научный журнал по геофизике Физика Земли ISSN: 0002-3337

Архив научных статейиз журнала «Физика Земли»

  • О ПРОВЕРКЕ ГИПОТЕЗЫ НИЗКОГО МЕЗОЗОЙСКОГО ПОЛЯ НА ТРАППОВЫХ ПОРОДАХ СИБИРИ

    ЖИДКОВ Г.В., ЛАТЫШЕВ А.В., ФЕТИСОВА А.М., ЩЕРБАКОВ В.П., ЩЕРБАКОВА В.В. — 2015 г.

    Выполнено комплексное исследование коллекции образцов трапповых пород, отобранных из разрезов двух территориально разнесенных регионов Сибирской трапповой провинции: разреза Ергалах (Норильский район) и тыванкитской и дельканской свит (Маймеча-Котуйский район). Изучены магнитные и термомагнитные свойства пород, проведены их петрографические и микроскопические исследования, сделаны определения палеонапряженности и оценка доменной структуры ферримагнетиков с использованием диаграммы Дэя и термомагнитного критерия. Показано, что носителями остаточной намагниченности являются мелкие одно- и/или псевдооднодоменные зерна. Определение абсолютных значений палеонапряженности Ндр проводилось по методу Телье–Коэ с выполнением проверочных нагревов до более низких температур (процедура “check-points”). На более чем 130 образцах получены определения палеонапряженности, удовлетворяющие современным критериям достоверности. Средние значения Ндр по потокам разреза Ергалах и тыванкитской свиты и по образцам дельканской свиты меняются в пределах (2.1–24.6) мкТл, что заметно ниже современной величины поля в точке отбора ( 50 мкТл). Соответствующие средние значения VDM по этим объектам меняются в пределах (0.54–3.2) ? 1022 Ам2 (с дисперсией 0.9 ? 1022 Ам2), что заметно ниже среднего VDM ( 8 ? 1022 Ам2) в течение позднего кайнозоя. Согласие низких значений Ндр и VDM, полученных нами по разрезу Ергалах и тыванкитской и дельканской свитам, с аналогичными данными по траппам, опубликованными ранее [Солодовников, 1994; Heunemann et al., 2004; Щербакова и др., 2005; 2013], говорит в пользу справедливости гипотезы MDL. В разрезе Ергалах по двум пульсам (пяти потокам) ивакинской свиты, предваряющей инверсию геомагнитного поля, получены низкие и крайне низкие значения величины Ндр (11.2 и 2.7 мкТл). Это может указывать на то, что в этих потоках записано резкое понижение величины Ндр перед инверсией земного поля (или в ее начале), происшедшей на самом раннем этапе формирования норильской туфо-лавовой толщи. Полученные аномальные значения палеонаправлений и палеонапряженности у группы потоков тыванкитской свиты позволяют предположить, что они могли формироваться во время аномального нестационарного состояния геомагнитного поля типа экскурса.

  • О РЕШЕНИИ ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ ГРАВИМЕТРИИ С ПОМОЩЬЮ МОДИФИЦИРОВАННОГО МЕТОДА S-АППРОКСИМАЦИЙ

    РАЕВСКИЙ Д.Н., СТЕПАНОВА И.Э. — 2015 г.

    В работе описаны способы решения обратных линейных задач гравиметрии и построения линейных трансформаций аномальных физических полей на основе модифицированного метода S-аппроксимаций исходного элемента поля. Приводятся результаты математического эксперимента.

  • О СОГЛАСОВАНИИ МОДЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СТРОЕНИЯ ЛУНЫ С ДАННЫМИ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ

    ГУДКОВА Т.В., КРОНРОД В.А., КУСКОВ О.Л., РАЕВСКИЙ С.Н. — 2015 г.

    Рассмотрена проблема согласования моделей внутреннего строения Луны, полученных инверсией петролого-геофизических и сейсмических данных с числом Лява k2. Согласование модельных и экспериментально определенных чисел Лява возможно, если в подошве мантии допустить уменьшение модуля сдвига, что можно интерпретировать наличием зоны частичного плавления вещества мантии в окрестности ядра. Восстановленные из скоростей сейсмических P-, S-волн профили температур в мантии Луны показывают, что для достижения температуы солидуса на глубинах порядка 1400 км, температура на глубине 1000 км должна быть не ниже 1350–1400°C. Решение проблемы возможности/невозможности частичного плавления вблизи ядра, во многом зависящее от надежных данных по скоростям распространения сейсмических волн в подошве нижней мантии на границе с ядром, требует дальнейшего анализа.

