Russian Journal of Earth Sciences Russian Journal of Earth Sciences Russian Journal of Earth Sciences 1681-1208 86121 10.2205/2025ES000933 fevykc ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ ORIGINAL ARTICLES ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Assessment of electrical properties of rocks based on velocity analysis of electromagnetic CDP data Оценка электрических свойств горных пород на основе скоростного анализа данных метода отраженных электромагнитных волн (МОЭМВ-ОГТ) https://orcid.org/0000-0002-3883-5965 Гулевич Оксана Александровна Gulevich Oxana Aleksandrovna oxana.gulevich@mail.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 https://orcid.org/0000-0001-7474-1053 Волкомирская Людмила Борисовна Volkomirskaya Liudmila B mila.48@inbox.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 https://orcid.org/0009-0004-0774-8051 Кайгородов Евгений Петрович Kaygorodov Eugene Petrovich epk1967kj@yandex.ru Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН) Москва Россия Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation, Russian Academy of Sciences (IZMIRAN) Moscow Russian Federation ООО «Таймер» Moscow Россия Timer LLC Moscow Russian Federation МГУ им М.Ю. Ломоносова Россия MSU Russian Federation Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН) Россия IZMIRAN Russian Federation АУ «НАЦ РН им. В.И. Шпильмана» Тюмень Россия Shpilman Research and Analytical Centre for the Rational Use of the Subsoil Tyumen Russian Federation 19 02 2025 19 02 2025 25 1 1 9 29 07 2024 29 08 2024 https://rjes.ru/en/nauka/article/86121/view

Разработан алгоритм оценки удельного электрического сопротивления (УЭС) горных пород на основе скоростного анализа данных метода отраженных электромагнитных волн с изменяемой базой разноса приемника и передатчика (МОЭМВ-ОГТ). При построении геоэлектрической модели в точке («виртуальной скважины») по данным МОЭМВ-ОГТ, в отличие от алгоритмов обработки данных методов электроразведки, не требуется априорная информация о геологическом и структурном строении участка, достаточно данных измерений. Приводится пример виртуальной скважины по параметру УЭС глубиной 500 метров, построенной в ходе экспериментального исследования в криолитозоне.

An algorithm for estimating the specific electrical resistance of rocks has been developed based on the velocity analysis of the method of reflected electromagnetic waves data obtained using various offset distance between the receiver and transmitter - electromagnetic CDP (ECDP). The interval electrical resistivity assessment at a point (“virtual well”) based on ECDP data, in contrast to the algorithms of electrical exploration methods, does not require a priori information; measurement data are sufficient. An example of a virtual well describing the dependence of electrical resistance on depth, 500 meters deep, obtained during an experimental study in the cryolithozone, is given.

 МОЭМВ-ОГТ глубинная георадиолокация УЭС виртуальная скважина electromagnetic CDP deep GPR electrical resistivity virtual well Работа выполнена в рамках госзадания Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН при финансировании и организационной поддержке ООО «Таймер» The work was carried out within the framework of the state assignment of the Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation RAS with funding and organizational support from Timer LLC.

