. В частности, средние значения

составляют, соответственно, 32 и 25 Ом-м (отличие в 1.3 раза).

Полученные результаты были

использованы при интерпретации ЭТ исследований на соседнем участке. После проведения исследований участок был раскопан, полученные результаты представлены на рис. 5.2.

Результаты раскопок подтвердили правильность проведенной интерпретации. Выделенные нами основные границы соответствуют границе культурный слой - материк. Ошибка определения глубины положения границ оказывается в пределах 20 см.

Исследования по системе параллельных профилей позволили проследить в плане структуры, выделенные на северо-западном профиле. С помощью полученных карт изолиний удельного сопротивления удалось локализовать в плане основные объекты (рис.

5.3). Траншея 3 пересекает уступ в рельефе, что, скорее всего, повлияло на возможность ее обнаружения

Также предложенный подход позволяет выделять локальные аномалии сопротивления,

отвечающие локальным

археологическим объектам (рис.

Приведенные результаты рис 54 Раскоп «Почтовый» - положение одиночных могил в плане по Применения ЭТ В рамках результатам раскопок и в геоэлектрическом разрезе (обозначены красным).

исследований полного цикла говорят об эффективности предложенного подхода. Его применение в ряде случаев может позволить сократить объем раскопок без существенного уменьшения количества информации.

Заключение

Основные результаты работы можно свести к следующему:

1. Реализован алгоритм расчета электрического поля для двумерно-построенных сред с учетом рельефа методом интегральных уравнений. Создан инструмент для контроля результатов автоматической двумерной инверсии. При этом особенно важно, что этот инструмент имеет физическую основу, отличную от сеточных методов. Оценена степень учета влияния рельефа на результаты инверсии для ряда простых моделей, что позволит повысить качество интерпретации полевых данных в сходных условиях.

2. На материале электротомографических исследований большого количества рудных и инженерных объектов рассмотрены и проанализированы возможности метода при решении соответствующих задач. Выявлены особенности интерпретации геоэлектрических в разных геологических ситуациях, что позволило повысить качество интерпретации данных и, как следствие, достоверность применения метода.

3. Разработана методика полного цикла электротомографических измерений для решения археологических задач. Методика включает в себя проведение лабораторных исследований образцов и интерпретацию полевых профильных и площадных электротомографических данных на основе результатов петрофизических исследований. Данная методика в ряде случаев может позволить существенно сократить объем раскопок без потери информации.

Результаты работы развивают аппарат методов моделирования на постоянном токе, и могут повысить эффективность электротомографических исследований при решении рудных, инженерных и археологических задач.

Публикации по теме диссертации

Статьи в реферируемых журналах:

1. Бобачев A.A., Ерохин С.А. Практика применения электротомографии на малоглубинных акваториях//Инженерные изыскания, №11, 2011.

2. Ерохин С.А., Модин И.Н., Новиков В.П., Павлова A.M. Возможности электрической томографии при изучении карстово-суффозионных воронок // Инженерные изыскания №11.2011.

3. Ерохин С.А., Модин И.Н., Паленов А.Ю., Шевнин В.А. Картирование реликтовых криогенных полигональных структур с помощью геофизических методов //Инженерные изыскания №11, 2011.

Статьи в других изданиях и тезисы конференций:

1. Бобачев A.A., Ерохин С.А. Результаты многолетнего применения электротомографии на Александровском геофизическом полигоне в Калужской обл. Приборы и системы разведочной геофизики, №01(31)/2010.

2. Бобачев A.A., Ерохин С.А. Опыт применения электротомографии на Александровском геофизическом полигоне в Калужской области. Тезисы докладов 5-ой международной научно-практической конференции «Инженерная и рудная геофизика -2009», Геленджик, 26-30 апреля 2009.

3. Бобачев A.A., Ерохин С.А., Кужелев Р.П., Модин И.Н. Строение покровных отложений Александровского плато по результатам геофизических исследований. Природа и история Поугорья. Выпуск 5. Калуга, 2009

4. Бобачев A.A., Ерохин С.А., Шевнин В.А. 2D моделирование и инверсия электротомографии для обучения и изучения. Тезисы докладов 6-ой международной научно-практической конференции «Инженерная и рудная геофизика - 2010», Геленджик, 26-30 апреля 2010 г.

5. Ерохин С.А. Изучение структуры оползневых отложений в городских условиях методом электротомографии Инженерные изыскания в строительстве. Материалы научно-практической конференции молодых специалистов. М, ПНИИС, 2009.

6. Ерохин С.А.. Бобачев A.A. Исследование перспективного золоторудного участка в северной Якутии с помощью электротомографии// Тезисы докладов 5-ой международной научно-практической конференции «Инженерная и рудная геофизика - 2009», Геленджик, 26-30 апреля 2009.

7. Ерохин С.А., Бобачев A.A. Практика применения станции Syscal Pro в северной Якутии. Тезисы Петербургского геофизического научно-практического семинара, г. Санкт-Петербург, 14-16 октября 2009 г.

8. Ерохин С.А., Павлова A.M., Балашов А.Ю., Шевнин В.А., Модин И.Н., Бобачев A.A. Методические электротомографические исследования при археологических раскопках в с. Бородино// Археолог ия Подмосковья. Материалы научного семинара. М, 2011.

9. Модин И.Н., Ерохин С.А. Геофизические исследования на территории Бородинского поля// Бородино в истории и культуре. Материалы Международной научной конференции. Можайск, 7-10 сентября 2009 г.

10. Шевнин В.А., Ерохин С.А. Измерение физических свойств образцов грунта в Бородино. Инженерная геофизика 2011 — Москва, Россия, 25-29 апреля 2011.

11. Modin I.N., Erokhin S.A., Pavlova A.M, Kats M.Y. Geophysical Investigations of Early Middle-ages Turkic Fortresses // Near Surface Geoscience 2012 - 18th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics. Paris, France, 3-5 September 2012.

12. Shevnin V.A., Erokhin S.A., Pavlova A.M. Anisotropy of Hydraulic Conductivity Investigations with Azimuthal Self Potential Measurements// Near Surface Geoscience 2012 - 18th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics. Paris, France, 3-5 September 2012.

Подписано в печать. Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,5 Тираж 130 экз. Заказ № 1710-007 Типография ООО "Ай-клуб" (Печатный салон МДМ) 119146, г. Москва, Комсомольский пр-кт, д.28 Тел. 8-495-782-88-39

Содержание диссертации, кандидат геолого-минералогических наук , Ерохин, Сергей Анатольевич

Оглавление.

