АТЛАС по интерпретации геофизических данных для морской практики на Белом море

3.5. Интерпретация данных ГЛБО

Методическое руководство, в котором рассматривались вопросы обработки и интерпретации данных ГЛБО, было опубликовано в 1989 г. и практически недоступно в настоящее время (Рыбалко и др., 1989). Ниже даются основные сведения по интерпретации материалов гидролокации

По взаимному расположению тени и яркого «отражения» на сонограмме можно определить знак неоднородности рельефа (рис. 3.5.1). По величине акустической тени можно определить высоту объекта, лежащего на дне или положительной неоднородности рельефа (рис. 3.5.2).

Рис. 3.5.1. По взаиморасположению тени и яркого «отражения»
возможно определить знак неоднородности рельефа

Рис. 3.5.2. Схема определения высоты объекта по длине тени на сонограмме

Ниже даются примеры сонограмм (обработанных и проинтерпретированных), полученные в губе Ругозерская и проливе Великая Салма (рис. 3.5.3–3.5.30). Данные были получены при комплексировании гидроакустических наблюдений, в основу которых вошла высокочастотная съемка гидролокатором Klein 3900 с частотой 900 кГц и разрешающей способностью до 15 см, и батиметрической съемкой многолучевым эхолотом с разрешающей способностью по вертикали до 6 см. К каждой иллюстрации дается пояснение. Интенсивность обратного рассеяния условно разделяется на низкую (светло-серый тон), среднюю (серый тон) и высокую (темно-серый тон).

Рис. 3.5.3. На сонограмме по левому борту наблюдается подводный склон,
по правому – плато. По этой причине интенсивность обратного рассеяния
на правом галсе выше, чем на левом. Левый галс характеризуется средними
значениями интенсивности (серый тон). Сонограмма по правому борту имеет
высокие значения интенсивности с зоной тени (оконтурено желтым пунктиром).
Сонограммы с обоих бортов насыщены локальными неоднородностями
с высокими значениями интенсивности обратного рассеяния. Их размеры варьируются
от 0,2 до 3 м. В красном квадрате объект, который достигает 4 м в диаметре

Рис. 3.5.4. На сонограммах дно представлено записью с равномерной интенсивностью
волновой картины со средними значениями, что характерно
для смешанного грунта. Присутствуют гравийные высыпки, размер
отдельных валунов в плане варьируется от 0,2 до 3 м. На правом борту наблюдается
вытянутая положительная структура из гравийных скоплений
(оранжевая линия показывает гребень)

Рис. 3.5.5. На сонограммах представлена возвышенность, вершина которой
характеризуется записью с высокой интенсивностью, что обусловлено залеганием
на дне грубообломочного материала (песчано-гравийного). Борта возвышенности
с записью средней интенсивности, сложены, по-видимому, смешанными осадками
с гравийно-галечными и валунными включениями, размеры которых находятся
в диапазоне от 0,2 до 3 м.
На правом борту наблюдаются две протяженные гряды,
вершины которых показаны оранжевым пунктиром

Рис. 3.5.6. Сонограммы со средними значениями интенсивности величины
обратного рассеяния с огромным включением галечных отложений и валунов,
размерами до 3 м (красная стрелка указывает на самый большой валун).
Синими линиями выделены участки последствий проявления термоклина –
продолговатые неровные волнистые линии

Рис. 3.5.7. Поверхность дна на сонограммах имеет в целом однотипную волновую
картину со средними значениями интенсивности обратного рассеяния.
Наблюдается огромное количество грубообломочных и гравийно-галечных включений.
Стрелками показаны крупные валуны, размер которых достигает 2 м.

Рис. 3.5.8. На сонограммах наблюдается волновая картина, в основном, со средними
значениями интенсивности (серые оттенки), которая характерна для смешанных
грунтов. Локальные повышения интенсивности обусловлены гравийно-галечными
отложениями и отдельными крупными включениями, размеры которых меняются
от 0,2 до 3 м. В центральной части сонограмм на двух бортах наблюдается
возвышенность с повышенными значениями интенсивности (темные цвета),
что характерно для участков с залеганиями на дне грубообломочного материала
(показаны красным контуром).
На данной возвышенности встречен объект (валун) размером до 3 м.

Рис. 3.5.9. На сонограммах наблюдается повышенная (темные тона) интенсивность
обратного рассеяния, которая выделена желтым контуром. По другую сторону желтого
контура интенсивность падает до средней – низкой (светло-серые оттенки),
что соответствует смешанному, местами преимущественно илистому грунту
с гравийными и валунными включениями. Наибольшие по размеру валунные
объекты указаны стрелками. Их размеры меняются от 2 до 4 м.

