Вертикальное электрическое зондирование - способ измерения кажущегося удельного электрического сопротивления с глубиной на одном месте. Это осуществляется путем заземления электродов АВ и MN с нарастающими расстояниями между ними и постоянным центром на поверхности почвенного покрова (рис. 5.4). Изучение почв и грунтов проводится ВЭЗ с малыми разносами (от долей метра до первого десятка метров).
Рис. 5.4. Схема вертикального электрического зондирования.
Процедура измерений ВЭЗ. В окрестности разреза, на ненарушенной ее части выбирается «точка» - центр зондирования. При классическом проведении ВЭЗ измерения начинают от центра установки электродов, постепенно увеличивая расстояние между АВ и MN. Измерения проводят втроем. Один человек находится в центре и снимает показания прибора. Два других на линиях зондирования АВ последовательно производят заземления электродов, в соответствии с длиной разносов, указанных на проводах, начиная с самого длинного в 10 м и постепенно двигаясь к центру установки. В результате строятся графики зависимости кажущегося сопротивления от полуразноса (АВ/2, м), либо от глубины, считающейся как АВ/3, м, которая характеризует изменение так называемых «кажущихся» удельных электрических сопротивлений с глубиной.
Анализ полученных данных.
1) Электрическое профилирование.
Анализируя полученные данные можно сделать следующие выводы. До 40 см происходит уменьшение сопротивления, так как такой почвообразовательный процесс, как гумусонакопление, увеличивает плотность подвижных электрических зарядов. От 40 до 50 см (горизонт ЕВ) сопротивление увеличивается, что закономерно, так как элювиальный горизонт содержит отмытые зерна первичных минералов. Электрические
параметры в почвах подзолистого типа почвообразования определяются распределением подвижных электрических зарядов, которые формируются под действием элементарных почвообразовательных процессов. Эти процессы определяют относительную обедненность подвижными электрическими зарядами элювиальных горизонтов и относительную обогащенность ими иллювиальных и аккумулятивно-гумусовых горизонтов. Увеличение влажности приводит к общему уменьшению сопротивления до 70 см. Далее с глубиной происходит чередование максимумов и минимумов сопротивления, обусловленное периодическим изменением гранулометрического состава от супеси до песка (рис 5.5). Песчаные разновидности горизонтов, которые в силу исходного литологического и механического состава имеют почвенный материал с более высоким содержанием Si02 и, следовательно, малые плотности подвижных электрических зарядов, обладают значительно более высокими электрическими параметрами.
Рис. 5.5. Сопротивление по профилю почвы.
2) Вертикальное электрическое зондирование.
Вертикальное электрическое зондирование является более грубым для исследования почвенного покрова. По нему можно судить о гидрологическом режиме территории и геологическом строении. В нашем случае мы ясно видим, что в районе 2-3 м предполагается выход грунтовых вод. С 4,8 м происходит увеличение сопротивления, что связано со значительной ролью ледников в этом районе (рис. 5.6).
Рис. 5.6. Вертикальное электрическое зондирование.
3) Сопротивление в почвенных пастах.
Сопротивление, измеренное в почвенных пастах, не зависит от влажности, так как ее значение постоянно и близко к пластичной влажности. Изменение сопротивления связано с гранулометрическим составом. Минимум приходится на пахотный горизонт, где выражен процесс гумусонакопления.
При оподзаливании вслед за увеличением молекулярных соотношений Si02:R203 соответственно увеличиваются и величины параметров. Далее, вниз по профилю, происходит увеличение сопротивления, связанное с влиянием почвообразующих пород, представленных в данном районе грубыми флювиолгяциальными отложениями и мореной (рис. 5.7).
Рис. 5.7. Сопротивление почвенной пасты.