Введение.

Глава 1. Обзор состояния области исследования.

1.1 Особенности электротомографии.

1.1.1 Методика электротомографических наблюдений.

1.1.2 Обработка данных электротомографии.

1.2 Применение электротомографии при решении рудных задач.

1.3 Применение электротомографии при решении инженерных задач.

1.4 Применение электротомографии при решении археологических задач.

1.5 Выводы к главе 1.

Глава 2. Расчет прямой двумерной задачи с рельефом методом интегральных уравнений для контроля результатов инверсии.

2.1 Постановка задачи. Проблема учета влияния рельефа при моделировании в методах постоянного тока.

2.2 Основные положения теории метода сопротивлений.

2.3 Учет влияния рельефа при решении прямых задач электроразведки постоянным током.

2.4 Учет влияния рельефа при решении прямых задач электроразведки постоянным током с помощью метода интегральных уравнений.

2.5 Основы метода и решаемые интегральные уравнения.

2.6 Проблема сингулярности при моделировании кусочно-однородных сред.

2.7 Идея учета рельефа в методе интегральных уравнений.

2.8 Примеры расчетов по реализованному алгоритму. Оценка учета влияния рельефа при инверсии в Кез2В1пу.

2.9 Выводы к главе 2.

Глава 3. Применение электротомографии при решении рудных задач.

3.1 Постановка задачи.

3.2 Применение электротомографии при исследовании Калычанской площади (Северная Якутия).

3.3 Применение электротомографии при комплексных электроразведочных исследованиях Карадагского рудного поля (Азербайджан).

3.4 Выводы к главе 3.

Глава 4. Применение электротомографии при решении инженерных задач.

4.1 Постановка задачи.

4.2 Задачи общего картирования и выделения структурных зон.

4.3 Исследование карстоопасных территорий с помощью электротомографии.

4.4 Электротомографические исследования в комплексе методов изучения реликтовых криогенных полигональных структур.

4.6 Выводы к главе 4.

Глава 5. Применение электротомографии при решении археологических задач.

5.1 Постановка задачи.

5.2 Общая геофизическая модель и методы исследования.

5.3 Комплекс электротомографических исследований при сопровождении раскопок в с. Бородино.

Выводы к главе 5.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Применение электротомографии при решении рудных, инженерных и археологических задач"

Актуальность проблемы.

Геофизические методы исследования являются средством решения широкого спектра задач, имеющих важное значение для хозяйственной деятельности, научных исследований, безопасности. Необходимость повышения точности и достоверности их решения в рудной, инженерной и археологической геофизике требует создания универсальных геофизических технологий, отвечающих растущим требованиям времени.

В последние десятилетия в области поисков и разведки полезных ископаемых наметился переход к исследованию месторождений более сложного строения, с большими глубинами залегания рудных тел. Для их изучения необходимо создавать методы, способные повысить точность, детальность, производительность, разрешающую способность проводимых исследований.

Сходная ситуация характерна и для области инженерных изысканий. Рост объемов и сложности проводимого строительства и других видов инженерной деятельности требуют повышения информативности и надежности геофизических исследований.

Повышение информативности археогеофизических исследований, являющихся практически единственными средствами неразрушающего исследования памятников, позволит до минимума сократить объем раскопок. Это может привести к качественному прорыву в изучении крупных памятников, а также сыграть важную роль в сохранении археологических объектов для будущих поколений.

Одним из сравнительно новых геофизических методов, с помощью которого можно решать многие из поставленных задач, является электротомография. Как модификация метода сопротивлений на постоянном токе, электротомография унаследовала все принципиальные возможности метода сопротивлений, позволив, в то же время, существенно расширить области его применения. Благодаря этому в настоящее время электротомография становится одним из ведущих геофизических методов исследования верхней части геологического разреза при решении структурно-геологических задач в рудной, инженерной и археологической областях. Это требует более четкого понимания возможностей применения метода в каждом из данных направлений. Оно позволит правильно определять задачи, которые могут быть решены с помощью данного метода, ограничения метода, и оптимально использовать метод в комплексе геофизических исследований.

Для всех геофизических методов и методик важно иметь и использовать совместно программы решения прямых и обратных задач. Во многих практически используемых программах решения обратных и прямых задач используются конечно-разностные методы, имеющие практические ограничения при расчете прямых задач при сложном рельефе. Поэтому было важно разработать программу двумерного моделирования с рельефом, что было сделано на основе алгоритма метода интегральных уравнений, широко применяемого в разработках кафедры геофизики МГУ.

Цель и задачи исследования.

Разработка и реализация алгоритма учета рельефа в методе интегральных уравнений, определение возможностей метода электротомографии при решении структурно-геологических задач в разных условиях.

Для решения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Создание прямой двумерной задачи метода сопротивлений с рельефом для оценки возможностей учета влияния рельефа при проведении двумерной автоматической инверсии.

2. Определение и развитие возможностей ЭТ при решении рудных и инженерных задач.

3. Разработка методики полного цикла измерений для ЭТ сопровождения археологических раскопок (включающая петрофизические исследования образцов, профильную и площадную ЭТ съемку, использование априорной информации), оценка возможности данной методики.

Защищаемые положения.

1. Реализован алгоритм расчета электрического поля для двумерно-построенных сред с учетом рельефа методом интегральных уравнений

2. Исследована эффективность и развиты подходы к интерпретации электротомографии при решении рудных и инженерно-геологических задач.

3. Разработана методика полного цикла электротомографических измерений для решения археологических задач.

Научная новизна.

• Реализован алгоритм учета влияния рельефа при моделировании методом интегральных уравнений, оценена степень учета рельефа при автоматической инверсии в программе Яе5201ш/.

• Исследованы возможности электротомографии при изучении месторождений Карлинского типа, гидротермальных месторождений коры выветривания и медно-порфировых месторождений, а также вопросы комплексирования электротомографии с другими геофизическими методами для данных типов месторождений.

• Проанализированы возможности электротомографии при решении задач структурного картирования, исследования погребенных карстово-суффозионных воронок, установлена возможность картирования и изучения древних полигональных структур в средней полосе России с помощью комплекса геофизических методов.

• Разработана и опробована методика «полного цикла» при проведении электротомографических исследований в археологии - от лабораторных анализов до полной заверки результатов, что позволило расширить представления о возможностях применения метода в археологии и дополнить работы предшественников в этом направлении.

Практическая значимость.

