Radioljud (radiovågsljud, RVZ) är en grupp radiovågsmetoder för geofysisk utforskning baserad på användningen av fenomen som uppstår under utbredningen av radiovågor i jordens tjocklek och ovanför dess yta. Det används för att studera egenskaperna hos jordskorpans struktur, prospektering, utvärdering och utforskning av mineralfyndigheter, studera de tekniska och geologiska egenskaperna hos bergarter, kartläggning av byggnader och strukturer etc. Moderna radiosonderingstekniker gör det möjligt att samtidigt mäta tre elektromagnetiska parametrar för bergarter: elektrisk resistivitet , magnetisk susceptibilitet och permittivitet.
När radiovågor utbreder sig i ett medium observeras fenomen som liknar spridningen av ljus i glas, vatten och andra transparenta eller genomskinliga medier, eftersom ljus är samma elektromagnetiska svängningar med mycket hög frekvens. Från sändarantennen (sändare, generator) som ligger i tjockleken av stenar eller på deras yta, utbreder sig radiovågor i alla riktningar. Funktioner hos strålningens amplitud och frekvens bestäms av antennens utformning och dess position. Förlusten av radiovågsenergi i rymden sker som avståndet från sändarantennen enligt en exponentiell lag.
Radiovågsspaningsmetoder är baserade på studiet av utbredningsprocesserna i bergarter av elektromagnetiska vågor , vars frekvenser varierar från tiondelar till tiotals MHz.
Till skillnad från elektromagnetiska fält med låga frekvenser och ljudfrekvenser, kännetecknas elektromagnetiska fält av radiovågsfrekvenser av vissa egenskaper på grund av påverkan av den dielektriska konstanten för medium- och förskjutningsströmmar . Det elektromagnetiska fältet bestäms till stor del av de elektriska egenskaperna hos utbredningsmediet, som absorberar energin från radiovågor, vilket inducerar sekundära strömmar av olika densitet beroende på stenarnas konduktivitet.
Utbredningen av elektromagnetisk energi i bergskikt åtföljs av fenomenen absorption och induktion , vars intensitet ökar både med en ökning av frekvensen av radiovågor och med en ökning av mediets konduktivitet. När radiovågor utbreder sig i ett inhomogent medium uppstår även fenomen som reflektion, refraktion och diffraktion av vågor, i enlighet med den geometriska optikens lagar.
Metoden för radiovågsljud är baserad på observation av absorption och försvagning av det elektromagnetiska fält som är associerat med det [1] .
Förlusten av radiovågsenergi i rymden sker som avståndet från sändarantennen enligt en exponentiell lag. Fältet för radiovågor vid vilken punkt som helst av det undersökta mediet bestäms av storleken på de elektriska ( E ) och magnetiska komponenterna ( H ) och vågens riktning. I absolut värde är komponenterna i fältet E och H relaterade till varandra genom relationen Z = |E|/|H|. Värdet på Z kallas impedans.
Absorptionen av vågenergi av marken bestäms av absorptionskoefficienten k” (eller α eller β enligt olika författare) och beräknas utifrån relationerna |E| = |Eo |e –k ”R och |H| = |H 0 |e –k”R . Här |E| och |H| - uppmätta värden för fältstyrkevektorer vid mätpunkter, | E 0 | och | H 0 | - storleken på fältstyrkan vid sändarantennerna, k" - absorptionskoefficienten för radiovågor av stenar, R - avståndet från sändaren till mottagaren och e - basen för den naturliga logaritmen. Energin från radiovågor som absorberas av berget används för att värma berget.
Reflektion och brytning av radiovågor vid kontakt mellan skikt . Den beskrivna karaktären av försvagningen av radiovågsfältstyrkan förblir konstant så länge som de petrofysiska egenskaperna hos bergarterna i ρ-, μ- och ε-skikten förblir oförändrade. Om den litologiska sammansättningen av skikten eller deras fuktighet förändras, ändras också de petrofysiska egenskaperna, och partiell reflektion av radiovågor observeras vid gränsen mellan skikten, och de överförda delarna av radiovågorna upplever brytning, ändrar deras intensitet, riktning av rörelse och hastighet (och våglängd - l).
Reflektionskoefficient . När radiovågens rörelseriktning är vinkelrät mot kontaktplanet kan fältstyrkan i den reflekterade delen av vågen med avseende på den infallande vågen beräknas med användning av reflektionskoefficienten Kneg . Denna koefficient bestäms av förhållandet mellan värdena för vågmotståndet (impedanserna) för de kontaktande bergskikten och tas med ett plustecken (+).
Kneg = ( Z2 - Z1 ) /( Z2 + Z1 ) .
Brytningsindex . I den del av vågen som passerar genom kontakten ändras fältstyrkan med avseende på den infallande vågen. Storleken på denna förändring bestäms av brytningsindexet Kpr. Denna koefficient beror också på förhållandet mellan vågmotstånden (impedanserna) för kontaktskikten och uttrycks med formeln:
Kpr = ( 2Z2 ) / ( Z2 + Zi ) .
Radiovågsstörningar. Interferens är ett fenomen som uppstår när två eller flera vågor adderas. Detta fenomen används i radioljud, eftersom en del av radiovågorna från sändarantennerna (generator, sändare) färdas genom luften längs jordens yta när man utför mätningar, medan den andra delen färdas längs ytan, men under jordens yta. . En del av vågen tränger ner till djupet, fortplantar sig i stenar, reflekteras från kontaktgränser eller andra hinder och återvänder till jordens yta och bildar en reflekterad våg (fig. 1).