19-20 октября 2011 г. сотрудниками НИЦ радиогидроэкологических полигонных исследований НАН Украины и  Украинского института спелеологии и карстологии МОНМС и НАН Украины был выполнен комплекс полевых работ по изучению эпикарстовой зоны на яйлинских массивах Чатырдага и Ай-Петри с помощью геофизической аппаратуры, известной как георадар (Ground Penetrating Radar - GPR).

Аппаратура этого поколения широко применяется в геологических исследованиях и инженерных изысканиях за рубежом, а в Украине появилась относительно недавно. Георадар выступает как эффективный инструмент, позволяющий с высокой разрешающей способностью исследовать строение приповерхностных участков недр, в частности выявлять зоны различной плотности, проницаемости, водонасыщенности горных пород, т.е. выявлять различного рода неоднородности геологической среды. Эти возможности прибора являются незаменимыми при изучении эпикарстовой зоны, резко отличной по структуре от более глубоких участков массивов. В эпикарстовой зоне интенсивно реализуется растворяющий потенциал карстовых вод, происходит активное взаимодействие атмосферных осадков, почв и карстующихся пород и переход от рассеянного стока к концентрированному.
Измерения проводились с помощью низкочастотной 100МНz-антенны (рис.) в непрерывном режиме следования с расстоянием между точками фиксации данных в 10 и 20 м. С учетом применявшейся частоты сканирования и разброса точек наблюдения глубина зондирования составляла около 30 м. Существенные коррективы в показания георадара внесла дождливая погода. Высокая степень насыщения эпикарста влагой очень выразительно отмечалась в верхнем 3-5-метровом слое горных пород. На отдельных профилях выделялись более глубокие аномалии. Их природа различна, и ее выявление требует учета всех факторов, используемых при интерпретации отражающего сигнала.

Даже предварительные, не прошедшие обработку данные, полученные с помощью георадара, показывают, что эпикарстовая зона прекрасно выражается на профилях, но проявляется по разному на склонах разной экспозиции, в карстовых воронках и на водоразделах.
Таким образом, первый опыт работ с георадаром подтвердил его высокую эффективность в выявлении строения приповерхностной части разреза и аномалий. Поэтому обязательно следует продолжить исследования в этом направлении, сосредоточившись на изучении тестовых участков с известными параметрами залегания и состояния горных пород (литология, мощность, плотность, трещиноватость, водонасыщенность и др.), положением карстовых полостей, обводненных зон и пр. Так же на эталонных участках необходимы сезонные сравнения профилей сканирования для выявления характерных гидрогеологических ситуаций, связанных с различными фазами водности и переходными условиями. Полученные результаты можно будет использовать для создания региональных и локальных моделей, отражающих структуру и закономерности функционирования эпикарстовой зоны, и понимания эволюции карста в целом.

Г.Н.Амеличев, С.В.Токарев

База Библиокарст