В целом на основании этих исследований были сделаны выводы, что при оцен-
ке содержания воды в ледниках по скорости радиоволн необходимо определять сте-
пень ани-зотропии их распространения (1); при отсутствии информации о геомет-
рии водных включений целесообразно предполагать, что вода сосредоточивается
по плоскостям трещиноватости, и использовать формулы (2.37)-(2.39) для оценки
ее содержания (2); если анизотропии скоростей нет (или нет таких данных), то тем
не менее целесообразно использовать указанные формулы (3). Оценку по формуле
Луэнги можно использовать как максимальную при отсутствии каких-либо сведе-
ний о геометрии водных включений.
2.7.6. Метод ПМР для обнаружения крупных скоплений воды
Для обнаружения и оценки объема крупных внутри- и подледниковых поло-
стей может быть применен метод протонного магнитного резонанса (ПМР). Метод
основывается на явлении ядерного магнитного резонанса в магнитном поле Зем-
ли. В этом методе регистрируется сигнал магнитного резонанса от протонов воды
в поле Земли. Такой резонанс происходит при частоте внешнего переменного поля
порядка 2 кГц. Уникальность метода состоит в том, что наличие или отсутствие ре-
зонансного сигнала однозначно свидетельствует о наличии или отсутствии свобод-
ной или поровой воды в толще (Шушаков, Легченко, 1994).
При полевых измерениях внешнее магнитное поле возбуждается на поверхно-
сти среды петлей размером от 20 до 100 м, от ее размеров и проводимости среды
зависит глубина зондирования — от 40 до 120 м (ГевсПепКо е{ а!., 2011, 2013). Для
возбуждения поля используется косиносинусоидальный импульс тока с частотой,
равной ларморовской частоте протонов в геомагнитном поле (которая равна при-
мерно 2000 Гц и меняется с широтой местности).
Импульс вызывает прецессию спина намагниченности протонов воды в магнит-
ном поле Земли, что создает переменное магнитное поле, которое может быть обна-
ружено той же петлей после прекращения импульса тока. Время релаксации таких
сигналов составляет более 40 мкс (сигналы, генерируемые холодным льдом, гораздо
короче и не регистрируются на поверхности методом ПМР) (ГевсВепКо ек а!, 2011).
Такой метод был применен в 2009 г. для обнаружения и оценки объема подлед-
никовой полости на леднике Тёте Коцз5е во Французских Альпах (Утсепё е{ а.,
2012), где прежде уже были катастрофические прорывы подледниковых вод. На
леднике для возбуждения внешнего поля выкладывалась квадратная петля разме-
ром 80х80 м, которую с перекрытием перемещали по поверхности в районе под-
ледниковой полости, положение которой было оконтурено по данным радиолока-
ции (рис. 2.71, а, 6). Продолжительность каждого измерения составляла около 6 ч,
еще один час требовался для установки петли на леднике и ещёе 15 мин — для ком-
пьютерной обработки данных. Ошибка измерений напряжения в петле составляла
7,7 нВ при максимальной величине сигнала 156 нВ.
Распределение воды внутри ледника получено путем трехмерной инверсии экс-
периментальных данных (ГерсбепКо е{ а!., 2011), с использованием метода регуля-
ризации Тихонова, который обеспечивает гладкое и стабильное решение (рис. 2.71,
в, г). Сравнение полученных данных ПМР с данными радиозондирования, буре-
ния, термозондирования скважин и измерений сонаром в скважине показано на
рис. 2.71, в-—д.
155