Полученные результаты позволили повысить эффективность применения электротомографии при решении геолого-структурных задач, расширить сферу применения метода и способствовали его более широкому внедрению в практику исследований для решения рудных, инженерных и археологических задач.

Фактический материал.

Диссертационная работа написана на основе результатов исследования большого количества разнообразных геологических объектов. К числу основных полевых материалов относятся исследования месторождения Депутатское, Карадагское рудное поле, Александровский геофизический полигон МГУ, ряд инженерных объектов в средней полосе России, проекты по поиску братских захоронений на Бородинском поле и результаты сопровождения археологических раскопок в с. Бородино, проводимых Можайской экспедицией ИА РАН.

Апробация работы.

Результаты исследований, а также основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных научно-практических конференциях «Инженерная и рудная геофизика» (V 2009, Геленджик; VI 2010, Геленджик; VII 2011, Москва) и Near Surface Geoscience (2012, Париж), Петербургском геофизическом научно-практическом семинаре (2009, 2010, Санкт-Петербург), научно-практических конференциях молодых специалистов «Инженерные изыскания в строительстве» (ПНИИС. 2009, 2010, Москва), международной научной конференции «Бородино в истории и культуре» (2009, Москва), Пятой общероссийской конференции изыскательских организаций «Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации» (2010, Москва), международной научно-практической конференции «Электромагнитные методы исследований-2010», научном семинаре «Археология Подмосковья» (2011, Москва), международном молодежном научном форуме Ломоносов-2011 (2011, Москва). Публикации

Основные положения диссертации изложены в 28 работах, в том числе в 4 статьях и 25 тезисах докладов.

Список работ по теме диссертации Статьи в реферируемых журналах:

1. Бобачев A.A., Ерохин С.А. Практика применения электротомографии на малоглубинных акваториях// Инженерные изыскания, №11, 2011.

2. Ерохин С.А., Модин И.Н., Новиков В.П., Павлова A.M. Возможности электрической томографии при изучении карстово-суффозионных воронок // Инженерные изыскания №11,2011.

3. Ерохин С.А., Модин И.Н., Паленов А.Ю., Шевнин В.А. Картирование реликтовых криогенных полигональных структур с помощью геофизических методов //Инженерные изыскания №11,2011.

Статьи в других изданиях и тезисы конференций:

1. Бобачев A.A., Ерохин С.А., Кужелев Р.П., Модин И.Н. Строение покровных отложений Александровского плато по результатам геофизических исследований. Природа и история Поугорья. Выпуск 5. Калуга, 2009

2. Бобачев A.A., Ерохин С.А. Опыт применения электротомографии на Александровском геофизическом полигоне в Калужской области. Тезисы докладов 5-ой международной научно-практической конференции «Инженерная и рудная геофизика -2009», Геленджик, 26-30 апреля 2009.

3. Ерохин С.А. Опыт применения электротомографии в равнинных условиях на примере Александровского геофизического полигона в Калужской области. Материалы конференции Ломоносов - 2009

4. Ерохин С.А., Бобачев A.A. Исследование перспективного золоторудного участка в северной Якутии с помощью электротомографии Тезисы докладов 5-ой международной научно-практической конференции «Инженерная и рудная геофизика -2009», Геленджик, 26-30 апреля 2009

5. Бобачев A.A., Ерохин С.А. Результаты многолетнего применения электротомографии на Александровском геофизическом полигоне в Калужской области.

Тезисы Петербургского геофизического научно-практического семинара, г. Санкт-Петербург, 14-16 октября 2009 г.

6. Ерохин С.А., Бобачев A.A. Практика применения станции Syscal Pro в северной Якутии. Тезисы Петербургского геофизического научно-практического семинара, г. Санкт-Петербург, 14-16 октября 2009 г.

7. Андреев М.А., Бобачев A.A., Ерохин С.А., Модин И.Н. Исследование геологического строения речных долин наземно-акваторным геофизическим комплексом. Тезисы Петербургского геофизического научно-практического семинара, г. Санкт-Петербург. 14-16 октября 2009 г.

8. Большаков Д.К., Модин И.Н., Ерохин С.А. Построение объемных моделей геологической среды по данным электроразведки. Тезисы докладов 6-ой международной научно-практической конференции «Инженерная и рудная геофизика - 2010», Геленджик, 26-30 апреля 2010 г.

9. Бобачей A.A., Ерохин С. А. Результаты многолетнего применения электротомографии на Александровском геофизическом полигоне в Калужской области. Тезисы докладов 6-ой международной научно-практической конференции «Инженерная и рудная геофизика - 2010», Геленджик, 26-30 апреля 2010 г.

10. Бобачев A.A., Ерохин С.А., Шевнин В.А. 2D моделирование и инверсия электротомографии для обучения и изучения. Тезисы докладов 6-ой международной научно-практической конференции «Инженерная и рудная геофизика - 2010», Геленджик, 26-30 апреля 2010 г.

11. Белушко И.И., Ерохин С.А., Зайцев Д.А., Макаров Д.В., Манжеева И.Т., Модин И.Н., Паленов А.Ю., Уразаева Д.Н., Ялов Т.В. Геофизические поиски могилы настоятельницы СпасоБородинского монастыря Преподобной игуменьи Рахиль. Тезисы докладов 6-ой международной научно-практической конференции «Инженерная и рудная геофизика - 2010», Геленджик, 26-30 апреля 2010 г.

12. Ерохин С.А. Изучение структуры оползневых отложений в городских условиях методом электротомографии Инженерные изыскания в строительстве. Материалы научно-практической конференции молодых специалистов. М, ПНИИС. 2009.

13. Модин И.Н., Ерохин С. А. Геофизические исследования на территории Бородинского поля// Бородино в истории и культуре. Материалы Международной научной конференции. Млжайск, 7-10 сентября 2009 г.

14. Бобачев A.A. Ерохин С.А. Использование электротомографии в инженерной геофизике// Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской

Федерации. Материалы пятой общероссийской конференции изыскательских организаций. М, 2010.

15. Бобачев A.A., Ерохин С. А. Результаты многолетнего применения электротомографии на Александровском геофизическом полигоне в Калужской обл. Приборы и системы разведочной геофизики, №01(31)/2010.

