Radiolyd (radiobølgesounding, RVZ) er en gruppe af radiobølgemetoder til geofysisk udforskning baseret på brugen af fænomener, der opstår under udbredelsen af radiobølger i jordens tykkelse og over dens overflade. Det bruges til at studere funktionerne i jordskorpens struktur, prospektering, evaluering og udforskning af mineralforekomster, undersøgelse af bjergarters tekniske og geologiske egenskaber, opmåling af bygninger og strukturer osv. Moderne radiosoundteknologier gør det muligt at måle samtidigt tre elektromagnetiske parametre for sten: elektrisk resistivitet , magnetisk modtagelighed og dielektrisk konstant .
Når radiobølger forplanter sig i et medium, observeres fænomener, der ligner udbredelsen af lys i glas, vand og andre gennemsigtige eller gennemskinnelige medier, da lys er de samme elektromagnetiske svingninger med en meget høj frekvens. Fra emitterantennen (sender, generator) placeret i tykkelsen af sten eller på deres overflade, udbreder radiobølger sig i alle retninger. Funktioner af amplitude og frekvens af stråling bestemmes af antennens design og dens position. Spredningen af radiobølgeenergi i rummet sker som afstanden fra emitterantennen ifølge en eksponentiel lov.
Radiobølgerekognosceringsmetoder er baseret på studiet af udbredelsesprocesserne i klipper af elektromagnetiske bølger , hvis frekvenser varierer fra tiendedele til titusinder af MHz.
I modsætning til elektromagnetiske felter med lave frekvenser og lydfrekvenser er elektromagnetiske felter af radiobølgefrekvenser karakteriseret ved nogle funktioner på grund af påvirkningen af medium- og forskydningsstrømmenes dielektriske konstant . Det elektromagnetiske felt er i vid udstrækning bestemt af udbredelsesmediets elektriske egenskaber, som absorberer energien fra radiobølger, hvilket inducerer sekundære strømme af forskellige tætheder afhængigt af klippernes ledningsevne.
Udbredelsen af elektromagnetisk energi i klippelag ledsages af fænomenerne absorption og induktion , hvis intensitet stiger både med en stigning i frekvensen af radiobølger og med en stigning i mediets ledningsevne. Når radiobølger forplanter sig i et inhomogent medie, opstår der også fænomener som refleksion, brydning og diffraktion af bølger, der adlyder den geometriske optiks love.
Metoden til radiobølgesounding er baseret på observation af absorption og svækkelsen af det elektromagnetiske felt, der er forbundet med det [1] .
Spredningen af radiobølgeenergi i rummet sker som afstanden fra emitterantennen ifølge en eksponentiel lov. Feltet af radiobølger på ethvert punkt af det undersøgte medium bestemmes af størrelsen af de elektriske ( E ) og magnetiske komponenter ( H ) og retningen af bølgen. I absolut værdi er komponenterne i feltet E og H relateret til hinanden ved forholdet Z = |E|/|H|. Værdien af Z kaldes impedansen.
Jordens absorption af bølgeenergi bestemmes af absorptionskoefficienten k” (eller α eller β ifølge forskellige forfattere) og beregnes ud fra relationerne |E| = |E 0 |e –k”R og |H| = |H0 | e –k”R . Her |E| og |H| - målte værdier af feltstyrkevektorer ved målepunkter | E 0 | og | H 0 | - størrelsen af feltstyrken ved senderantennerne, k" - absorptionskoefficienten for radiobølger af sten, R - afstanden fra senderen til modtageren og e - bunden af den naturlige logaritme. Energien fra radiobølger, der absorberes af klippen, bruges til at opvarme klippen.
Refleksion og brydning af radiobølger ved kontakt mellem lag . Den beskrevne karakter af svækkelsen af radiobølgefeltstyrken forbliver konstant, så længe de petrofysiske egenskaber af klipperne i ρ-, μ- og ε-lagene forbliver uændrede. Hvis lagenes litologiske sammensætning eller deres fugt ændres, så ændres de petrofysiske egenskaber også, og der observeres delvis refleksion af radiobølger ved grænsen mellem lagene, og de transmitterede dele af radiobølgerne oplever brydning, hvilket ændrer deres intensitet, retning af bevægelse og hastighed (og bølgelængde - l).
Refleksionskoefficient . Når radiobølgens bevægelsesretning er vinkelret på kontaktplanet, kan feltstyrken i den reflekterede del af bølgen i forhold til den indfaldende bølge beregnes ved hjælp af reflektionskoefficienten K neg . Denne koefficient bestemmes af forholdet mellem værdierne af bølgemodstanden (impedanser) af de kontaktende klippelag og tages med et plus (+) tegn.
K neg = ( Z2 - Z1 )/ ( Z2 + Z1 ) .
Brydningsindeks . I den del af bølgen, der passerer gennem kontakten, ændres feltstyrken i forhold til den indfaldende bølge. Størrelsen af denne ændring bestemmes af brydningsindekset Kpr. Denne koefficient afhænger også af forholdet mellem bølgemodstandene (impedanserne) af de kontaktende lag og er udtrykt ved formlen:
Kpr = ( 2Z2 ) / ( Z2 + Z1 ) .
Radiobølgeinterferens. Interferens er et fænomen, der opstår, når to eller flere bølger lægges sammen. Dette fænomen bruges i radiosondering, da en del af radiobølgerne fra senderantennerne (generator, emitter) ved udførelse af målinger bevæger sig gennem luften langs Jordens overflade, mens den anden del bevæger sig langs overfladen, men under Jordens overflade. . En del af bølgen trænger ned i dybden, forplanter sig i klipper, reflekteres fra kontaktgrænser eller andre forhindringer og vender tilbage til jordens overflade og danner en reflekteret bølge (fig. 1).