Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Геофизика >> Электроразведка | Тезисы
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ, апрель 2005 года

Секция ГЕОЛОГИЯ


Подсекция: Геофизика и сейсмометрия


ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВ

Л.А. Золотая, А.А. Бобачев, М.В. Калишева

Картирование почв в настоящее время является актуальной проблемой для создания земельного кадастра Российской Федерации. Решение этой задачи невозможно без использования геофизических методов при переходе к современным высокотехнологичным подходам развития сельского хозяйства ("precision agriculture"). Главным образом, применяется метод электроразведки (на постоянном и переменном токах), магниторазведка и реже подповерхностная георадиолокация. Картирование почв возможно по следующим физическим параметрам: удельному электрическому сопротивлению, магнитной восприимчивости и намагниченности, диэлектрической проницаемости и др.

Удельное электрическое сопротивление зависит от многих свойств почвы: температура, влажность, глинистость, структура почвы, соленость воды [Поздняков, 2001]. По удельному сопротивлению можно выделять пространственное расположение различных типов почв как в плане, так и по вертикали [Tabbagh et al., 2000]. Для определения удельного сопротивления почв, успешно используются различные модификации метода сопротивлений: классический метод ВЭЗ и электропрофилирование [Pozdnyakova et al., 2001], а также современные многоэлектродные зондирования в двумерном [Robain et al., 1996] и трехмерном вариантах [Zhou et al., 2001]. Для повышения производительности работ методом электроразведки применяют специализированные мобильные установки, позволяющие проводить измерения прямо в движении [Panissod, 1997]. В качестве электродов используются тяжелые металлические диски. Вся установка тянется трактором. Позиция установки определяется с помощью радара или GPS. Такая система позволяет проводить трех-разносное электропрофилирование.

Диэлектрическая проницаемость почвы зависит главным образом от содержания в ней воды. На этом основано применение метода диэлькометрии (TDR, Time-Domain Reflectometry), используемого для определения влажности почвы [Robinson et al., 2003]. На различии в диэлектрической проницаемости различных слоев почвы основано применение метода подповерхностной георадиолокации.

Магнитная восприимчивость почв зависит в первую очередь от содержания в них железа и его соединений. Состав, свойства и магнитная предыстория почв складывается из последовательности испытанных ими к моменту изучения механических и химических воздействий [Зонн, 1982].

Первые работы по магнитным свойствам почв появились в начале пятидесятых годов [Бабанин и др., 1995]. Исследования магнитных свойств почв показали, что магнитная восприимчивость, остаточная намагниченность, намагниченность насыщения, коэрцитивная сила закономерно изменяются с глубиной по профилю почв. Они различны для разных почвенных типов и более низких таксонов, что указывает на тесную связь магнитных характеристик с процессами почвообразования.

Вышеописанные физические предпосылки создают основу для практического применения методов электроразведки, магниторазведки и георадиолокации для решения задач почвенного картирования.

Обсуждаемые научно- практические результаты получены авторами в период с 1999 по 2004 год. Главный научный результат лабораторных исследований монолитов почв это - вывод о возможностях классификации и диагностики основных типов почв и их генетических горизонтов по значениям физических параметров, которые наиболее выражены в магнитных характеристиках.

По материалам полевых геофизических исследований на ряде почвенных объектов для расчленения вертикального почвенного разреза на отдельные генетические горизонты и площадного картирования почв показана высокая эффективность применения высокоточной магнитной съемки в комплексе с георадиолокацией и электроразведкой на постоянном токе. По результатам профильных наблюдений электроразведки на постоянном токе и георадиолокации надежно выделяются границы переходных горизонтов серых лесных почв со слабовыраженными элементами оподзоливания. На полученных картах магнитных аномалий (Т масштаба 1:100 выявляются положительных аномалий (6-12 нТл), которые надежно картируют границы распространения серых лесных, содержащих второй гумусовый горизонт. Этот важный результат позволяет считать, что детальные площадные высокоточные съемки могут лечь в основу практического площадного картирования гумусовых горизонтов, что является важной задачей для сельского хозяйства.

Литература.

  • Поздняков А. И. Полевая электрофизика почв. М., МАИК <НАУКА/ИНТЕРПЕРИОДИКА>, 2001, 187с.
  • Tabbagh А., Dabas M., Hesse A., Panissod C. Soil resistivity: a non-invasive tool to map soil structure horizonation. Geoderma 97. 2000. Р.393-404.
  • Pozdnyakova, L., A. Pozdnyakov, and R. Zhang. Application of geophysical methods to evaluate hydrology and soil properties in urban area. Urban Water, 3, 2001. Р. 205-216.
  • Robain H., Descloitres M., Ritz M., Yene Atangana Q.,. A multiscale electrical survey of a lateritic soil system in the rain forest of Cameroon. Journal of applied Geophysics, 34, 1996. Р.237-253.
  • Zhou, Q.Y., Shimada, J., Sato, A.,. Three-dimensional spatial and temporal monitoring of soil water content using electrical resistivity tomography. Water Resour. Research 37(2), 2001. Р.273-285.
  • Panissod C., Dabas M., Hesse A., Jolivet A., Tabbagh A., and Tabbagh J. Recent developments in shallow electrical and electrostatic prospecting using mobile arrays," Geophysics, vol. 63-5, 1998. Р.1542-1550.
  • Robinson D. A., Jones S. B., Wraith J. M., Or D. and Friedman S. P. A review of advances in dielectric and electrical conductivity measurement in soils using time domain reflectometry. Vandoze Zone Journal 2, 2003. Р.444-475.
  • Зонн С. В. Железо в почвах. М. , Изд. <Наука> 1982г , .208с.
  • Бабанин В. Ф., Трухин В. И., Карпачевский Л. О., и др. Магнетизм почв. Ярославль, изд. ЯГТУ, 1995, 223 с.

  • Проект осуществляется при поддержке:
    Геологического факультета МГУ,
    РФФИ
       
    TopList Rambler's Top100