Рис. 3.5.10. Морское дно на сонограмме имеет среднюю интенсивность обратного
рассеяния, что характерно для смешанных грунтов: песчано-илистого
с многочисленными гравийно-галечными включениями. Желтыми контурами
выделены участки с наиболее акустически жесткими породами,
по-видимому, с преобладанием песчаного материала

Рис. 3.5.11. На сонограммах зоны слабой интенсивности (светло-серый оттенок)
характеризуют мягкий грунт (преимущественно илистый) с малым количеством
гравийно-галечных и валунных отложений. Выделенные зоны с повышенным значением
интенсивности (темные тона) обратного рассеяния обусловлены преобладанием
грубообломочного материала. Отдельные валуны имеют размеры до 2 м.

Рис. 3.5.12. На сонограммах зоны слабой интенсивности (светло-серые оттенки)
характеризуют мягкий грунт (преимущественно илистый) с малым количеством
гравийно-галечных отложений. В зонах с повышенными значениями интенсивности
обратного рассеяния (темные участки) в целом преобладает грубообломочный
материал, размеры отдельных включений достигают 2 м.

Рис. 3.5.13. В центральной части сонограмм желтой и красной линиями оконтурены
участки с низкими значениями интенсивности (светло-серые оттенки), местами
с мелкими включениями повышенной интенсивности (темные точки).
Данный участок сложен преимущественно рыхлыми осадками с включениями,
имеющими жесткую отражающую поверхность. По другую сторону от красного
контура интенсивность обратного рассеяния в верхней части сонограммы имеет
средние значения (серые оттенки) с неравномерными включениями повышенной
интенсивности (темные точки). Данной волновой картине могут соответствовать
песчано-илистые отложения с гравийно-галечными включениями.
В оставшейся части сонограммы по другую сторону от желтой линии значения
интенсивности повышенные (темные тона), что может соответствовать
более плотным (песчаным?) отложениям

Рис. 3.5.14. Желтой линией выделен участок со слабой интенсивностью
(светлые участки) и мелкими локальными включениями (темные точки) с размерами
до 30 см. Другие области сонограмм характеризуются средними – высокими
(серый и темно-серый оттенки) значениями интенсивности, на фоне которых
выделяются локальные объекты. Некоторые из них интерпретируются, как объемные,
если высоким значениям обратного рассеяния сопутствует зона теней.
Несколько характерных вариантов указаны стрелками

Рис. 3.5.15. На сонограммах значения интенсивности обратного рассеяния в центральной
части низкие-средние (светло-серые участки) с локальными включениями повышенных
значений (темные точки) (размеры этих объектов не превышают 30 см).
На верхней части сонограммы наблюдаются средние значения интенсивности
(серые тона), местами с преобладанием высоких (темные оттенки), что соответствует
более плотным осадкам. В нижней части сонограммы отмечается резкое увеличение
значений интенсивности (темные оттенки), а также поднятие в рельефе дна.
Вероятно, это связано с выходом плотных моренных отложений.
Черными стрелками показан большой (размером до 3 м) объект и след от его движения
по дну (красный пунктир). Оранжевой стрелкой показана гряда
неизвестного генезиса с средней интенсивностью записи

Рис. 3.5.16. На сонограммах представлены участки дна с гравийными высыпками
и отдельными валунами

Рис. 3.5.17. Центральная часть сонограмм имеет низкие значения интенсивности
обратного рассеяния и характеризуется понижением в рельефе дна.
В понижении залегают неконсолидированные осадки – илистые отложения
(оконтурены желтой линией). Красным контуром с бергштрихами выделены
возвышенности, на которых залегают более жесткие отложения (темные оттенки),
представленные песчанистыми осадками с отдельными включениями
грубообломочного материала. В нижней части сонограмм на обоих бортах
за этим бугром наблюдаются зоны теней (светлые оттенки)

Рис. 3.5.18. В центральной части сонограмм желтой линией оконтурены светлые
участки с низкими значениями интенсивности и с локальными включениями
с высокими значениями (темный оттенок, красный контур). По другую сторону
от желтого контура интенсивность варьируется от средней до высокой (темно-серые
и темные участки). Бежевой линией отмечена гряда с повышенными значениями
обратного рассеяния, что свидетельствует о том, что она сложена довольно
плотными отложениями. Голубыми стрелками показаны места,
где наблюдаются вытянутые линейные формы, длиной около 10 м.

Рис. 3.5.19. На данных сонограммах видны две положительные геоморфологические
структуры (указаны черными стрелками) с высокими значениями интенсивности
(темные оттенки). Между ними выделяется ложбина с более низкими значениями
интенсивности (светлый оттенок), что указывает, по-видимому, на то,
что в понижениях рельефа залегают неконсолидированные осадки
(оконтурены голубыми линиями)

Рис. 3.5.20. На сонограммах вместе с изменением рельефа происходит изменение
интенсивности записи (увеличивается на возвышенности), что обусловлено,
очевидно, изменением типа осадков. На возвышенностях наблюдаются выходы
песчано-гравийных отложений, в плане до 6 м в поперечнике (указаны стрелками).
На более глубоких участках интенсивность сигнала ослабевает (светлый участок),
что соответствует слабо консолидированным осадкам,
таким как, например, илы. На верхней части сонограмм донные осадки
характеризуются средней и высокой интенсивностью записи,
что присуще разнообразным по составу осадкам

