В статье описываются электроразведочные исследования, направленные на изучение поляризуемости песчано-гравийных отложений в Калужской области. С одной стороны, проводились лабораторные исследования поляризуемости песка и песчано-гравийных смесей (ПГС), с другой — полевые электроразведочные работы на известном проявлении ПГС. Для лабораторных петрофизических измерений были отобраны образцы с 18 действующих месторождений ПГС в Московской и Калужской областях. Измерения вызванной поляризации проводились во временной области, полученные результаты показали, что песчано-гравийные смеси характеризуются быстрым процессом вызванной поляризации (ВП). Наименьшими значениями ВП характеризуются образцы чистого песка, и уровень поляризуемости возрастает по мере увеличения содержания гравия в образце. Максимальные значения поляризуемости достигаются при весовой влажности образцов 1,5–2,5%, тем не менее образцы песчано-гравийной смеси поляризуются сильнее, чем образцы чистого песка во всем диапазоне измеряемой влажности. Полевые работы были выполнены методом вертикальных электрических зондирований с измерением ВП вдоль известного проявления песчано-гравийных отложений в Калужской области. Шаг по профилю и разносы электроразведочной установки подобраны таким образом, чтобы многократно использовать одни и те же места заземлений. Подобный подход исполь-зуется при многоканальных измерениях электротомографии и позволяет в дальнейшем проводить двумерную инверсию данных. Вызванная поляризация измерялась в частотной области в диапазоне частот от 0,15 до 19 Гц. Результаты многочастотной инверсии показали дифференциацию разреза по временному параметру τ. На основании данных инверсии построена геолого-геофизическая модель, в разрезе выделены зоны повышенной поляризуемости, связанные с гравийно-галечной фракцией, а также с частичным водонасыщением отложений. Таким образом, при определенных благоприятных условиях метод вызванной поляризации позволяет выделить зоны, обогащенные гравийно-галечной фракцией в пределах месторождения ПГС.

1. Комаров В.А., 1980. Электроразведка методом вызванной поляризации. Недра, Ленинград.
2. Куликов В.А., Аношина С.А., Соловьева А.В., Яковлев А.Г., 2016. Использование метода вызванной поляризации при изучении песчано-гравийных отложений. Инженерные изыскания, № 14, с. 42–49.
3. Куликов В.А., Аношина С.А., Соловьева А.В., 2017. Результаты опытных работ методом ЭТ-ВП на месторождении песчано- гравийных отложений «Вязищи» в Калужской области. Инженерные изыскания, № 8, с. 44–54, https://doi.org/10.25296/1997- 8650-2017-8-44-54.
4. Куликов А.В., Шемякин Е.А., 1978. Электроразведка фазовым методом вызванной поляризации. Недра, Москва.
5. Кучеров М.В., 2004. Оценка сырьевой базы песчано-гравийных месторождений России. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 5, с. 250–252.
6. Рыжов А.А., Шевнин В.А., 2014. О повышенной поляризуемости песка, вызванной влажностью. Геофизика, № 6, с. 30–38.
7. Kulikov V.A., Gruzdeva I.D., Yakovlev A.G., 2013. A VES–IP survey near the geophysical station of Moscow State University, in the Kaluga region. Moscow University Geology Bulletin, Vol. 68, No. 3, pp. 191–199, https://doi.org/10.3103/S0145875213030034
8. Pelton W.H., Sill W.R., Smith B.D. 1983, Interpretation of complex resistivity and dielectric data. Geophysical Transactions., Vol. 29, No. 4, pp. 297–330.
9. Zonge K.L., Sauck W.A., Sumner J.S., 1972. Comparison of time, frequency, and phase measurements in induced polarization. Geophysical Prospecting, Vol. 20, No. 3, pp. 626–648.
10. Официальный сайт компании Zond Software, 2019. URL: http://zond-geo.com/ (дата обращения: 15.01.2019).