  • О СООТНОШЕНИИ КОЛИЧЕСТВА ЛЕДНИКОВЫХ ЦИКЛОВ ХРОНА БРЮНЕС, ВЫДЕЛЯЕМЫХ В ГЛУБОКОВОДНЫХ И КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ

    БОЛЬШАКОВ В.А. — 2015 г.

    Исходя из того, что в изотопно-кислородных записях по глубоководным колонкам в хроне Брюнес выделяется 8 глобальных циклов межледниковье–оледенение, показано, что разногласия в определении количества ледниковых циклов в палеоклиматических записях глубоководных и континентальных отложений связаны в основном с разрезами лёссовой формации различных регионов. Наиболее вероятными причинами разногласий могут быть: а) неполнота геологической летописи; б) неточное определение положения палеомагнитной инверсии Матуяма–Брюнес в разрезе; в) недостаточно корректное определение климатического ранга соответствующих похолоданий–потеплений. Решение данных проблем видится в осуществлении последовательного, системного подхода при проведении комплексных исследований лёссово-почвенных разрезов. Даны рекомендации по проведению палеомагнитных исследований, направленных на возможно более точное определение положения инверсии Матуяма–Брюнес в разрезах лёссовой формации.

  • О ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ПО МОДЕЛИ БОЛЬШОГО ГАУССОВОГО ПРОЦЕССА И ЭМПИРИЧЕСКИМ ДАННЫМ

    СЫЧЕВА Н.К., ХОХЛОВ А.В., ЩЕРБАКОВ В.П. — 2015 г.

    Получено выражение в квадратурах для функции распределения (ф.р.) величины геомагнитного поля B и соответствующего виртуального осевого геомагнитного диполя VADM по модели Большого Гауссового Процесса (БГП). Выполнено детальное сравнение предсказаний этой модели с эмпирическими данными эпохи Брюнеса, содержащимися в мировых базах данных (МБД) по палеонапряженности. При фиксированном значении широты в первом приближении ф.р. fB(B, и fVADM(VADM, близки к гауссовой функции. В то же время глобальная ф.р. fB(B) имеет значительный коэффициент асимметрии a = 0.35 в силу того, что ее среднее значение сильно зависит от широты, а глобальная ф.р. fVADM(VADM), напротив, характеризуется значительно меньшей асимметрией a = 0.16, поскольку ее среднее значение мало изменяется с широтой. Сопоставление гистограмм распределения VADM по данным МБД PINT для эпохи Брюнеса и результатов расчетов по модели БГП показало, что наблюдается заметное расхождение между эмпирическими данными и теоретическими расчетами по модели БГП в области малых VADM, а именно: гистограмма, построенная по МБД PINT, показывает заметное превышение числа таких данных в сравнении с теоретически предсказанными. Отмечая тот факт, что эти же данные неплохо согласуются с моделью БГП по направлениям, объяснением этого противоречия может быть занижение экспериментально определенной палеонапряженности при работе по методике Телье, если порода несет химическую, а не термоостаточную намагниченность. Другое возможное объяснение – кратковременный спад мощности работы геомагнитного динамо, когда происходит синхронное падение как средней величины осевого диполя, так и дисперсии всех остальных членов разложения геомагнитного поля на сумму сферических гармоник, то есть квадрупольной, октупольной и прочих компонент.

  • ОБ АВТОКОЛЕБАНИЯХ ЗЕМЛИ

    ГУЛЬЕЛЬМИ А.В. — 2015 г.