Альпин Л. М., Даев Д. С., Каринский А. Д. Теория полей, применяемых в разведочной геофизике. — Москва : Недра, 1985. — 407 с. Alpin L. M., Daev D. S., Karinsky A. D. Theory of fields applied in exploration geophysics. — Moscow : Nedra, 1985. — 407 p. — (In Russian). Волкомирская Л. Б., Гулевич О. А. Способ глубинной георадиолокации и устройство для его осуществления. Патент на изобретение №RU2816128C1 от 26.03.2024 г. — Москва : ООО «Таймер», 2024. Christensen N. B. Difficulties in determining electrical anisotropy in subsurface investigations // Geophysical Prospecting. — 2000. — Vol. 48, no. 1. — P. 1–19. — DOI: 10.1046/j.1365-2478.2000.00174.x. Волкомирская Л. Б., Гулевич О. А., Ляхов Г. А. и др. Георадиолокация больших глубин // Журнал радиоэлектроники. — 2019. — Т. 2019, № 4. — DOI: 10.30898/1684-1719.2019.4.6. Doyoro Y. G., Chang P.-Y., Puntu J. M., et al. A review of open software resources in python for electrical resistivity modelling // Geoscience Letters. — 2022. — Vol. 9, no. 1. — P. 3. — DOI: 10.1186/s40562-022-00214-1. Кильпио Е. Ю., Щербаков И. А. О научных результатах в области физических наук, полученных в 2020–2021 гг. // Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки. — 2022. — Т. 506, № 2. — С. 3—33. — DOI: 10.31857/S2686740022070069. Electrical Methods: a Guide for Electric Survey Practice for Students majoring in Geophysics / ed. by V. K. Khmelevsky, I. N. Modin, A. G. Yakovlev. — Moscow : GERS, 2005. — 311 p. — (In Russian). Электроразведка: пособие по электроразведочной практике для студентов геофизических специальностей / под ред. В. К. Хмелевского, И. Н. Модина, А. Г. Яковлева. — М. : ГЕРС, 2005. — 311 с. Gautier M., Gautier S., Cattin R. PyMERRY: A Python solution for an improved interpretation of electrical resistivity tomography images // GEOPHYSICS. — 2023. — Vol. 89, no. 1. — F23–F39. — DOI: 10.1190/geo2023-0105.1. Christensen N. B. Difficulties in determining electrical anisotropy in subsurface investigations // Geophysical Prospecting. — 2000. — Vol. 48, no. 1. — P. 1–19. — DOI: 10.1046/j.1365-2478.2000.00174.x. Hou D., Wang X., Zou J. Inversion of soil resistivity by using CSAMT method // 2020 IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE). — IEEE, 2020. — P. 1–4. — DOI: 10.1109/ICHVE49031.2020.9279948. Doyoro Y. G., Chang P.-Y., Puntu J. M., et al. A review of open software resources in python for electrical resistivity modelling // Geoscience Letters. — 2022. — Vol. 9, no. 1. — DOI: 10.1186/s40562-022-00214-1. Kilpio E. Yu., Shcherbakov I. A. On the results in physics obtained in 2020–2021 // Doklady Rossijskoj Akademii nauk. Fizika, tekhnicheskie nauki. — 2022. — Vol. 506, no. 2. — P. 3–33. — DOI: 10.31857/S2686740022070069. — (In Russian). Gautier M., Gautier S., Cattin R. PyMERRY: A Python solution for an improved interpretation of electrical resistivity tomography images // GEOPHYSICS. — 2023. — Vol. 89, no. 1. — F23–F39. — DOI: 10.1190/geo2023-0105.1. Olayinka A. I., Yaramanci U. Assessment of the reliability of 2D inversion of apparent resistivity data // Geophysical Prospecting. — 2000. — Vol. 48, no. 2. — P. 293–316. — DOI: 10.1046/j.1365-2478.2000.00173.x. Hou D., Wang X., Zou J. Inversion of soil resistivity by using CSAMT method // 2020 IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE). — IEEE, 2020. — P. 1–4. — DOI: 10.1109/ICHVE49031.2020.9279948. Volkomirskaya L. B., Gulevich O. A. Method for deep georadar and device for implementation thereof. Russian patent published in 2024 №RU2816128C1. — Moscow : LLC “Taymer”, 2024. — (In Russian). Olayinka A. I., Yaramanci U. Assessment of the reliability of 2D inversion of apparent resistivity data // Geophysical Prospecting. — 2000. — Vol. 48, no. 2. — P. 293–316. — DOI: 10.1046/j.1365-2478.2000.00173.x. Volkomirskaya L. B., Gulevich O. A., Lyakhov G. A., et al. Deep georadiolocation // Journal of Radio Electronics. — 2019. — Vol. 2019, no. 4. — DOI: 10.30898/1684-1719.2019.4.6. — (In Russian). Volkomirskaya L. B., Gulevich O. A., Reznikov A. E., et al. Impact of Signal Registration Technology on GPR Data // Engineering and Mining Geophysics 2021. — European Association of Geoscientists & Engineers, 2021. — P. 1–9. — DOI: 10.3997/2214-4609.202152005. Volkomirskaya L. B., Gulevich O. A., Reznikov A. E., et al. Impact of Signal Registration Technology on GPR Data // Engineering and Mining Geophysics 2021. — European Association of Geoscientists & Engineers, 2021. — P. 1–9. — DOI: 10.3997/2214-4609.202152005.