О применимости георадаров в геологии

Ситуация с георадиолокацией, или еще называют “подповерхностной радиолокацией”, достаточно неоднозначна. Известный довольно давно, как метод радиолокационного зондирования (РЛЗ), он интенсивно развивается в последнее время, в основном за счет аппаратурной и программной проработки: появляются все больше типов георадаров и программ для них. Теории метод не имеет со времен первых исследований, т.е. более полувека. За основу взята геометрическая модель собственно радиолокации, с некоторыми оговорками. Обработка сигналов скопирована, в основном, из сейсморазведки МОВ, методики нет, как таковой. При всем этом, метод георадиолокации хорош своим визуальным отображением и кажущейся простотой интерпретации, что и снискало ему такую популярность, в основном у кладоискателей и сантехников.

Принцип работы георадара довольно прост:

С помощью ВЧ-излучателя (антенны) создается короткий одиночный (видео), или заполненный радиочастотой, импульс.

Отраженный эхосигнал регистрируется этой же “совмещенной” антенной, либо отдельной приемной.

Глубина до отраженной границы определяется, в первом случае:
 h = (vt)/2  во втором:  

h = [(vt)2-(d/2)2)]1/2

v – скорость распространения волнового сигнала в перекрывающем слое,

t – время прихода эхосигнала,

d – расстояние между приемной и передающей антенной.

Основная проблема в том, что мы не знаем значения v скорости волны !!! Земля - неоднородная среда, скорость распространения волны в ней является сложной функцией от диэлектрической (e ) и магнитной проницаемости (m ), удельного сопротивления (r ) среды, а так же от частоты сигнала (w ):

V = V (w , e , m , r )

Полученный, таким образом, набор эхосигналов по профилю, можно назвать, по аналогии с сейсморазведкой – “временным” разрезом. Для перевода его в глубинный разрез проводят “пристрелку” на известных, по данным бурения, профилях. Однако и это не дает точной информации, т.к. не учитывает изменение перечисленных параметров, а соответственно и скорости с глубиной. Наиболее сильно влияет на скорость волны диэлектрическая проницаемость (e ), порой используют даже приближенную формулу: