Наука и технологические разработки: статья

ИССЛЕДОВАНИЯ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ОНЕЖСКОГО ОЗЕРА МЕТОДАМИ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ И ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ
А.К. Миринец 1, А.А. Бобачев 1, А.Е. Рыбалко 2
1 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
2 Институт наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета
Журнал: Наука и технологические разработки
Том: 101
Номер: 2
Год: 2022
Страницы: 5-22
УДК: 550.83
DOI: 10.21455/std2022.2-2
Ключевые слова: Онежское озеро, четвертичные отложения, сейсморазведка сверхвысокого разрешения, ССВР, донная электротомография, ЭТ, сейсмостратиграфический анализ, инверсия, совместная интерпретация, кластерный анализ, газ в донных отложениях, покмарки
Аннотация: Представлены результаты исследований методами сейсморазведки сверхвысокого разрешения (ССВР) и донной электротомографии (ЭТ) в Петрозаводской губе Онежского озера, которые проводились с целью изучения строения четвертичных отложений. По ССВР в ходе сейсмостратиграфического анализа удалось выделить 5 сейсмокомплексов; по электротомографии был получен трёхслойный геоэлектрический разрез. Далее была проведена 2D-инверсия данных томографии с привлечением отражающих горизонтов из ССВР. На основе сравнительного и кластерного анализов была выполнена совместная интерпретация геофизических данных с привязкой к скважине и с привлечением данных о геологии района. В ходе работы получена новая информация о физических свойствах донных отложений. Сделаны выводы о необходимости применения подобного подхода при интерпретации геофизических данных и о перспективах совместного использования методов ССВР и ЭТ.
Список литературы: Алёшин М.И., Миронюк С.Г., Рыбалко А.Е., Локтев А.С., Потёмка А.К. Первые итоги изучения покмарок Онежского озера // Процессы в геосредах. 2018. № 1 (14). С.732–740.

Алёшин М.И., Рыбалко А.Е., Миринец А.К., Токарев М.Ю. Результаты комплексирования геолого-геофизических методов с целью определения структуры и свойств придонных осадков Петрозаводской губы Онежского озера // Труды IX Международной научно-практической конференции “Морские исследования и образование (MARESEDU-2020)”. Тверь: ПолиПРЕСС, 2020. С.411–414.

Алёшин М.И., Видищева О.Н., Валиева Э.И., Миринец А.К., Егошина Е.Д., Рыбалко А.Е., Токарев М.Ю., Полудеткина Е.Н. Четвертичные отложения открытой части Онежского озера и Заонежского залива // Геофизические исследования. 2021. Т. 22, № 3. С.35–52. https://doi.org/10.21455/gr2021.3-3

Беляев П.Ю., Рыбалко А.Е., Субетто Д.А., Зобков М.Б., Фёдоров Г.Б. Четвертичные отложения и рельеф Онежского озера // Географический вестник. 2021. № 1 (56). С.6–16. https://doi.org/10.17072/2079-7877-2021-6-16

Бискэ Г.С., Лак Г.Ц., Лукашов А.Д., Горюнова Н.Н., Ильин В.А. Строение и история котловины Онежского озера. Петрозаводск: Карелия, 1971. 73 с.

Бобачев А.А., Алёшин М.И. Результаты интерпретации электроразведочных наблюдений на Онежском озере // 15-я юбилейная научно-практическая конференция и выставка “Инженерная и рудная геофизика 2019”, Геленджик, 22–26 апреля 2019 г. C.55–60.

Бобачев А.А. Ерохин С.А. Практика применения электротомографии на малоглубинных акваториях // Инженерные изыскания. 2011. № 11. С.24–29.

Бобачев А.А., Миринец А.К. Совместная интерпретация данных сейсморазведки и электро-разведки по результатам работ на Онежском озере // 16-я юбилейная научно-практическая конференция “Инженерная и рудная геофизика 2020”, Пермь, 14–18 сен-тября 2020 г. С.103. https://doi.org/10.3997/2214-4609.202051129

Геология СССР. Том 1. Ленинградская, Псковская и Новгородская области / Под ред. акад. А.В. Сидоренко. М.: Недра, 1971. 504 с.

Молодцов Д.М. Совместная инверсия сейсмических, магнитотеллурических и гравиметрических данных с использованием структурных ограничений: Дис. … канд. физ.-мат. наук. СПб., 2017. 102 с.

Онежское озеро. Атлас / Отв. ред. Н.Н. Филатов. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2010. 151 с.

Преснов Д.А., Собисевич А.Л., Груздев П.Д., Игнатьев В.И., Коньков А.И., Мореев А.Ю., Тарасов А.В., Шувалов А.А., Шуруп А.С. Томографическая оценка параметров водоема при наличии ледового покрова с использованием сейсмоакустических излучателей // Акустический журнал. 2019. T. 65, № 5. С.688–698. https://doi.org/10.1134/S0320791919050186

Рыбалко А.Е., Токарев М.Ю., Субетто Д.А., Беляев П.Ю., Белкина Н.А., Страховенко В.Д., Полудеткина Е.Н., Корост С.Р., Алешин М.Ю., Миринец А.К., Кузнецов В.Ю., Савельева Л.А. Карта четвертичных отложений Онежского озера: результаты комплексных геолого-геофизических работ в 2016–2019 гг. // Труды IX Международной научно-практической конференции “Морские исследования и образование (MARESEDU-2020)”. Тверь: ПолиПРЕСС, 2020. С.400–404.

