ELECTROMAGNETIC PROFILING BY COMPACT APPARATUS: NEW APPROACH AND RESULTS OF APPLICATION

Modern portable devices for electromagnetic profiling and shallow sounding make it possible to study the distribution resistivity of the soil. Typical areas of application of such complexes: research of archaeological objects - burial mounds, ancient settlements; the solution of environmental problems - the study of dumps and tailings of mining enterprises, zones of distribution of harmful substances; localization of engineering facilities - pipes and communications, research of the state of dams and dams. The perspective area is the objects of the agro-industrial complex - assessment of soil fertility (mineralization distribution), control of melioration efficiency. The purpose of the conducted research is the development and creation of a portable software and hardware complex of electromagnetic profiling, which allows to detect and differentiate objects of various kinds with high reliability and accuracy with respect to specific electrical resistance. Based on the original principle of compensation of the primary field of the generator coil, a compact multi-frequency equipment for electromagnetic profiling was developed. As a result of the iterative prototyping cycle, the optimal body design is realized, which allows to realize this compensation principle. To effectively use the hardware complex, QZond software was created, which allows to control the process of collecting information and to visualize the data in real time. The conducted field tests on known objects of the electrometric polygon of IPGG SB RAS, when searching for local and extended conductors, as well as archaeological and geophysical studies show the efficiency of the implementation of compact electromagnetic profiling equipment.

geophysical methods, electromagnetic profiling, equipment, archeology, engineering geophysics, high-precision positioning

1. Ortuani B., Chiaradia E. A., Priori S., L'Abate G., Canone D., Mele M., Comunian A., Giudici M., Facchi A. Comparing EM38 and Profiler-EMP400 for the Delineation of Homogeneous Management Zones within Agricultural Fields // Extended Abstracts, First Conference on Proximal Sensing Supporting Precision Agriculture. Barcelona, 2015. DOI 10.3997/2214-4609.201413828

2. Won I. J., Keiswetter D. A., Fields G. R. A., Sutton L. C. GEM-2: A new multifrequency electromagnetic sensor // Journal of Environmental and Engineering Geophysics. 1996. Vol. 2 (1). Р. 129-138.

3. Манштейн А. К., Панин Г. Л., Тикунов С. Ю. Аппаратура частотного электромагнитного зондирования «ЭМС» // Геология и геофизика. 2008. Т. 49, № 6. С. 571-579.

4. Балков Е. В. Технология малоглубинного частотного зондирования // Геофизика. 2011. № 6. С. 42-47.

5. Балков Е. В., Фадеев Д. И., Карин Ю. Г., Манштейн А. К., Манштейн Ю. А., Па-нин Г. Л. Новый подход к малоглубинным электромагнитным зондированиям // Геология и геофизика. 2017. Т. 58, № 5. С. 783-791.

6. Эпов М. И. и др. Археогеофизические исследования в СО РАН, 2013-2015 годы // Мультидисциплинарные методы в археологии: новейшие итоги и перспективы: Материалы международного симпозиума. Новосибирск, 2017. С. 405-413.

7. Балков Е. В., Стойкин Т. А., Манштейн А. К., Карин Ю. Г. Результаты применения малоглубинного электромагнитного профилирования на электрометрическом полигоне Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН // Геофизические исследования. 2013. Т. 14, № 3. С. 55-63.

8. Эпов М. И. и др. Определение состава горно-рудных отходов геохимическими и геофизическими методами (на примере хвостохранилища Салаирского горно-обогатительного комбината) // Геология и геофизика. 2017. Т. 58, №. 12. С. 1944-1954.

9. Манштейн А. К., Балков Е. В. Способ и устройство для индукционного частотного зондирования. Патент на изобретение № 2502092 от 20.12.2013.

10. Балков Е. В. Множественные образы в сигнале от локальных объектов при электромагнитном профилировании компактным зондом с разнесенными катушками // Всероссийская школа-семинар имени М. Н. Бердичевского и Л. Л. Ваньяна по электромагнитным зондированиям Земли. СПб., 2011. 4 с.

11. Балков Е. В., Халатов С. Ю., Манштейн А. К., Панин Г. Л. Малоглубинное электромагнитное профилирование компактной аппаратурой: теоретические оценки и результаты экспериментальных работ // Инженерная геофизика - 2014: 10-я юбилейная конференция и выставка (Геленджик, 21-25 апреля 2014 г.). Геленджик, 2014.