gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2020-11-4-0508gtcrust-1126Research ArticleСОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКАRECENT GEODYNAMICSГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ БАРГУЗИНСКОГО ЗАЛИВА НА ОЗ. БАЙКАЛ ПО ДАННЫМ ГЕОРАДАРНЫХ И РАДИОИМПЕДАНСНЫХ ЗОНДИРОВАНИЙGEOELECTRICAL SECTION OF THE BARGUZIN BAY OF LAKE BAIKAL ACCORDING TO GEORADAR AND RADIO IMPEDANCE SOUNDING DATAhttps://orcid.org/0000-0002-7102-3977БашкуевЮ. Б.BashkuevYu. B.

670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, Бурятия

6 Sakhyanova St, Ulan-Ude 670047, Buryatia

buddich@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7113-1655ХаптановВ. Б.KhaptanovV. B.

670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, Бурятия

6 Sakhyanova St, Ulan-Ude 670047, Buryatia

https://orcid.org/0000-0002-7281-4252ДембеловМ. Г.DembelovM. G.

670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, Бурятия

6 Sakhyanova St, Ulan-Ude 670047, Buryatia

Институт физического материаловедения СО РАНРоссияInstitute of Physical Materials Science, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202015122020114806816Copyright © Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Дембелов М.Г., 20202020Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Дембелов М.Г.Bashkuev Y.B., Khaptanov V.B., Dembelov M.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/1126

Методом радиоимпедансного зондирования в СДВ-ДВ диапазонах измерено удельное электрическое сопротивление (электропроводимость) воды и донного грунта Баргузинского залива. Методом георадарного зондирования определена диэлектрическая проницаемость пресноводного льда ε=3.4. Разработана методика радиоимпедансного зондирования с ледяной поверхности оз. Байкал для измерения электрического сопротивления донного грунта акватории в рамках слоистой модели среды с плохо и хорошо проводящим основанием. Созданы геоэлектрические модели прибрежной зоны Баргузинского залива и южной части акватории оз. Байкал. Информация о геоэлектрическом разрезе акватории может быть использована в электромагнитном прогнозе землетрясений, а также при анализе физико-химических причин появления кольцевых структур на ледяной поверхности оз. Байкал.

Electrical resistivity (electrical conductivity) of water and bottom soil of the Barguzin Bay was studied by radio impedance soundings in VLF/LF bands, and the measurements were analysed. The georadar sounding method was used to investigate dielectric permittivity of freshwater ice (dielectric constant is ε=3.4). We developed the technique of radio impedance sounding from the ice surface of Lake Baikal for measuring the electrical resistance of bottom soil in the water area, and applied this technique to a layered model of a medium with a base showing poor/good conductivity. Geoelectric models were constructed for the Barguzin Bay coast and the southern Lake Baikal. The geoelectrical section (GES) of the water area can be useful for earthquake forecasting from electromagnetic data, as well as for analysing the physical and chemical causes of the occurrence of ring structures on the ice surface of Lake Baikal.