16. Бобачев A.A., Ерохин С.А., Алексанова Е.Д. Электротомография высокоразрешающая электроразведка методом сопротивлений и ВП. Тезисы Международной научно-практической конференции "Электромагнитные методы исследований-2010"

17. Ерохин С.А., Павлова A.M. Применение электротомографии при археологических раскопках в с. Бородино (методические исследования)// Материалы международного молодежного научного форума Ломоносов-2011

18. Ерохин С.А., Модин И.Н., Бобачев A.A. Поиск братских захоронений воинов, падших в Бородинском сражении. Тезисы Петербургского геофизического научно-практического семинара, г. Санкт-Петербург, 13-15 октября 2010 г.

19. Шевнин В.А., Ерохин С.А. Измерение физических свойств образцов грунта в Бородино. Инженерная геофизика 2011 — Москва, Россия, 25-29 апреля 2011

20. Ерохин С.А., Комаров О.И., Модин И.Н., Новиков В.П., Павлова A.M., Паленов А.Ю. Геофизические исследования карстового провала возле деревни Красный Клин в Калужской области. Инженерная геофизика 2011 — Москва, Россия, 25-29 апреля 2011

21. Ерохин С.А., Модин И.Н., Паленов А.Ю., Шевнин В.А. Картирование реликтовых криогенных полигональных структур с помощью геофизических методов. Инженерная геофизика 2011 — Москва, Россия, 25-29 апреля 2011.

22. Ерохин С.А., Павлова A.M., Балашов А.Ю., Шевнин В.А., Модин И.Н., Бобачев A.A. Методические электротомографические исследования при археологических раскопках в с. Бородино// Археология Подмосковья. Материалы научного семинара. М, 2011.

23. Бобачев A.A., Ерохин С. А. Практика применения электротомографии на малоглубинных акваториях. Инженерная геофизика 2011 — Москва, Россия, 25-29 апреля 2011.

24. Ерохин С.А., Модин И.Н., Павлова A.M. Геофизические исследования городища Джанкент. Инженерная геофизика 2012 — Москва, Россия, 23-27 апреля 2012.

25. Шевнин В.А., Ерохин С.А. Павлова A.M. Изучение анизотропии гидравлической проводимости с помощью азимутальных измерений в методе естественного поля. Инженерная геофизика 2012 — Москва, Россия, 23-27 апреля 2012.

26. Ерохин С.А., Модин И.Н., Кац М.Я., Павлова A.M. Проведение геофизических исследований на территории Семикаракорского городища. Инженерная геофизика 2012 — Москва, Россия, 23-27 апреля 2012.

27. Modin I.N., Erokhin S.A., Pavlova A.M, Kats M.Y. Geophysical Investigations of Early Middle-ages Turkic Fortresses // Near Surface Geoscience 2012 - 18th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics. Paris. France, 3-5 September 2012.

28. Shevnin V.A., Erokhin S.A., Pavlova A.M. Anisotropy of Hydraulic Conductivity Investigations with Azimuthal Self Potential Measurements// Near Surface Geoscience 2012 -18th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics. Paris, France, 3-5 September 2012.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Ерохин, Сергей Анатольевич

Результаты работы развивают аппарат методов моделирования на постоянном токе, и могут повысить эффективность электротомографических исследований при решении рудных, инженерных и археологических задач. Л

Заключение

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидат геолого-минералогических наук , Ерохин, Сергей Анатольевич, Москва

1. Авдусин Д.А. Полевая археология СССР. М, 1980.

2. Альпин JI.M. Источники поля в теории электрической разведки// Прикладная геофизика, вып. 3. М, 1947, с. 56-200.

3. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерная геология. М, 2007.

4. Бобачев А. А., Большаков Д. К., Модин И. Н. Структура электрического поля над контрастными двумерными объектами. Тез.докл. Межд. научно-практ. конф. «Инженерная геофизика 2005». Геленджик, 27 марта-2 апреля 2005 г.,с.101-104.

5. Бобачев А.А, Ерохин С.А, Модин И.Н., Кужелев Р.П. Строение покровных отложений Александровского плато по результатам геофизических исследований// Природа и история Поугорья. Выпуск 5. Калуга, 2009.

6. Бобачев A.A. "X2ipi" tool box for DC and IP 2D measurements with SYSCAL and ELREC// "Iris Show -2004", Орлеан, Франция.

7. Бобачев A.A. Решение прямых и обратных задач электроразведки методом сопротивлений для сложно-построенных сред. Дисс. М, 2003.

8. Бобачев A.A., Горбунов A.A. Двумерная электроразведка методом сопротивлений и вызванной поляризации: аппаратура, методики, программное обеспечение и перспективы развития// Разведка и охрана недр. 2005 ,N12, 52-54.

9. Бобачев A.A., Горбунов A.A., Модин И.Н. Опыт двумерной инверсии данных электротомографии при изучении строения ледниковых отложений Александровского моренного плато (Калужская область). Инженерная геофизика -2006, 17-22 апреля 2006 г., с.62-65.

10. Бобачев A.A., Горбунов A.A., Модин И.Н. Опыт двумерной инверсии данных электротомографии при изучении строения ледниковых отложений Александровского моренного плато (Калужская область). Инженерная геофизика -2006, 17-22 апреля 2006 г., с.62-65.

11. Бобачев A.A., Горбунов A.A., Модин И.Н., Шевнин В.А. Электротомография методом сопротивлений и вызванной поляризации// Приборы и системы разведочной геофизики. 2006. №2.

12. Бобачев A.A., Ерохин С.А, Алексанова Е.Д. Электротомография высокоразрешающая электроразведка методом сопротивлений и ВП. Тезисы Международной научно-практической конференции "Электромагнитные методы исследований-2010".

13. Бобачев A.A., Ерохин С.А. Практика применения электротомографии на малоглубинных акваториях// Инженерные изыскания. №11, 2011.

14. Бобачев A.A., Ерохин С. А. Результаты многолетнего применения электротомографии на Александровском геофизическом полигоне в Калужской области// Приборы и системы разведочной геофизики, №01(31)/2010.

15. Бобачев A.A., Ерохин С.А. Результаты многолетнего применения электротомографии на Александровском геофизическом полигоне в Калужской области. — VI международная конференция и выставка "Инженерная и рудная геофизика-2010", 2010b.

16. Бобачев A.A., Ерохин С. А. Результаты многолетнего применения электротомографии на Александровском геофизическом полигоне в Калужской области// Приборы и системы разведочной геофизики, №01(31)/2010.

17. Бобачев A.A., Зайцев Д.А., Модин И.Н., Яковлев А.Г. Электрометрические исследования на территории хвостохранилиша горно-обогатительного комбината// Разведка и охрана недр. 2006, N12, 25-29.