Рис. 3.5.21. В центральной части сонограмм наблюдается слабая интенсивность
обратного рассеяния (светло-серые тона), что характерно для неконсолидированных
осадков (желтый контур). Красным контуром выделяются области
с повышенными значениями интенсивности (темные участки),
что типично для выходов песчанистых и грубообломочных отложений (морены)
на поверхность. Оранжевыми стрелками указаны скальные выходы.
Места, где интенсивность рассеяния средняя, соответствуют смешанному типу грунтов

Рис. 3.5.22. На сонограммах видны возвышенности с повышенными значениями
интенсивности (темные оттенки). Такие участки сложены песчанистыми отложениями
с грубообломочными включениями. Наиболее крупные из них указаны желтыми
стрелками. Их размеры варьируются от 1 до 3 м. Участки со слабой интенсивностью
записи (светло-серые оттенки, оконтурены желтой линией), представляют собой
протяженные отрицательные линейные зоны (долины?). Залегающие в них осадки
представлены в основном однородными неконсолидированными осадками – илами

Рис. 3.5.23. В центральной части сонограмм наблюдается положительная форма
рельефа с повышенными значениями интенсивности обратного рассеяния
(темные оттенки). Это выход фундамента на поверхность, видны отдельные крупные
валуны. По периферии этого холма интенсивность обратного рассеяния падает
до средних и низких значений (серые и светло-серые оттенки), что соответствует
постепенному переходу к более тонким разностям

Рис. 3.5.24. Фрагмент сонограмм с средней – высокой интенсивностью записи
(серые и темно-серые оттенки). Через всю картинку проходит гравийная гряда,
вершина которой показана оранжевой линией.
Наиболее крупные объекты указаны стрелками и имеют размеры до 3–4 м.

Рис. 3.5.25. В центральной части фрагментов сонограмм запись имеет средние
значения интенсивности (серый фон) с локальными неоднородностями повышенной
интенсивности (черные точки). Размеры таких неоднородностей меняются в интервале
0,2–1 м. В оранжевом контуре выделены области, с повышенными значениями
интенсивности (темные оттенки) и с преобладанием локальных неоднородностей,
размеры которых достигают 2 м (показаны красными стрелками)

Рис. 3.5.26. На сонограммах наблюдается большое количество грубообломочного
материала. Оранжевым контуром разграничиваются разные типы осадков
(от грубообломочных до илов). Красной стрелкой показан наибольший объект.
Его размеры достигают 3 м.

Рис. 3.5.27. На сонограммах морское дно характеризуется низкими (светло-серые)
и средними (серые) значениями обратного рассеяния, что характерно для мягкого,
местами неконсолидированного осадка. Также наблюдаются многочисленные локальные
неоднородности с повышенными значениями интенсивностей обратного рассеяния
(валуны разного размера). В среднем они имеют размеры от 0.2 до 1 м.
Два наиболее крупных валуна с высокой интенсивностью обратного рассеяния
и наличием зоны тени, указаны красными стрелками.
Они достигают в поперечнике 6,5 м.

Рис. 3.5.28. На представленных фрагментах сонограмм наблюдаются участки
с меняющимися значениями интенсивности обратного рассеяния – от низких
до средних (светло-серые и серые участки на сонограммах). Они интерпретируются
как неконсолидированные осадки с преобладанием песчаных и илистых фракций.
На сонограмме с правого борта синей линией показана вытянутая, разветвляющаяся
гряда, имеющая повышенные значения обратного рассеяния. На гряде наблюдаются
гравийные высыпки с валунными включениями. Желтыми стрелками указано
несколько объектов, возвышающихся над дном. Их размеры изменяются от 1 до 2 м.
Красной стрелкой и пунктиром указана борозда длиною 15 м.

Рис. 3.5.29. На данных фрагментах сонограмм наблюдается смена интенсивности
обратного рассеяния – от малой до большой (светло-серый тон изменяется на темный),
что свидетельствует о смене типов осадков (от неконсолидированных илов
до песчанистых отложений с гравийными и валунными включениями).
Желтый контур разделяет основные типы осадков. Размер валунов меняется
в среднем от 0,2 до 3 м. Наибольший из них показан красной стрелкой

Рис. 3.5.30. На сонограммах морское дно имеет средние (серые) и местами повышенные
(темно-серые) значения интенсивности обратного рассеяния, что характерно
для смешанного типа грунтов с илистыми и песчаными фракциями. Также,
наблюдаются многочисленные локальные неоднородности с повышенными
значениями интенсивности обратного рассеяния. Это характерно для гравийных
высыпок и отдельных валунов. Некоторые из валунов возвышаются над дном,
что определяется по наличию тени. Они имеют преимущественно
угловатую форму. Наиболее крупные объекты указаны красными стрелками.
Размеры объектов ~ от 2 до 4 м.