георадиолокациярадиоимпедансное зондированиегеоэлектрический разрезозеро БайкалБаргузинский заливGPRradio impedance soundinggeoelectrical section (GES)Lake BaikalBarguzin BayСтатья подготовлена по госбюджетному проекту 0336-2019-0006 «Распространение радиоволн в неоднородных импедансных каналах» и частично при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 18-47-030006).The study was carried out under the State Budget Project 0336-2019-0006 – Propagation of Radio Waves in Inhomogeneous Impedance Channels, with a partial financial support from RFBR (project 18-47-030006).ReferencesАфраймович Э.Л., Жеребцов Г.А., Перевалова Н.П., Саньков В.А., Башкуев Ю.Б., Куркин В.И., Коваленко В.А., Рахматулин Р.А., Михалев А.В., Бернгардт О.И. и др. Сейсмоионосферные и сейсмоэлектромагнитные процессы в Байкальской рифтовой зоне. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. 304 с.Afraimovich E.L., Zherebtsov G.A., Perevalova N.P., Sankov V.A., Bashkuev Yu.B., Kurkin V.I., Kovalenko V.A., Rakhmatulin R.A., Mikhalev A.V., Berngardt O.I. et al., 2012. Seismoionospheric and Seismoelectromagnetic Processes in the Baikal Rift Zone. SB RAS Publishing House, Novosibirsk, 304 p. (in Russian)Ангархаева Л.Х. Пакет программ «Импеданс» для решения задач радиоимпедансного зондирования: Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2002610893 от 06.06.2002. М.: РОСПАТЕНТ, 2002Angarkhaeva L.Kh., 2002. The Impedance Software Package for Solving Problems of Radio Impedance Sounding. Certificate of Official Registration of Computer Program № 2002610893 Dated June 06, 2002. The Impedance Software Package for Solving Problems of Radio Impedance Sounding. ROSPATENT, Moscow (in Russian)Balkhanov V.K., Bashkuev Y.B., 2011. Way of Detecting an Electromagnetic Earthquake Precursor. Technical Physics 56, 1359. http://dx.doi.org/10.1134/S1063784211090040.Balkhanov V.K., Bashkuev Y.B., 2011. Way of Detecting an Electromagnetic Earthquake Precursor. Technical Physics 56, 1359. http://dx.doi.org/10.1134/S1063784211090040.Balkhanov V.K., Bashkuev Y.B., 2013. On the Appearance of a Convective Toroidal Vortex in Lake Baikal. Technical Physics 58, 1582–1586. http://dx.doi.org/10.1134/S1063784213110054.Balkhanov V.K., Bashkuev Y.B., 2013. On the Appearance of a Convective Toroidal Vortex in Lake Baikal. Technical Physics 58, 1582–1586. http://dx.doi.org/10.1134/S1063784213110054.Balkhanov V.K., Bashkuev Y.B., Khaptanov V.B., 2010. Formation of Circular Rings on the Snow-Covered Ice Field of Lake Baikal. Technical Physics 55, 1266–1269. http://dx.doi.org/10.1134/s1063784210090057.Balkhanov V.K., Bashkuev Y.B., Khaptanov V.B., 2010. Formation of Circular Rings on the Snow-Covered Ice Field of Lake Baikal. Technical Physics 55, 1266–1269. http://dx.doi.org/10.1134/s1063784210090057.Башкуев Ю.Б. Электрические свойства природных слоистых сред. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1996. 207 с.Bashkuev Y.B., 1996. Electrical Properties of Natural Layered Media. SB RAS Publishing House, Novosibirsk, 207 p. (in Russian)Башкуев Ю.Б., Адвокатов В.Р., Хаптанов В.Б., Буянова Д.Г., Ангархаева Л.Х. Электромагнитные характеристики акватории оз. Байкал // Геология и геофизика. 1993. № 9. С. 118–126.Bashkuev Yu.B., Advocatov V.R., Khaptanov V.B., Buyanova D.G., Angarkhaeva L.Kh., 1993. Electromagnetic Characteristics of the Lake Baikal Water Area. Geology and Geophysics 9, 118–126 (in Russian)Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Буянова Д.Г., Ангархаева Л.Х., Дембелов М.Г. Геоэлектрические характеристики прибрежной зоны Среднего Байкала по данным СДВ-ДВ радиоимпедансных зондирований // Журнал радиоэлектроники. 2017. № 5. http://jre.cplire.ru/jre/may17/10/text.pdf.Bashkuev Yu.B., Khaptanov V.B., Buyanova D.G., Angarkhaeva L.Kh., Dembelov M.G., 2017. Geoelectric Characteristics of the Coastal Zone of Middle Baikal According to VLF/LF Radio Impedance Soundings. Journal of Radio Electronics 5 (in Russian) http://jre.cplire.ru/jre/may17/10/text.pdf.Bashkuev Yu.B., Khaptanov V.B., Dembelov M.G., Angarkhaeva L.Kh., Boloev V.P., Hayakawa M., 2006. Radioprobing of Underground Structure of the Failure Gulf, Formed as a Result of the M7.5 Tsagan Earthquake. Physics and Chemistry of the Earth 31 (4–9), 210–214. http://dx.doi.org/10.1016/j.pce.2006.02.030.Bashkuev Yu.B., Khaptanov V.B., Dembelov M.G., Angarkhaeva L.Kh., Boloev V.P., Hayakawa M., 2006. Radioprobing of Underground Structure of the Failure Gulf, Formed as a Result of the M7.5 Tsagan Earthquake. Physics and Chemistry of the Earth 31 (4–9), 210–214. http://dx.doi.org/10.1016/j.pce.2006.02.030.Буднев Н.М. Лаборатория в водах Байкала // Природа. 