    В последние годы на страницах журнала “Физика Земли” были опубликованы результаты наблюдений, определенно свидетельствующие о воздействии собственных (свободных) колебаний Земли на активность землетрясений. Известно, что свободные колебания возбуждаются землетрясениями. В этой связи возникает вопрос, не следует ли нам рассмотреть гипотезу о существовании автоколебаний Земли? В данной статье сделан вывод о том, что воздействие свободных колебаний на глобальную сейсмичность само по себе отнюдь не свидетельствует о существовании резонансных автоколебаний Земли. В то же время не исключено, что признаки релаксационных автоколебаний иногда наблюдаются после сильных землетрясений в форме скрытой повторяемости афтершоков с квазипериодом около трех часов. Дальнейшее исследование в этом направлении представляется интересным и перспективным.

  • ОБ АНОМАЛИЯХ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ, СВЯЗАННЫХ С ЛАТЕРАЛЬНЫМИ НЕОДНОРОДНОСТЯМИ ТЕМПЕРАТУРЫ. 1. ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ

    ГЛИКО А.О., МОЛОДЕНСКИЙ С.М. — 2015 г.

    Для реальной модели радиально неоднородной вязко-упругой гравитирующей Земли рассчитаны функции Грина, определяющие радиальные смещения геоида и внешней поверхности под действием произвольно распределенных источников. Изменение внешнего потенциала складывается из трех эффектов: эффекта уменьшения плотности в нагреваемой области; эффекта увеличения плотности во внешней (ненагреваемой) области из-за ее упругого сжатия и эффекта притяжения приповерхностного простого слоя, образующегося из-за изменения формы внешней поверхности при ее упругой деформации. Сумма этих эффектов представлена в виде разложений по сферическим функциям. Асимптотический анализ решений показывает, что в случае сферических функций достаточно высоких порядков отношения радиальных перемещений геоида к радиальным перемещениям внешней поверхности стремятся к нулю. Поскольку при больших значениях порядков сферических функций эффектами сферичности и радиальной неоднородности Земли можно пренебречь, смысл этого утверждения сводится к тому, что при любых термоупругих деформациях однородного вязко-упругого полупространства с любой реологией три перечисленных выше эффекта взаимно компенсируются. Из-за этой компенсации возникает интересный эффект: даже малые радиальные неоднородности среды (например, связанные с изменением ее реологических свойств с глубиной) могут не только существенно изменить величину радиальных смещений геоида, но и изменить ее знак. Таким образом, кросс-корреляционный анализ данных о топографии и форме геоида дает принципиальную возможность получить новые и весьма жесткие ограничения на зависимость реологических свойств (например, эффективной вязкости) с глубиной. Для практического применения этого метода необходимо достаточно надежное разделение эффектов горизонтальных неоднородностей температуры и химического состава мантии и коры. В первой части статьи приводятся основные соотношения, используемые в дальнейшем; во второй части будут представлены результаты численных расчетов для реальной модели Земли и основанные на них первые результаты интерпретации данных о соотношениях между коэффициентами разложений геоида, топографии и скоростей сейсмических волн по сферическим функциям.

  • ОБ АНОМАЛИЯХ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ, СВЯЗАННЫХ С ЛАТЕРАЛЬНЫМИ НЕОДНОРОДНОСТЯМИ ТЕМПЕРАТУРЫ. 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННЫХ РАСЧЕТОВ

    ГЛИКО А.О., МОЛОДЕНСКИЙ С.М. — 2015 г.

