Локализация скрытых зон развития опасных геологических процессов в прибрежном клифе городища «Херсонес Таврический» с помощью методов инженерной геофизики

В.В. Глазунов; Д.И. Зеликман; Н.Н. Ефимова; А.А. Букатов

doi:10.46698/VNC.2026.51.92.001

В.В. Глазунов Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Россия, 199106, г. Санкт-Петербург, Васильевский остров, 21 линия, д. 2; Государственный историко-археологический музей-заповедник «Херсонес Таврический», Россия, 299045, г. Севастополь, ул. Древняя, 1
Д.И. Зеликман Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Россия, 199106, г. Санкт-Петербург, Васильевский остров, 21 линия, д. 2
Н.Н. Ефимова Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, Россия, 199106, г. Санкт-Петербург, Средний пр., 74
А.А. Букатов Государственный историко-археологический музей-заповедник «Херсонес Таврический», Россия, 299045, г. Севастополь, ул. Древняя, 1

DOI: https://doi.org/10.46698/VNC.2026.51.92.001

Ключевые слова: сейсмотомография, сейсмическое прозвучивание, 3D-инверсия, электротомография, георадиолокация, устойчивость берегового клифа, побережье Крыма

Резюме

Актуальность работы. Прибрежные клифы территории городища «Херсонес Таврический» подвержены развитию опасных геологических процессов, приводящих к деградации береговой линии и угрозе сохранности объектов культурно-исторического наследия. Для обоснования мер защиты побережья требуется получение детальной инженерно-геологической информации о строении и состоянии скального массива, а также локализация ослабленных зон, влияющих на устойчивость клифа. Сложные условия объекта исследования, которым является массив берегового клифа, обуславливают необходимость применения комплекса геофизических методов на основе технологии 3D сейсмотомографического прозвучивания. Целью исследования является локализация скрытых ослабленных зон в объеме скального массива прибрежного клифа городища «Херсонес Таврический», определяющих развитие опасных геологических процессов. Выполненные комплексные инженерно-геофизические наблюдения включали следующие методы исследования: георадиолокационное зондирование, бесконтактную электротомографию и инновационный метод 3D сейсмотомографического прозвучивания. Выполнена инверсия полученных данных и построены карты-срезы и 3D-модели распределения электрического сопротивления и скоростей распространения P- и S-волн, а также динамических модулей упругости. Результаты. По результатам комплексной интерпретации геофизических данных локализованы ослабленные зоны, приуроченные к нарушению бронирующего слоя известняков и развитию трещин отрыва. Установлено пространственное совпадение аномалий, выделенных по данным электротомографии, георадиолокации и сейсмотомографии. Наиболее опасные участки характеризуются пониженными значениями скоростей P- и S-волн и снижением динамических модулей упругости, что представляет угрозу устойчивости клифа и расположенных вблизи него сооружений. Показана высокая эффективность методики СТП 3D для исследования береговых клифов и оценки факторов, определяющих их устойчивость.

Литература

Афанасьев П.И., Медина С.Я., Савон В.Ю., Картайя П.М., Гарсия де ла Круз М.И. Анализ устойчивости откосов горной дороги месторождения Camarioca Este компании Comandante Ernesto Che Guevara // Безопасность труда в промышленности. – 2024. – № 4. – С. 78–84. DOI: 10.24000/0409-2961-2024-4-78-84.

Бабенко И.А., Таловина И.В., Ушаков Д.Е., Крикун Н.С. Пегматиты оазиса Холмы Ларсеманн, Восточная Антарктида: новые полевые геологические и геофизические данные // Записки Горного института. – 2025. – Т. 273. – С. 65–79.

Глазунов В.В., Ефимова Н.Н., Зеликман Д.И., Букатов А.А. Локализация зон развития опасных геологических процессов берегового клифа по данным 3D сейсмотомографического прозвучивания // Russian Journal of Earth Sciences. – 2025. – №. 1. – С. 1–12. DOI: 10.2205/2025es000993.

Горячкин Ю.Н., Долотов В.В. Морские берега Крыма. Севастополь: ООО «Колорит», 2019. – 256 с.

Данильев С.М., Мулев С.Н., Шнюкова О.М. Корреляционно-регрессионный анализ активности естественной электромагнитной и акустической эмиссии в образцах горных пород Октябрьского месторождения // Горный журнал. – 2024а. – № 9. – С. 51–55. DOI: 10.17580/gzh.2024.09.08.

Данильев С.М., Секерина Д.Д., Данильева Н.А. Локализация участков развития геомеханических процессов в подземных выработках по результатам трансформационноклассификационного анализа сейсморазведочных данных // Записки Горного института. – 2024б. – Т. 266. – С. 260–271.

Дорохин К.А. Опыт применения скважинных сейсмоакустических исследований для оценки фактического состояния массива горных пород с использованием 2D- и 3D-построений // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2019. – № 5. – С. 80–88. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-05-0-80-88.

Егоров А.С., Агеев А.С., Шуклин И.А., Марков А.Н., Лукин В.В., Горелик Г.Д., Грохотов Е.И. О подобии глубинного строения фундамента и генезиса формирования впадин восточного фланга Восточной Антарктиды и региона озера Байкал // Записки Горного института. – 2025. – Т. 273. – С. 26–41.

Ефремова Т.В., Горячкин Ю.Н. Морфодинамика севастопольских бухт под воздействием антропогенной деятельности // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2023. – № 1. – С. 31–47. DOI: 10.29039/2413-5577-2023-1-31-47.