Соловьева М.А., Старовойтов А.В., Ахманов Г.Г., Хлыстов О.М., Хабуев А.В., Токарев М.Ю., Ченский Д.А. История оползневой деструкции склона Кукуйской гривы (оз. Бай-кал) по данным сейсмоакустических исследований // Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. 2016. № 5. C.47–59.

Спичак В.В. Комплексный анализ электромагнитных и других геофизических данных. М.: КРАСАНД, 2011. 192 с.

Субетто Д.А., Потахин М.С., Зобков М.Б., Тарасов А.Ю., Шелехова Т.С., Гурбич В.А. Раз-витие Онежского озера в позднеледниковье по результатам ГИС-моделирования // Геоморфология. 2019. № 3. С.83–90. https://doi.org/10.31857/S0435-42812019383-90

Шалаева Н.В., Старовойтов А.В. Основы сейсмоакустики на мелководных акваториях. М.: МГУ, 2010. 254 с.

Aleshin M.I., Gaynanov V.G., Tokarev M.J., Rybalko A.E., Subetto D.A. The study of sub-bottom sediments in Petrozavodsk Bay of Lake Onega using complex geological-geophysical methods of data analysis // Moscow University Geology Bulletin. 2019. V. 74, N 5. P.525–531. https://doi.org/10.3103/S0145875219050028

Bedrosian P.A., Maercklin N., Weckmann U., Bartov Y., Ryberg T., Ritter O. Lithology-derived structure classification from the joint interpretation of magnetotelluric and seismic models // Geophys. J. Int. 2007. V. 170, Iss. 2. P.737–748. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2007.03440.x

Dahlin T., Loke M.H., Siikanen J., Höök M. Underwater ERT survey for site investigation for a new line for Stockholm Metro // Near Surface Geoscience: 20th European meeting of Environmental and Engineering Geophysics, 14–18 September 2014, Athens, Greece. V. 2014. P.1–5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.20142060

Dahlin T., Loke M.H. Underwater ERT surveying in water with resistivity layering with example of application to site investigation for a rock tunnel in central Stockholm // Near Surface Geophys. 2018. V. 16, Iss. 3. P.230–237. https://doi.org/10.3997/1873-0604.2018007

Di Giuseppe M.G., Troiano A., Troise C., De Natale G. k-Means clustering as tool for multivariate geophysical data analysis. An application to shallow fault zone imaging // J. Appl. Ge-ophys. 2014. V. 101. P.108–115. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2013.12.004

Epting J., Wüest A., Huggenberger P. Investigating sediments and rock structures beneath a river using underwater ERT // Centr. Eur. J. Geosci. 2012. V. 4, Iss. 1. P.81–93. https://doi.org/10.2478/s13533-011-0052-0

McGlue M., Woolery E. High-resolution seismic profiling reveals basin floor morphology, sedi-mentary processes, and shallow stratigraphy at Convict Lake (California, USA) // Quatern. Int. 2020. V. 621. P.37–49. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2020.09.014

Ronczka M., Wisén R., Dahlin T. Geophysical pre-investigation for a Stockholm tunnel project: joint inversion and interpretation of geoelectric and seismic refraction data in an urban environment // Near Surface Geophys. 2018. V. 16, Iss. 3. P.258–268. https://doi.org/10.3997/1873-0604.2018009

Simyrdanis K., Papadopoulos N., Kim J.-H., Tsourlos P., Moffat I. Archaeological investigations in the shallow seawater environment with electrical resistivity tomography // Near Surface Geophys. 2015. V. 13, Iss. 6. P.601–611. https://doi.org/10.3997/1873-0604.2015045

Subetto D., Rybalko A., Strakhovenko V., Belkina N., Tokarev M., Potakhin M., Aleshin M., Belyaev P., Dubois N., Kuznetzov V., Korost D., Loktev A., Shalaeva N., Kiskina A., Kostro-mina N., Kublitskiy Y., Orlov A. Structure of late Pleistocene and Holocene sediments in the Petrozavodsk Bay, Lake Onego (NW Russia) // Minerals. 2020. V. 10, N 11. 20 p. https://doi.org/10.3390/min10110964

Tsourlos P., Tsokas G.N. Underwater resistivity surveying for sludge layer parameterization // Proceedings, 1st International Conference “Advances in Mineral Resources Management and Environmental Geotechnology”, Hania, Greece, June 7–9, 2004. P.113–118.

Toker M., Tur H. Structural patterns of the Lake Erçek Basin, eastern Anatolia (Turkey): evidence from single-channel seismic interpretation // Mar. Geophys. Res. 2018. V. 39, Iss. 4. P.567–588. https://doi.org/10.1007/s11001-017-9333-4

Valieva E.I., Poludetkina E.N., Vidishcheva O.N., Mirinets A.K., Rybalko A.E. Geochemical characteristics of bottom sediments of Lake Onega // E3S Web of Conferences. 2021. V. 266. Art. 07010. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202126607010

Yusoh R., MdAzlin M.S., Mohd Ashraf M.I., Mohd Firdaus A.R. Subsurface characterization us-ing ground and underwater resistivity techniques for groundwater abstraction // Appl. Mech. Mater. 2015. V. 802. P.629–633. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.802.629