    В первой части статьи (далее – I) были получены аналитические соотношения, определяющие изменения рельефа, формы геоида и компоненты горизонтальных перемещений земной поверхности под действием точечного источника тепла, расположенного на произвольной глубине в мантии. Для реальной модели радиально неоднородной Земли с гидростатическим распределением начальных напряжений решение задачи о термоупругих деформациях представлено в виде разложений по сферическим функциям с коэффициентами, определяемыми соответствующими коэффициентами разложений произведения температуры, модуля объемного расширения и модуля объемного сжатия по сферическим функциям с теми же индексами. Как отмечалось в I, изменение внешнего потенциала складывается из трех эффектов: эффекта уменьшения плотности в нагреваемой области; эффекта увеличения плотности во внешней (ненагреваемой) области из-за ее упругого сжатия и эффекта притяжения приповерхностного простого слоя, образующегося из-за изменения формы внешней поверхности при ее упругой деформации. Сумма всех трех эффектов представленa в виде разложений по сферическим функциям. Показано, что в предельном случае сферических функций высоких порядков отношения радиальных перемещений геоида к радиальным перемещениям внешней поверхности стремятся к нулю. Поскольку при больших значениях порядков сферических функций эффектами сферичности и радиальной неоднородности Земли можно пренебречь, смысл этого утверждения сводится к тому, что при любых термоупругих деформациях однородного упругого полупространства три перечисленных выше эффекта в точности взаимно компенсируются. Из-за этой компенсации вопрос интерпретации наблюдаемых соотношений коэффициентов разложений температуры и геоида может быть решен только после детальных числовых расчетов: сколь угодно малые радиальные неоднородности среды (например, связанные с изменением ее реологических свойств с глубиной) могут не только существенно изменить величину радиальных смещений геоида, но и изменить ее знак. Кроме того, даже для однородной модели Земли эффекты сферичности ее внешней поверхности и самогравитации также могут вносить заметный вклад, определяющий знаки коэффициентов разложений формы геоида по сферическим функциям низких порядков. Для разделения этих эффектов ниже приводятся результаты численных расчетов суммарных эффектов термоупругих деформаций как для простейших моделей сферической Земли без самогравитации и с самогравитацией при постоянных значениях плотности и комплексных модулей сдвига, так и для реальной модели Земли PREM (описывающей распределения плотности и модулей упругости с глубиной для высокочастотных колебаний без учета реологии среды), а также для современных реологических моделей мантии. На основе проведенных расчетов предлагается простейшая интерпретация современных данных о соотношениях коэффициентов разложений температуры, скоростей объемных сейсмических волн, топографии земной поверхности и геоида по сферическим функциям и данных о корреляции коэффициентов низких порядков в разложениях геоида с соответствующими членами разложений горизонтальных неоднородностей скоростей объемных сейсмических волн, включающая оценки знака и абсолютной величины отношения первых коэффициентов разложений скоросгей сейсмических волн, топографии и геоида по сферическим функциям. Наличие такой корреляции, а также соотношение знаков и абсолютных величин этих коэффициентов позволяет утверждать, что основной причиной как длинноволновых колебаний геоида, так и длинноволновых колебаний скоростей объемных сейсмических волн являются термоупругие деформации.

  • ОБ ОЦЕНКЕ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ЦУНАМИГЕННЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ ПО ИОНОСФЕРНОМУ ОТКЛИКУ, НАБЛЮДАЕМОМУ ПОСРЕДСТВОМ GPS

    ОЛЬШАНСКАЯ Е.В., ШАЛИМОВ С.Л. — 2015 г.

    Исследованы GPS-сигналы, регистрируемые как ионосферный отклик на прохождение акустических волн после ряда сильнейших (с магнитудой Mw 8.2) подводных землетрясений. Показано, что сигналы могут содержать информацию об энергетических характеристиках этих сейсмических событий. Оценки сейсмической энергии таких событий по форме характерного возмущения полного электронного содержания ионосферы (длительности фазы сжатия ударной волны) согласуются с оценками по сейсмическим данным и могут быть получены на интервале менее 15 минут после события.

  • ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД НА ОСНОВЕ НЕЛОКАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ В ДРОБНОМ ИСЧИСЛЕНИИ

    АХМЕДОВ Э.Н., МЕЙЛАНОВ Р.П., МЕЙЛАНОВ Р.Р., ШАБАНОВА М.Р. — 2015 г.

    На основе уравнения теплопроводности в производных дробного порядка и экспериментальных данных по измерению распределения температуры в верхних слоях Земли исследована зависимость коэффициента температуропроводности от глубины при различных значениях параметров нелокальности по времени и координате. Показано, что температуропроводность увеличивается с глубиной и экспериментально наблюдаемые значения температуропроводности совпадают с расчетными значениями, полученными на основе нелокального уравнения теплопроводности, учитывающего эффекты памяти в производных дробного порядка по времени.

  • ОРИЕНТАЦИОННАЯ, КИНЕТИЧЕСКАЯ И МАГНИТНАЯ ЭНЕРГИЯ ГЕОДИНАМО, ИНВЕРСИИ И АСИММЕТРИИ

    СТАРЧЕНКО С.В. — 2015 г.