18. Бобачев A.A., Марченко М.Н., Модин И.Н., Перваго Е.В., Урусова A.B., Шевнин В.А. Новые подходы к электрическим зондированиям горизонтально-неоднородных сред. // Физика Земли, 1995 N 12 -с.79-90.

19. Бобачев A.A., Модин И.Н. Электротомография методом вызванной поляризации в рудной геофизике// Тезисы докладов 3-ей международной научно-практической конференции «Инженерная и рудная геофизика 2010», Геленджик, 25-30 апреля 2008.

20. Бобачев A.A., Модин И.Н. Электротомография со стандартными электроразведочными комплексами// Разведка и охрана недр. №1, 2008.

21. Бобачев A.A., Модин И.Н., Андреев М.А. Непрерывные акваторные электрические зондирования. Тезисы международной научно-практической конференции «Инженерная и рудная геофизика-2008». Геленджик, 2008

22. Бобачев A.A., Модин И.Н., Перваго Е.В., Шевнин В.А. Многоэлектродные электрические зондирования в условиях горизонтально-неоднородных сред. М., 1996, 50 с. // Разведочная геофизика. Обзор. АОЗТ "Геоинформмарк". Выпуск 2.

23. Бобачев A.A., Яковлев А.Г., Яковлев Д.В. Электротомография высокоразрешающая электроразведка на постоянном токе// Инженерная геология, сентябрь 2007, 31-35.

24. Вахромеев Г.С., Ерофеев Л.Я., Канайкин B.C., Номоконова Г.Г. Петрофизика. Томск, 1997.

25. Вешев А. В. Влияние рельефа на результаты работ комбинированным профилированием. Ученые записки ЛГУ, № 278, вып. 11, 1959.

26. Гвоздецкий H.A. Карст. М.: Мысль, 1981.

27. Горбунов A.A. Интерпретация данных векторных измерений электрического поля при инженерно-геологических и геотехнических изысканиях. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Геол. фак. МГУ, Москва, 2001.

28. Дмитриев Ю.Ю. Новые технологии геофизических исследований для наклонно направленного бурения// Геопрофи. №2, 2006.

29. Ерохин С.А. Опыт применения электротомографии в равнинных условиях на примере Александровского геофизического полигона в Калужской области//Материалы конференции Ломоносов -2009.2009b

30. Ерохин С.А., Модин И.Н., Новиков В.П., Павлова A.M. Возможности электрической томографии при изучении карстово-суффозионных воронок// Инженерные изыскания. №11, 2011.

31. Ерохин С.А., Модин И.Н., Паленов А.Ю., Шевнин В.А. Картирование реликтовых криогенных полигональных структур с помощью геофизических методов// Инженерные изыскания, №11,2011.

32. Журбин И.В. Восстановление структуры оборонительных сооружений на основе геофизических исследований// Археология и геоинформатика. Вып. 6. М.: ИА РАН, 2010.

33. Журбин И.В. Геофизика в археологии: методы, технология и результаты применения: методы, технология и результаты применения : Дис. д-ра ист. Наук. Москва, 2006 267 с.

34. Запорожец В. М. Влияние рельефа на результаты замеров сопротивления (по работам С. Г. Комарова и Л. П. Горбенко). Элкгр, № 4(12), 1938.

35. Инструкция по производству электроразведочных работ при изысканиях автомобильных дорог. Тбилиси, 1961.

36. Каминский А.Е. Донная электротомография при решении инженерных задач http://geo.web.ni/db/msg.html?mid=l 183715.

37. Каминский А.Е., Лухманов В.Л. Оценка качества данных электротомографии на основе принципа взаимности// Тезисы докладов 5-ой международной научно-практической конференции «Инженерная и рудная геофизика 2010», Геленджик, 26-30 апреля 2010.

38. Кауфман A.A. Введение в теорию геофизических методов. 1997.

39. Комаров В.А. Электроразведка методом вызванной поляризации. Л, 1980.

40. Ляховицкий Ф.М., Хмелевской В.К., Ященко З.Г. Инженерная геофизика. М, 1989

41. Максимович Г.А. Основы карстоведения. Пермь. 1963.

42. Марченко М.Н. Двумерная инверсия многоэлектродных вертикальных электрических зондирований. Дис. М, 1999.

43. Модин И.Н. «Электроразведка в технической и археологической геофизике». Автореферат на соискание ученой степени д.т.н. М., 2010,- 48 с.

44. Модин И.Н. Ерохин С.А. Геофизические исследования на территории Бородинского поля// Бородино в истории и культуре. Материалы Международной научной конференции, 7-10 сентября 2009 г.

45. Никитин A.A., Хмелевской В.К. Комплексирование геофизических методов. М, 2004.

46. Огильви A.A. Основы инженерной геофизики. М, 1990.

47. Отчет о результатах работ по договору с Azerbaijan International Mineral Resources Operating Company Ltd (AIMROC) №ГФР-39-07 от 18 декабря 2007 года. ООО «Северо-Запад». Отв. исполнитель Модин И.Н. М, 2008.

48. Павлова A.M. Электроразведка в археологии: выделение аномалий с использованием пространственных инвариантов тензора кажущегося сопротивления// Георазрез, №4, 2009.

49. Петров В.Г. Геологическое строение и полезные ископаемые Калужской области. Калуга, 2003.

50. Проведение наземных геофизических исследований на участке «Пологий Северный»// Отчет о результатах работ по договору с ООО «МИНЕРАЛ» № ГФР-08-08 от 10 июня 2008 года. ООО «Северо-Запад». Отв. исполнитель Куликов В.А. М, 2009.

51. Сергеев Е.М. Инженерная геология / 3-е изд., стереотипное. М.: Альянс, 2011.

52. Уразаев Н.И., Дмитриев Ю.Ю. Исследование криолитозоны комплексом методов аэроэлектроразведки и сейсморазведки при линейных изысканиях// Инженерные изыскания. №3, 2010.

53. Чантуришвили JI. С. Электроразведка при проектировании дорог на пересеченной местности. Автотрансиздат, 1959.

54. Шевнин В.А., Ерохин С.А, Павлова A.M. Изучение анизотропии с помощью азимутальных измерений ЕП//в печати.

