Изучение анизотропии мерзлых пород на полигоне Хановей (Республика Коми) по данным радиомагнитотеллурических зондирований c контролируемым источником и электротомографии

Аннотация

Представлены результаты совместной инверсии данных радиомагнитотеллурических зондирований c контролируемым источником (РМТ-К) и электротомографии (ЭТ), полученных на мерзлотном полигоне Хановей под Воркутой. Геологический разрез в районе работ сложен четвертичными водно-ледниковыми, озерно-ледниковыми и аллювиальными отложениями мощностью до 60 м, перекрывающими толщу песчаников, алевролитов и аргиллитов пермского возраста. Работы РМТ-К проводились с использованием в качестве источника заземлённой электрической линии длиной 480 м в диапазоне частот 1-1000 кГц. Выполнено сравнение результатов различных вариантов инверсии: 1) изотропной одномерной (1D) инверсии данных РМТ-К; 2) изотропной двумерной (2D) инверсии отдельно данных РМТ-К и ЭТ; 3) совместной анизотропной 1D инверсии данных РМТ-К и ЭТ. По результатам совместной анизотропной инверсии данных РМТ-К в дальней и промежуточной зонах источника и данных ЭТ выявлена связанная с горизонтальной слоистостью вертикальная анизотропия мёрзлых четвертичных глинистых отложений, залегающих в интервале глубин от 2 до 15-20 м,  и определены ее параметры: горизонтальное и вертикальное удельное сопротивление и коэффициент анизотропии. На геоэлектрическом разрезе, полученном по данным ЭТ, мощность анизотропного слоя мерзлых глинистых отложений существенно завышена. Для средней части разреза, в интервале глубин от 15-20 до 60 70 м, характерны относительно низкие значения удельного сопротивления (десятки омметров). Это согласуется с результатами предшествующих исследований, согласно которым верхняя часть толщи пермских отложений находится в талом состоянии и является трещиноватой и водонасыщенной. В основании геоэлектрического разреза по данным РМТ-К выявлен высокоомный слой (сотни омметров). Значительное увеличение удельного сопротивления пермских пород с глубиной подтверждается данными вертикальных электрических зондирований, выполненных ранее на Хановейской площади.

Ключевые слова:

многолетнемёрзлые породы, анизотропия электрических свойств, электротомография, радиомагнитотеллурические зондирования, контролируемый источник