Жерлыгина Е.С., Куранова М.Е., Гусев В.Н., Одинцов Е.Е. Выявление опасных участков на основе исследования развития техногенных трещин в толще слагающих массив пород // Горная промышленность. – 2025. – № 1. – С. 162–169. DOI: 10.30686/16099192-2025-1-162-169.

Поспехов Г.Б., Савон-Васиано Юсмира. Оценка оползневой опасности при предварительной разведке месторождений на северо-востоке Кубы // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 12-1. – С. 178–192. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_121_0_178.

Ревазов М. О., Мельков Д. А., Бурдзиева О. Г., Архиреева И. Г. Влияние геодинамических процессов на геоэкологическое состояние горных территорий (Кармадонское ущелье) // Геология и геофизика Юга России. – 2026. – Т. 16. № 1. – С. 217–227. DOI: 10.46698/ VNC.2026.28.31.001.

Трушко В.Л., Розанов А.О., Саитгалеев М.М., Петров Д.Н., Ильинов М.Д., Карманский Д.А., Селихов А.А. Критерии акустической эмиссии для анализа процесса разрушения горных пород и оценки формирования трещинных коллекторов на больших глубинах // Записки Горного института. – 2024. – Т. 269. – С. 848–858.

Шабаров А.Н., Куранов А.Д. Основные направления развития горнодобывающей отрасли в усложняющихся горнотехнических условиях ведения горных работ // Горный журнал. – 2023. – № 5. – С. 5–10. DOI: 10.17580/gzh.2023.05.01.

Chellamuthu S.N., Zaalishvili V.B., Ganapathy G.P. The role of hydrology in hillslope monitoring and landslide risk mitigation // Geology and Geophysics of Russian South. – 2026. – Vol. 16. No. 1. – pp. 80–92. DOI: 10.46698/VNC.2026.14.82.001.

Glazunov V.V., Saitgaleev M.M., Sekerina D.D. Features of fracture formation in rock samples under comprehensive compression using acoustic emission // International Journal of Engineering. – 2026. – Vol. 39. No. 6. – pp. 1382–1389. DOI: 10.5829/ije.2026.39.06c.07.

Hellmann S., Grab M., Patzer C., Bauder A., Maurer H. A borehole trajectory inversion scheme to adjust the measurement geometry for 3D travel-time tomography on glaciers // Solid Earth. – 2023. – Vol. 14. – pp. 805–821. DOI: 10.5194/se-14-805-2023.

Jeong J., Nam M. Electrical resistivity survey on paved surface and case studies // The Journal of Engineering Geology. – 2024. – Vol. 34. No. 2. – pp. 295–315. DOI: 10.9720/ kseg.2024.2.295.

Li C., Wang H., Wang Y., Wang L., Yang X., Wan X. Recognition of tunnel fracture zones in seismic waves and ground-penetrating radar data // Applied Sciences. – 2024. – Vol. 14. No. 3. – Art. No. 1282. DOI: 10.3390/app14031282.

Lu J., Liao X., Rastegarnia A., Qajar J. Estimating UCS of South China sandstones using mineralogical and machine learning approaches // Physics and Chemistry of the Earth. – 2025. – Parts A/B/C. Vol. 141. Part 1. – Art. No. 104048. DOI: 10.1016/j.pce.2025.104048.

Marciniak A., Kowalczyk S., Gontar T., Owoc B., Nawrot A., Luks B., Cader J., Majdanski M. Integrated geophysical imaging of a mountain landslide – A case study from the Outer Carpathians, Poland // Journal of Applied Geophysics. – 2021. – Vol. 191. DOI: 10.1016/j.jappgeo.2021.104364.

Nefedov Yu., Gribanov D., Gasimov E., Peskov D., Han G., Vostrikov N., Pashayeva S. Development of Achimov deposits sedimentation model of one of the West Siberian oil and gas province fields // Reliability: Theory and Applications. – 2023. – Vol. 18. Special Issue 5(75). – pp. 441–448. DOI: 10.24412/1932-2321-2023-575-441-448.

Nosov V.V., Borovkov A.I., Artyushchenko A.P. Predicting rock bursts in rock mass blocks using acoustic emission // Resources. – 2022. – Vol. 11. No. 10. – Art. No. 87. DOI: 10.3390/ resources11100087.

Odintsov E.E., Gusev V.N. Rock mass condition control by the method of predicting of water-conducting fracture zone parameters for the deposits of polymetallic ores // International Journal of Engineering. Transactions C: Aspects. – 2026. – Vol. 39. No. 06. – pp. 1326–1333. DOI: 10.5829/ije.2026.39.06c.02.

Song Z., Zheng J., Zhang R., Zhu A., He T., Wang J. The potential of ground penetrating radar in rock fracture detection: insights from physical model tests and numerical simulations // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. – 2025. – Vol. 18. Issue 4. – pp. 2604–2618. DOI: 10.1016/j.jrmge.2025.04.036.

Sujitapan C., Kendall J.M., Chambers J.E., Yordkayhun S. Landslide assessment through integrated geoelectrical and seismic methods: A case study in Thungsong site, southern Thailand // Heliyon. – 2024. – Vol. 10. DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e24660.

Ustiugov D.L., Pospekhov G.B., Savon-Vaciano Yu., Noa Segura H.L. Determination of groundwater regime in a metal mineral deposit by data mining and spatial interpolation in the central region of the Republic of Cuba // Eurasian Mining. – 2025. – No. 1. – pp. 28–33. DOI: 10.17580/em.2025.01.05.