55. Шевнин В.А., Ерохин С.А. 2D моделирование и инверсия электротомографии для обучения и изучения. "Тезисы Шестой международной научно-практической конференции и выставки "ИНЖЕНЕРНАЯ И РУДНАЯ ГЕОФИЗИКА 2010"

56. Шевнин В.А., Ерохин С.А. Измерение физических свойств образцов грунта в Бородино. Инженерная геофизика 2011 — Москва, Россия, 25-29 апреля 2011.

57. Шевнин В. А., Павлова A.M. Модель вертикального контакта в учебном процессе по электроразведке// Тезисы докладов 5-ой международной научно-практической конференции «Инженерная и рудная геофизика 2010», Геленджик, 26-30 апреля 2010.

58. Электрическое зондирование геологической среды// Под ред. В.К. Хмелевского и В.А. Шевнина. М. 1988.

59. Электроразведка методом сопротивлений. Под ред. В.К. Хмелевского и В.А. Шевнина. М., 1994.

60. Alfouzan F.A. Optimization strategies of electrode arrays used in numerical and field 2D resistivity imaging surveys. Malaysia, 2008.

61. Allen D.A. Electrical conductivity imaging of aquifers connected to watercourses. A thesis focused on the Murray Darling basin, Australia. Sydney, 2007.

62. Allen D.A., 1991. Use of electrical geophysics for the location of saline groundwater inflow to the Barwon, Darling and Bogan rivers. BScHonours Thesis. University of South Wales. School of applied geology.

63. Armadillo E., Massa F., Caneva Gm, Gambetta M., Bozzo E. Modelling of karst structures by geophysical methods. An example the doline of S. Pietro dei Monti (Western Liguria). ANNALI DI GEOFISICA, VOL. 41, N.3, August 1998.

64. Arzhantseva I., Andreyev M., Modin I. Continuous Aquatic Soundings of the Lake Tere-KhoP Water Area in the Republic of Tuva (Russia). 8-th Intern. Conf. on Archaeol.Prospection. 8-12 Sept., Paris, 2009, 4 p.

65. ASTM (American Society for Testing and Materials), Designation D6429-99, Standard Guide of Selecting Surface Geophysical Methods, ASTM International, 1999.

66. Athanasiou E.N., Tsourlos P.I., Papazachos C.B., Tsokas G.N. Combined weighted inversion of electrical resistivity data arising from different array types// Journal of Applied Geophysics 62 (2007) 124-140.

67. Barcelo J.A., De Castro O., Travet D., Vicente О. A 3D Model of an Archaeological Excavation//The Digital Heritage of Archaeology. Computer Applications and Quantative Methods in Archaeology. 2003.

68. Barker R.D. The offset system of electrical resistivity sounding and its use with multicore cable// Geophysical Prospecting, 1981, 29.

69. Bertin J. Loeb J. Experimental and Theoretical Aspects of Induced Polarization. Berlin, 1976.

70. Bobachev A.A., 2003, X2IPI software: http://geophys.geol.msu.rU//x2ipi/x2ipi.html.

71. Busby J.P. Data quality assessment of time-domain IP decay curves// Geophysical Prospecting 33. 10231028, 1985.

72. Chambers J.E., Kuras O, Meldrum P.I., Ogilvy R.D., Hollands J. Electrical resistivity tomography applied to geologic, hydrogeologic, and engineering investigations at a former waste-disposal site// Geophysics, Vol. 71, No. 6, 2006.

73. Chen C.S., Tsao S. Time-Domain Spectral IP and Its Applications in the Southern Chinkuashih Area, Northern Taiwan// TAO, Vol. 12, No 4, 583-598, December 2001.

74. Coggon J.H. 1971. Electromagnetic and electrical modeling by the finite element method. Geophysics 36, 132-155.

75. Dahlin T. Short note on electrode charge-up effects in DC resistivity data acquisition using multi-electrode arrays // Geophysical Prospecting, 2000, 48, 181-187.

76. Dahlin T., Leroux V. Full Wave Form Time-domain IP Data Acquisition// Near Surface 2010 16th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics Zurich, Switzerland, 6 - 8 September 2010.

77. Dahlin T., Leroux V., Nissen J. Measuring techniques in induced polarisation imaging// Journal of Applied Geophysics 50 (2002) 279- 298.

78. Dahlin T., M.H. Loke. Quasi-3D resistivity imaging-mapping of three dimensional structures using two dimensional DC resistivity techniques// Proceedings of the 3rd Meeting of the Environmental and Engineering Geophysical Socie ty. 143-146. 1997.

79. Dahlin T., R. Wisen, D. Zhang. 3D Effects on 2D Resistivity Imaging Modelling and Field Surveying Results// 13th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics, Istanbul, Turkey, 3-5 September 2007.

80. Dahlin T., Sandstrom T. Data Quality Quantification for Time Domain IP Data Acquired at a Former Waste Deposit in Lund// Near Surface Geoscience 2012 18th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics Paris, France, 3-5 September 2012.

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

82. Daily W., Ramirez A., Binley A. Electrical resistance tomography// The Leading Edge. May, 2004.

83. Demirci I., Erdogan E., Candasayar M.E. Two-dimensional inversion of direct current resistivity data incorporating topography by using finite difference techniques with triangle cells: Investigation of Kera fault zone in western Crete.

84. Dey A., Morrison H.F. 1979. Resistivity modeling for arbitrary shaped two-dimensional structures. Geophysical Prospecting 27, 106-136.

85. Edwards, L.S., 1977. A modified pseudosection for resistivity and IP. Geophysics, 42, 1020-1036.

86. Ellis, R. G. and Oldenburg, D. W. (1994). The pole-pole 3-D DC-resistivity inverse problem: a conjugate-gradient approach. Geophys. J. Internat., 119, 187-194.

87. Eppelbaum L.V. Archaeological geophysics in Israel: past, present and future. Advances in Geosciences, 24,45-68, 2010.

88. Erdogan E. Demirci I., Candasayar M.E. Incorporating topography into 2D resistivity modeling using finite-element and finite-difference approaches// Geophysics, Vol. 73, No.3. May-June 2008.

89. Federl P., Prusinkiewicz P. Modelling fracture formation in bi-layered materials, with applications to tree bark and drying mud// Proceedings of the Thirteenth Western Computer Graphics Symposium (2002).

90. Fox, R. C., G. W. Hohmann, T. J. Killpack, and L. Rijo, 1980, Topographic effects in resistivity and induced-polarization surveys: Geophysics, 45, 75-93.

91. Gaffney C. Detecting trends in the prediction of the buried past: a review of geophysical techniques in archaeology// Archaeometry Volume 50, Issue 2, pages 313-336, April 2008.