2011. № 12. С. 11–22. https://priroda.ras.ru/pdf/2011-12.pdf.Budnev N.M., 2011. A Laboratory in Baikal Waters. Priroda 12, 11–22 (in Russian) https://priroda.ras.ru/pdf/2011-12.pdf.Ефремов В.Н. Радиоимпедансное зондирование мерзлых грунтов. Якутск: Изд-во ИМЗ СО РАН, 2013. 204 с.Efremov V.N., 2013. Radio Impedance Sounding of Frozen Soils. Permafrost Institute SB RAS, Yakutsk, 204 p. (in Russian)GeoScan32. Иллюстрированное руководство пользователя. Раменское: ЛОГИС, 2013. 132 с. http://www.geotech.ru/files/Oko20130718GeoSc32Man.pdf.GeoScan32, 2013. Illustrated User Guide. LOGIS, Ramenskoye, 132 p. (in Russian) http://www.geotech.ru/files/Oko20130718GeoSc32Man.pdf.Ireland G.C., 1961. A Provisional Ground Conductivity Map of Canada. Proceedings of the IRE 49 (11), 1674–1678. https://doi.org/10.1109/JRPROC.1961.287793.Ireland G.C., 1961. A Provisional Ground Conductivity Map of Canada. Proceedings of the IRE 49 (11), 1674–1678. https://doi.org/10.1109/JRPROC.1961.287793.Jol H.M. (Ed.), 2009. Ground Penetrating Radar: Theory and Applications. Elsevier Science, Oxford, 508 p.Jol H.M. (Ed.), 2009. Ground Penetrating Radar: Theory and Applications. Elsevier Science, Oxford, 508 p.Korotaev S.M., Serdyuk V.O., Shneer V.S., Machinin V.A., Kiktenko E.O., Budnev N.M., Zurbanov V.L., Mirgazov R.R., Buzin V.B., Panfilov A.I., 2015. Recent Results of Monitoring of the Vertical Component of the Electrical Field in Lake Baikal on the Surface-Bed Baseline. Geomagnetism and Aeronomy 55, 398–409. http://dx.doi.org/10.1134/S0016793215020115.Korotaev S.M., Serdyuk V.O., Shneer V.S., Machinin V.A., Kiktenko E.O., Budnev N.M., Zurbanov V.L., Mirgazov R.R., Buzin V.B., Panfilov A.I., 2015. Recent Results of Monitoring of the Vertical Component of the Electrical Field in Lake Baikal on the Surface-Bed Baseline. Geomagnetism and Aeronomy 55, 398–409. http://dx.doi.org/10.1134/S0016793215020115.Мельчинов В.П., Башкуев Ю.Б., Ангархаева Л.Х., Буянова Д.Г. Электрические свойства криолитозоны востока России в радиодиапазоне. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2006. 257 с.Mel’chinov V.P., Bashkuev Yu.B., Angarkhaeva L.Kh., Buyanova D.G., 2006. Electrical Properties of the Cryolithozone of Eastern Russia in the Radio Band. Buryatia Scientific Center SB RAS, Ulan-Ude, 257 p. (in Russian)Радиотехнический прибор подповерхностного зондирования (георадар) «ОКО-2»: Техническое описание. Инструкция по эксплуатации. М.: Логические системы, 2006. 101 с.OKO-2 Radio-Technical Device of Subsurface Sounding, 2006. Technical Description. User Manual. Logic Systems, Moscow, 101 p. (in Russian)Семейкин Н.П., Помозов В.В., Дудник А.В. Развитие георадаров серии «ОКО» // Вопросы подповерхностной радиолокации / Ред. А.Ю. Гринев. М.: Радиотехника, 2005. С. 231–236Semeikin N.P., Pomozov V.V., Dudnik A.V., 2005. Development of OKO Georadars. In: A.Yu. Grinev (Ed.), Problems of Subsurface Radiolocation. Radiotekhnika, Moscow, 231–236 (in Russian)Shneer V.S., Trofimov I.L., Korotaev S.M., Gaidash S.P., Kuznetsova T.V., Tsirulnic L.B., Panfilov A.I., Budnev N.M., Mirgazov R.R., 2007. Long-Term Observations of the Electric Field Vertical Component in Lake Baikal (Preliminary Results). Izvestiya. Physics of the Solid Earth 43 (3), 331–335. https://doi.org/10.1134/S106935130704012X.Shneer V.S., Trofimov I.L., Korotaev S.M., Gaidash S.P., Kuznetsova T.V., Tsirulnic L.B., Panfilov A.I., Budnev N.M., Mirgazov R.R., 2007. Long-Term Observations of the Electric Field Vertical Component in Lake Baikal (Preliminary Results). Izvestiya. Physics of the Solid Earth 43 (3), 331–335. https://doi.org/10.1134/S106935130704012X.Tezkan B., Saraev A., 2008. A New Broadband Radiomagnetotelluric Instrument: Applications to near Surface Investigations. Near Surface Geophysics 6 (4), 245–252.Tezkan B., Saraev A., 2008. A New Broadband Radiomagnetotelluric Instrument: Applications to near Surface Investigations. Near Surface Geophysics 6 (4), 245–252.Tulokhonov A.K., Garmaev E.Z., Bashkuev Y.B., Lomukhin Y.L., Khaptanov V.B., Dembelov M.G., Slipenchuk M.V., Dorzhiev B.C., Ochirov O.N., 2018. Radiophysical Monitoring of the Lake Baikal Ice Cover. Geography and Nature Resources 39, 39–45. https://doi.org/10.1134/S1875372818010067.Tulokhonov A.K., Garmaev E.Z., Bashkuev Y.B., Lomukhin Y.L., Khaptanov V.B., Dembelov M.G., Slipenchuk M.V., Dorzhiev B.C., Ochirov O.N., 2018. Radiophysical Monitoring of the Lake Baikal Ice Cover. Geography and Nature Resources 39, 39–45. https://doi.org/10.1134/S1875372818010067.Владов М.Л., Старовойтов А.В. Введение в георадиолокацию. М.: Изд-во МГУ, 2004. 153 с.Vladov M.L., Starovoitov A.V., 2004. Introduction to GPR. MSU Publishing House, Moscow, 153 p. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.