КУЛИКОВ В.А.
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия, vic@nw-geophysics.ru
Адрес: Ленинские горы, д. 1, г. Москва, 119991, Россия
АНОШИНА С.А.*
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия, anoshinas21@gmail.com

The article describes electrical exploration aimed at studying the polarizability of sand-gravel deposits in the Kaluga region. On the one hand, laboratory tests of the polarizability of sand and sand-gravel mixes (SGM) were carried out, on the other hand, field electrical survey work on the well- known manifestation of SGM. Samples of SGM were collected from 18 actively operating quarries in the Moscow and Kaluga regions for laboratory petrophysical measurements. Induced polarization (IP) measurements were conducted in time domain. The results showed that sand and gravel mixes are characterized by a rapid process of induced polarization. The minimum values are associated with pure sand samples and the level of polarizability increases with increasing gravel content in the sample. The maximum values of polarizability are achieved when the moisture content of samples is 1.5–2.5%, however SGM samples polarized stronger than pure sand samples all over the moisture range. The field work was performed by the method of vertical electrical soundings with measuring of IP along the well-known sand and gravel deposits in the Kaluga region. The profile step and spacing of the electrical survey installation are selected in such a way as to use the same grounding locations many times. A similar approach is used for multichannel measurements of electrical tomography and allows for further 2D data inversion. The induced polarization was measured in the frequency domain in the frequency range from 0.15 to 19 Hz. The results of the multi-frequency inversion showed the differentiation of the section by the time parameter τ. According to inversion data the geological-geophysical model was constructed. In the section, zones of increased polarizability associated with a gravel-pebble fraction, as well as zones with partial water saturation of sediments were identified. Thus, under the certain favorable conditions, the IP method allows to delineate zones enriched with gravel-pebble fraction within the SGM deposit.

1. Komarov V.A., 1980. Electrical prospecting by the method of induced polarization. Nedra, Leningrad. (in Russian)
2. Kulikov V.A., Anoshina S.A., Solovieva A.V., Yakovlev A.G., 2016. Using the method of induced polarization in the study of sand and gravel deposits. Engineering survey, No. 14, pр. 42–49. (in Russian)
3. Kulikov V.A., Anoshina S.A., Solovieva A.V., 2017. Results of experimental works by the method of ET-VP on the sand-gravel deposit "Vyazischi" in Kaluga regionn. Engineering survey, No. 8, pр. 44–54, https://doi.org/10.25296/1997-8650-2017-8-44-54. (in Russian)
4. Kulikov A.V., Shemyakin E.A., 1978. Electrical prospecting by the phase method of induced polarization. Nedra, Moscow. (in Russian)
5. Kucherov M.V., 2004. Assessment of the raw material base of sand and gravel deposits in Russia. Mining information and analytical bulletin, No. 5, pр. 250–252. (in Russian)
6. Ryzhov A.A., Shevnin V.A., 2014. On the increased polarizability of sand caused by humidity. Russian Geophysics, No. 6, pp. 30–38. (in Russian)
7. Kulikov V.A., Gruzdeva I.D., Yakovlev A.G., 2013. A VES–IP survey near the geophysical station of Moscow State University, in the Kaluga region. Moscow University Geology Bulletin, Vol. 68, No. 3, pp. 191–199, https://doi.org/10.3103/S0145875213030034
8. Pelton W.H., Sill W.R., Smith B.D. 1983, Interpretation of complex resistivity and dielectric data. Geophysical Transactions., Vol. 29, No. 4, pp. 297–330.
9. Zonge K.L., Sauck W.A., Sumner J.S., 1972. Comparison of time, frequency, and phase measurements in induced polarization. Geophysical Prospecting, Vol. 20, No. 3, pp. 626–648.
10. The official website of the ZOND software. http://zond-geo.com/english/ (accessed: 15 January 2019).

VIKTOR A. KULIKOV
Lomonosov Moscow State University; Moscow, Russia; vic@nw-geophysics.ru
Address: Bld. 1, Leninskie Gory, 119991, Mosсow, Russia
SVETLANA A. ANOSHINA*
Lomonosov Moscow State University; Moscow, Russia; anoshinas21@gmail.com