92. Gautam P., Pant R.S., Ando H. Mapping of subsurface karst structure with gamma ray and electrical resistivity profiles: a case study from Pokhara valley central Nepal// Journal of Applied Geophysics 45 2000. 97110.

93. Geophysical Survey in Archaeological Field Evaluation. English Heritage. 2008.

94. Ghorbani A. 3D Modeling of resistivity and IP data for rectangle array using Finite Element Method// Second International Workshop on Induced Polarization in Near-Surface Geophysics. Colorado School of Mines, CO, USA. 2011.

95. Griffiths, D.H., Barker, R.D. Electrical Imaging n Archaeology. Journal of Archaeological Science. 1994. 21, 153-158.

96. Griffiths, D.H., Barker, R.D., 1993. Two-dimensional resistivity imaging and modelling in areas of complex geology. J. Appl. Geophysics 29. 211-226.

97. Griffits, D.H., Turnbull J. A multi-electrode array for resistivity surveying// FIRST BREAK Vol. 3. No 7. July 1985/16.

98. Gunther T., Rucker C. Applications of the Triple-grid Technique to the Inversion of DC Resistivity Data// 21. Kolloquium Elektromagnetische Tiefenforschung, Haus Wohldenberg. Holle. 3.-7.10.2005.

99. Gunther T., Rucker C. Boundless Electrical Resistivity Tomography. BERT the user tutorial. 2011.

100. Hallof P.G. 1957. On the interpretation of resistivity and induced polarization measurements. PhD thesis, M.I.T.

101. Harrison A. Evaluating the reliability of continuous resistivity profiling to detect submarine groundwater discharge in a shallow marine environment: Sarasota Bay, Florida. A thesis. University of South Florida, 2006.

102. Hohmann G.W., 1975. Three-dimensional induced polarization and electromagnetic modeling// Geophysics, v.40, p. 309-324.

103. Hoover R.A. Geophysical choices for karst investigation// 9th Multidisciplinary conference on sinkholes and the engineering and environmental impacts of karst. Huntsville Alabama, 2003.

104. Inman, J. R., Ryu, J., and Ward, S. H. (1973). Resistivity inversion. Geophysics, 38(6), 1088-1108.

105. Israil M., Shimeles S., Sharma V.K., Gupta P.K. Application of resistivity imaging for delineation of aquifer configuration// Groundwater for Sustainable Development Problems, Perspectives and Challenges. Taylor & Francis 2008.

106. Kneisel C., Hauck C., Fortier F., Moorman B. Advances in Geophysical Me-thods for Permafrost Investigations // PERMAFROST AND PERIGLACIAL PROCESSES, 19: 157-178 (2008).

107. Kwon H.S., Kim J.H., Ahn H.Y., Yoon J.S., Kim K.S., Uchida T. Imaging the underground structure beneath river bottom by DC resistivity survey using streamer cable// SEGJ, Proceedings of the 7th SEGJ International Symposium, 2004.

108. LaBrecque, D. J., Miletto, M., Daily, W., Ramirez, A., and Owen, E. (1996). The effect of noise on Occam's inversion of resistivity tomography data. Geophysics, 61(2), 538-548.

109. Lehrnann, H. (1995). Potential representation by independent configurations on a multielectrode array. Geophys. J. Internat., 120, 331-338.

110. Lesur, V., Cuer, M., and Straub, A. (1999b). 2-D and 3-D interpretation of electrical tomography measurements, Part 2: The inverse problem. Geophysics, 64(2), 396-402.

111. Leucci G. and De Giorgi L. Integrated geophysical surveys to assess the structural conditions of a karstic cave of archaeological importance// Natural Hazards and Earth System Sciences (2005) 5: 17-22.

112. Litle R.J., Dines K.A. An impedance camera: a system for determening the spatial variation of electrical conductivity. Livermore, California, 1978.

113. Loke, M.H., 2000. Topographic modelling in resistivity imaging inversion. 62nd EAGE Conference & Technical Exhibition Extended Abstracts, D-2.

114. Loke M.H., Barker R.D. Least-squares deconvolution of apparent resistivity pseudosections// Geophysics, vol. 60, no. 6, 1995.

115. Loke M.H., Barker R.D. Rapid least-squares inversion of apparent resistivity pseudosections by a quasiNewton method//Geophysical Prospecting, 1996,44, 131-152.

116. Loke M.H., Lane J.W. The use of constraints in 2D and 3D resistivity modeling// Paper submitted to the 8th EEGS-ES Meeting, Portugal, Sept. 2002.

117. Lowry, T., Allen, M.B. and Shive, P.N. 1989. Singularity removal: A refinement of resistivity modeling techniques. Geophysics, 54(6), 766-774

118. Madden, T. R., 1971, The resolving power of geoelectric measurements for delineating resistive zones within the crust, in The stincture and physical properties of the earth's crust: J. G. Heacock, Ed., Am. Geophys. Union, Geophys. Monogr., 14.955105.

119. Maia D.F.S., Castilho G.P. Assesing the cost-benefit of multi-core cables and nonpolarizable electrodes on shallow time-domain IP curves // 21st EEGS Symposium on the Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems, 2008.

120. Maurer, H., Holliger, K., and Boerner, D. E. (1998). Stochastic regularization: Smoothness or similarity? Geophys. Res. Leu., 25(15), 2889-2892.

121. Meju M.A. Geoelectromagnetic exploration for natural resources: models, case studies and challenges// Surveys in Geophysics 23: 133-205, 2002.

122. Menke, W. (1984). Geophysical Data Analysis: Discrete Inverse Theory. Academic Press, Orlando, FL.

123. Misiewicz K. Resistivity survey in prospection of settlement sites// Archaeologia Polona, vol. 31. 1993.

124. Modin I., Vladov M., Kalinin V., Kolarow D., Musatov A., Shevnin V.A. Electrical methods on shallow-water equatorials'. Abstract, presented for EEGS conference in Nant, France, September, 1996. 4p.

125. Mufti I.R. Finite-difference modeling for arbitrary-shaped two dimensional structures// Geophysics 41, 62 (1976).

126. Nguyen F., Garambois S., Jongmans D., Pirarda E., Loke M.H. Image processing of 2D resistivity data for imaging faults// Journal of Applied Geophysics 57 (2005) 260-277.

127. Noonan G., Rucker D.F. Panama canal expansion project: how marine electrical resistivity was used in support of canal dredging// SAGEEP 2011 Charleston, South Carolina USA.

