Перейти к статье:  Каменные индустрии раннего этапа среднего палеолита Юго-Восточного Дагестана Среднепалеолитические костяные ретушеры: размер или пропорции Новая интерпретация археологических материалов палеолитической стоянки Шульбинка (Восточный Казахста Пещера Конмонг – многослойный памятник позднего плейстоцена и раннего голоцена Северного Вьетнама Ранненеолитическое поселение Новопетровка III в Западном Приамурье и его хронология Особенности применения 2D-электротомографии в пещерах Фигурка лося с памятника Турист-2 (г. Новосибирск): особенности технологии и стилистики Производственные участки на поселении ранней бронзы Старый Тартас-5 (Барабинская лесостепь) Колодцы как источник культурно-хронологической информации (по материалам поселения Каменный Амбар в К оценке мобильности жителей Суздальского Ополья X – первой половины XII века Потомки Элюдэя: проблема ойратско-бурятских этнических связей Растительные мотивы в собрании жертвенных полотенец старообрядческой моленной Происхождение окуневского населения Южной Сибири по данным физической антропологии и генетики Погребальный памятник афанасьевской культуры Бертек-33 на плато Укок (Горный Алтай): результаты пале   

Особенности применения 2D-электротомографии в пещерах

В.В. Оленченко^{1, 2}, Л.В. Цибизов^1–3, П.С. Осипова^{1, 2}, Т.Т. Чаргынов⁴, Б.Т. Виола⁵, К.А. Колобова⁶, А.И. Кривошапкин^{1, 6}

¹Новосибирский государственный университет ул. Пирогова, 1, Новосибирск, 630090, Россия

²Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН пр. Академика Коптюга, 3, Новосибирск, 630090, Россия

³Геофизический центр РАН ул. Молодежная, 3, Москва, 119296, Россия

⁴Кыргызский национальный университет им. Жусупа Баласагына, Кыргызстан Жусуп Баласагын атындагы Кыргыз улуттук университети Фрунзе к?ч?сy, 547, Бишкек шаары, 720033, Кыргыз Республикасы

⁵Университет Торонто, Канада University of Toronto 27 King’s College Circle Toronto, Ontario M5S 1A1, Canada

⁶Институт археологии и этнографии СО РАН пр. Академика Лаврентьева, 17, Новосибирск, 630090, Россия

Применение геофизических методов в пещерах позволяет существенно повысить эффективность археологических исследований, однако имеет ряд особенностей в связи с ограниченностью пространства для проведения измерений и сложностью строения окружающей среды в сравнении с наземными объектами. В 2017 г. при помощи электротомографии была исследована пещера Сельунгур в Ферганской долине (Кыргызстан). С учетом приведенных выше соображений в процессе работы возник вопрос о достоверности полученных данных. С целью его прояснения был поставлен численный эксперимент для определения влияния трехмерной геометрии пещеры на результаты двумерной инверсии. Установлено, что вариации в геометрических параметрах пещеры приводят к неожиданным ложным аномалиям, иногда к весьма значительным ошибкам в определении положения и электрического сопротивления скального фундамента. В случае расходящихся книзу стен пещеры применение инверсии, основанной на двумерной модели, может дать верный геоэлектрический разрез. Таким образом, электротомография в пещерах с аналогичной геометрией позволяет получить достоверные данные о форме поверхности скального основания, толщине осадочного слоя, размерах и положении таких включений в нем, как упавшие обломки кровли.

Ключевые слова: археогеофизика, геофизические исследования, инверсия, численное моделирование, геоэлектрика, пещера Сельунгур

DOI: 10.17746/1563-0102.2020.48.4.067-074

Peculiarities of Using 2D Electrical Resistivity Tomography in Caves

V.V. Olenchenko^{1, 2}, L.V. Tsibizov^1–3, P.S. Osipova^{1, 2}, T.T. Chargynov⁴, B.T. Viola⁵, K.A. Kolobova⁶, and A.I. Krivoshapkin^{1, 6}

¹Novosibirsk State University, Pirogova 1, Novosibirsk, 630090, Russia

²Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Pr. Akademika Koptyuga 3, Novosibirsk, 630090, Russia

³Geophysical Center, Russian Academy of Sciences, Molodezhnaya 3, Moscow, 119296, Russia

⁴Jusup Balasagyn Kyrgyz National University, Frunze 547, Bishkek, 720033, Kyrgyzstan

⁵University of Toronto, 27 King’s College Circle Toronto, Ontario M5S 1A1, Canada

⁶Institute of Archaeology a nd Ethnography, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Pr. Akademika Lavrentieva 17, Novosibirsk, 630090, Russia

The efficiency of archaeological studies inside caves could be greatly enhanced by geophysical methods because of their potential for examining deposit structure and features. Application of those methods in caves entails a number of problems caused by limited space for measurements and the complexity of the surrounding medium’s structure as compared to above-ground measurements. In 2017, Selungur Cave in the Fergana Valley, Kyrgyzstan, was examined using electrical resistivity tomography. Because of the above concerns, in the course of the work the question of the reliability of the results arose. To clarify the issue, a numerical experiment was performed to assess the effect of the three-dimensional cave geometry on the results of a two-dimensional inversion. It was found that variations of cave geometry parameters result in unexpected false anomalies, and considerable errors in bedrock location and resistivity can occur. In the case of downward diverging cave walls, an accurate resistivity section can be obtained by using the inversion based on a two-dimensional model. Therefore, electrical resistivity tomography in caves with similar geometry can yield reliable results concerning the shape of bedrock surface, the thickness of sedimentary layers, and size and position of inclusions such as fallen fragments of roof therein.

Keywords: Archaeogeophysics, geophysical studies, inversion, numerical modeling, geoelectrics, Selungur Cave