Оценка возможностей георадиолокации при изучении сейсмогенных нарушений и деформаций в донных осадках (на примере озера Уполокшское, северо-восток Фенноскандинавского щита)

The article describes the experience of using the GPR method to study the bottom sediments of Lake Upoloksha located in the Kola Peninsula, Russia. Such sediments are viewed as good archives of various Holocene geodynamic processes, including tectonic and paleoseismic events. This small lake is located in the zone of the active NW-striking lineament, which length is more than 20 km. A series of åsars (eskers) stretches along the lineament. In the previous studies, the bottom sediments of the lake were investigated by geological methods, including core sampling, lithological and micro-palaeontological analysis of sediments. The studies have revealed a horizon which features are indicative of catastrophic changes in the sedimentation conditions due to a single impact. Our study aimed at evaluating the level of informativeness of the GPR method for detecting disturbances in the bottom sediments and new paleoseismic dislocations. The study referred to the hypothesis of the distribution of seismic foci in the Kola Peninsula in the Holocene. A ground-penetrating radar OKO-2 and an antenna unit (150 MHz) were used to survey of Lake Upoloksha in detail. The positions of the main stratigraphic horizons of the bottom sediments were clarified, and their thicknesses were measured more precisely. The GPR measurement error in comparison to the drilling data did not exceed ±0.2 m, which corresponds to the resolution of the antenna used in the survey. The GPR data confirmed the existence of seismic dislocations identified by the geological methods and discovered new zones of displacement and deformation in the organogenic and mineral bottom sediments. The survey detected vertical displacements, which amplitudes vary from 1.3 to 1.7 m, and landslides caused by seismogravitational rock collapse. Based on the GPR data, a bathymetric map was constructed. It shows the positions of the two basins of Lake Upoloksha. The survey provided the basis for a model showing the isosurface of the top of the mineragenous sequence. In the central part of the mineral-base model, there is a series of individual stepwise blocks of the sublatitudinal strike, which result from seismic movements. The GPR survey of Lake Upoloksha demonstrates that the GPR method can be successfully applied to estimate the mineral and organogenic parts of the bottom sediments, study their lithostratigraphic features, and detect changes in the structure of the bottom sediments. Based on the GPR data, it becomes possible to map even the small-scale disturbances.В статье рассматривается опыт применения метода георадиолокации для изучения донных осадков водоемов, которые являются хорошими архивами различных геодинамических процессов голоцена, в том числе тектонических и палеосейсмических. Объектом изучения было малое озеро Уполокшское, расположенное на территории Кольского полуострова. Оно приурочено к зоне активного линеамента северо-западного простирания, протяженностью более 20 км, вдоль которого вытянута серия озовых гряд. Предшествующими исследованиями донные отложения озера изучались геологическими методами, в числе которых отбор керна, литологический и микропалеонтологический анализ осадков. В результате был выделен горизонт, обладающий признаками, которые указывают на катастрофические изменения условий осадконакопления вследствие одномоментного воздействия. Цель представленной работы – оценка уровня информативности георадиолокации при выявлении нарушений в донных осадках, а также поиск и изучение новых палеосеймодислокаций в рамках существующей гипотезы о распределении очагов сейсмической активности на Кольском полуострове в голоцене. Для этого при помощи георадара ОКО-2 с антенным блоком 150 МГц выполнена детальная съемка котловины озера Уполокшское, что позволило уточнить мощность и проследить положение главных стратиграфических горизонтов донных отложений, установленных ранее. Погрешность результатов георадиолокации при сопоставлении с данными бурения не превысила ±0.2 м, что соотносится с разрешающей способностью используемой антенны. В ходе исследования по данным георадиолокации подтверждено существование сейсмодислокаций, выявленных геологическими методами, а также обнаружены новые области смещения и деформации органогенных и минерагенных донных осадков. К таким объектам относятся вертикальные смещения с амплитудой от 1.3 до 1.7 м, а также оползневые тела, вызванные сейсмогравитационными обвалами. Помимо этого, по результатам работ была построена батиметрическая карта, по которой определено положение двух котловин озера, и модель изоповерхности кровли минерагенной толщи. В центральной части модели минерального основания наблюдается ряд отдельных ступенчатых блоков субширотного простирания, сформированных в результате сейсмических подвижек. В результате исследований на примере озера Уполокшское показано, что метод георадиолокации позволяет оценить минеральную и органогенную часть донных отложений и изучить их литостратиграфические особенности, а также выделить изменение структуры залегания донных осадков. При этом были закартированы даже мелкомасштабные нарушения

Effect of plastic coating on the density of plasma formed in Si foil targets irradiated by ultra-high-contrast relativistic laser pulses

The formation of high energy density matter occurs in inertial confinement fusion, astrophysical, and geophysical systems. In this context, it is important to couple as much energy as possible into a target while maintaining high density. A recent experimental campaign, using buried layer (or "sandwich" type) targets and the ultrahigh laser contrast Vulcan petawatt laser facility, resulted in 500 Mbar pressures in solid density plasmas (which corresponds to about 4.6×107J/cm3 energy density). The densities and temperatures of the generated plasma were measured based on the analysis of X-ray spectral line profiles and relative intensities

Detailed characterization of laser-produced astrophysically-relevant jets formed via a poloidal magnetic nozzle

International audienc

Status of Activities on Rehabilitation Of Radioactively Contaminated Facilities and the Site of Russian Research Center ''Kurchatov Institute''

This paper describes the program, the status, and the course of activities on rehabilitation of radioactively contaminated facilities and the territory of temporary radioactive waste (radwaste) disposal at the Russian Research Center ''Kurchatov Institute'' (RRC KI) in Moscow as performed in 2001-2002. The accumulation of significant amounts of radwaste at RRC KI territory is shown to be the inevitable result of Institute's activity performed in the days of former USSR nuclear weapons project and multiple initial nuclear power projects (performed from 1950's to early 1970's). A characterization of RRC KI temporary radwaste disposal site is given. Described is the system of radiation control and monitoring as implemented on this site. A potential hazard of adverse impacts on the environment and population of the nearby housing area is noted, which is due to possible spread of the radioactive plume by subsoil waters. A description of the concept and project of the RRC KI temporary radwaste disposal site is presented. Specific nature of the activities planned and performed stems from the nearness of housing area. This paper describes main stages of the planned activities for rehabilitation, their expected terms and sources of funding, as well as current status of the project advancement. Outlined are the problems faced in the performance and planning of works. The latter include: diagnostics of the concrete-grouted repositories, dust-suppression technologies, packaging of the fragmented ILW and HLW, soil clean-up, radioactive plume spread prevention, broad radiation monitoring of the work zone and environment in the performance of rehabilitation works. Noted is the intention of RRC KI to establish cooperation with foreign, first of all, the U.S. partners for the solution of problems mentioned above