128. Nyquist J.E., Peake L.S., Roth M.J.S. Comparison of an optimized resistivity array with dipole-dipole soundings in karst terrainII Geophysics,Vol. 72, No. 4, 2007.

129. Olayinka A.I., Yaramanci U. Assessment of the reliability of 2D inversion of apparent resistivity dataII Geophysical Prospecting, 2000, 48,293±316.

130. Pelton W.H. Inversion of two-dimentional resistivity and induced polarization data// Geophysics, vol. 43. No. 1 (June 1978).

131. Pelton W.H., Ward S.H., Hallof P.G., Sill W.R., Nelson P.H. Mineral discrimination and removal of inductive coupling with multifrequency IP// GEOPHYSICS, VOL. 43, NO. 3 (APRIL 1978).

132. Penz, S., Chauris, H. and Donno, D. 2011., Finite differences resistivity modeling on unstructured grids with large conductivity contrasts. EAGE Near Surface, the 17th European Meeting of Environmental and Engineering Geopnysics, Leicester.

133. Penz S., Chauris H., Donno D., Mehl C. 2012. Resistivity Modelling: Handling Source Singularity and Topography within a Single Step. EAGE Near Surface, the 18th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics, Paris.

134. Perren L.J. Investigating the Performance of Electrical Resistivity Arrays. Blacksburg, Virginia, 2005.

135. Plattner A.D. Adaptive wavelet methods for geoelectric modeling and inversion. Dissertation, Bazel, 2011.

136. Ravbar N., Kovacic G. Characterisation of karst areas using multiple geo-science techniques, a case study from SW Slovenia// ACTA CARSOLOGICA 39/1, 51-60, POSTOJNA 2010.

137. RES2DINV. Rapid 2-D Resistivity & IP inversion using the least-squares method. 2009.

138. Ritz M. Robain H, Pervago E, et al. 1999. Improvement to resistivity pseudosection modelling by removal of near-surface inhomogenity effects: application to a soil system in south Cameroon. Geophysical Prospecting 47 (2): 85-101.

139. Robineau B., Join J.L., Beauvais A., Parisot J. C., Savin C. Geoelectrical imaging of a thick regolith developed on ultramafic rocks: groundwater influence// Australian Journal of Earth Sciences (2007) 54, (773 781).

140. Rucker D.F., Noonan G.E., Greenwood W.J. Electrical resistivity in support of geological mapping along the Panama Canal// Engineering Geology 117 (2011) 121-133.

141. Samoueliana A., Cousina I., Tabbagh A., Bruand A., Richard G. Electrical resistivity survey in soil science: a review// Soil and Tillage Research, Volume 83, Issue 2, September 2005, Pages 173-193.

142. Satarugsa P., Manjai D., Yangme W. Evaluation of 2-D resistivity imaging technique for mapping and monitoring of subsurface cavity collapsed into sinkhole// ASEG 17th Geophysical Conference and Exhibition, Sydney 2004.

143. Sauck W.A. Is It Time For The Next Generation Resistivity Inversion Programs? // 23rd EEGS Symposium on the Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems. 2010.

144. Seigel H.O., Vanhala H., Sheard S.N. Some case histories of source discrimination using time-domain spectral IP// Geophysics, Vol. 62, No. 5. 1997.

145. Shevnin V., Mousatov A., Ryjov A., Delgado O. Estimation of clay content in soil based on resistivity modeling and laboratory measurements. Geophysical Prospecting, 2007, 55, 265-275.

146. Sjodahl P. Dahlin T., Zhou B. 2.5D resistivity modeling of embankment dams to assess influence from geometry and material properties// Geophysics, vol. 71, no.3, May-June, 2006.

147. Smith D.V. The State of the Art of Geophysics and Karst: A General Literature Review//U.S. Geological Survey Karst Interest Group Proceedings, Rapid City, South Dakota September 12-15, 2005.

148. Soupios P.M., Georgakopoulos P., Papadopoulos N., Saltas V, Andreadakis A., Vallianatos F., Sarris A., Makris J.P. Use of engineering geophysics to investigate a site for a building foundation// Journal of Geophysics and Engineering, 4 (2007) 94-103.

149. Spiegel R.J., Sturdivant V.R., Owen T.E. Modeling resistivity anomalies from localized voids under irregular terrain// Geophysics, Vol.45, No.7. July, 1980.

150. StepiSnik U. The application of electrical resistivity imaging in collapse doline floors: DivaCa karst, Slovenia// Studia geomorphologica Carpatho-Balcanica. Vol. XLII, 2008: 41-51.

151. Stummer, P, Maurer, H, and Green, A G. 2004 Experimental design: Electrical resistivity data sets that provide optimum subsurface information. Geophysics,Vol 69, 120-139.

152. Szalai S., Szarka L. Classification of Surface Geoelectric Arrays// EAGE 69th Conference & Exhibition — London, UK, 11 14 June 2007.

153. Szalai S., Szarka L. On the classification of surface geoelectric arrays// Geophysical Prospecting, 2008, 56, 159-175.167. van Schoor M. Detection of sinkholes using 2D electrical resistivity imaging// Journal of Applied Geophysics 50 (2002) 393- 399.

154. Vichabian Y., Morgan F.D. Self potentials in cave detection// The Leading Edge. September, 2002.

155. Wishart, D. N., L. D. Slater, and A. E. Gates, 2006, Self potential improves characterization of hydraulically-active fractures from azimuthal geoelectrical measurements. Geophysics Research Letters, 33, 17314, doi.T029/2006G L027092. PP. 1-5.

156. Xu S.Z., Duan B., Zhang D. Selection of the wavenumbers k using an optimization method for the inverse Fourier transform hi 2.5D electrical modeling// Geophysical Prospecting, 2000, 48, 789-796.

157. Xu S.Z., Zhao S. and Ni Y. 1998. A boundary element method for 2-D dc resistivity modeling with a point current source. Geophysics 63, 399-404.

158. Yi, M.J., Kim, J.H., Chung, S.H., 2003. Enhancing the resolving power of least-squares inversion with active constraint balancing. Geophysics 68 (3), 931-941.

159. Zhou W. Beck B.F., Stephenson J.B. Reliability of dipole-dipole electrical resistivity tomography for defining depth to bedrock in covered karst terranes// Environmental Geology 39 (7) May 2000.

160. Zond Geophysical Software. Program for two-dimensional interpretation of data obtained by resistivity and induced polarization methods. 2010.