    Для жидкого ядра Земли выведены, упрощены и проанализированы интегральные законы эволюции кинетической, магнитной и ориентационной энергии, которые выполняются и в недрах других планет Земной группы. Эти законы грубо приближены системой обыкновенных дифференциальных уравнений при заданной энергетической мощности конвекции. Оценены характерные скорости, магнитные поля, периоды и масштабы в зависимости от мощности конвекции при состоянии вне и вблизи инверсии или экскурса. При принятых упрощениях для осуществления относительно кратковременной инверсии или экскурса эта мощность должна быть близка к некоторой выделенной величине, а при существенном отклонении энергетики конвекции от этой величины состояние будет долговременно устойчивым. При этом есть два типа устойчивых состояний: “однонаправленное” состояние с магнитным полем, направленным преимущественно вдоль скорости, и обратное ему “разнонаправленное” состояние. Эти состояния не симметричны относительно друг друга, т.к. при прочих равных условиях энергетическая поддержка конвекции и средняя величина магнитного поля типично больше в разнонаправленном состоянии, чем в однонаправленном состоянии. Суммарная же длительность однонаправленных состояний, несколько меньше длительности разнонаправленных состояний, когда мощность конвекции растет со временем, а при долговременном уменьшении мощности – наоборот. Подобная асимметрия в длительности устойчивых состояний подтверждается палеомагнитными данными о шкале инверсий. При этом средний период между инверсиями может определяться турбулентной, тепловой, электромагнитной и вязко-композиционной диффузией. Преобладающий тип диффузии, во многих случаях, может быть выявлен из зависимости частоты инверсий от интенсивности магнитного поля по палеомагнитным данным. Доступные данные грубо свидетельствуют о преобладании здесь тепловых процессов.

  • ОСОБЕННОСТИ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ПРИ ФЛЮИДНОЙ ИНИЦИАЦИИ РАЗРУШЕНИЯ ПО ДАННЫМ ЛАБОРАТОРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

    БЕРНАР П., ЛЮБУШИН А.А., ПОНОМАРЕВ А .В., ПОТАНИНА М.Г., СМИРНОВ В.Б., ШОЗИЁЕВ Ш.П. — 2015 г.

    Представлены результаты анализа данных лабораторного эксперимента по инициации акустической активности в нагруженном образце при обводнении части его поверхности без существенного увеличения порового давления. Эксперимент был проведен на рычажном прессе в Институте физики Земли РАН [Соболев, Пономарев, 2011]. Внесение воды на поверхность образца инициировало возникновение роевой акустической эмиссии, которая, мигрировав в область повышенных напряжений, завершилась образованием макротрещины. Выявлены закономерности возбуждения и релаксации акустической активности при инициации различной природы: “силовое” возбуждение при ступенчатом увеличении нагрузки на начальном этапе эксперимента; возбуждение в результате диффузии жидкости (которое можно связать с уменьшением прочности среды вследствие обводнения); возбуждение, отражающее подготовку образования макротрещины в области наибольших кулоновских напряжений; спонтанное возбуждение роевой активности на стадии релаксации акустического режима после возникновения макротрещины. Выявленные особенности временных вариаций параметров акустического режима на стадиях возбуждения и спада акустической активности качественно аналогичны особенностям вариаций параметров сейсмического режима при развитии природных роев, подготовке очагов сильных землетрясений и афтершоковой релаксации. Полученные результаты свидетельствуют, в частности, в пользу гипотезы флюидной инициации невулканических сейсмических роев.

  • ОСОБЕННОСТИ ГЛУБИННОГО СТРОЕНИЯ И СОВРЕМЕННОЙ ТЕКТОНИКИ БОЛЬШОГО КАВКАЗА В ОСЕТИНСКОМ СЕКТОРЕ ПО КОМПЛЕКСУ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ

    АНДРЕЕВА Н.В., ГАБАРАЕВ А.Ф., ГОРБАТИКОВ А.В., ДЗЕБОЕВ Б.А., ДЗЕРАНОВ Б.В., ЗААЛИШВИЛИ В.Б., МЕЛЬКОВ Д.А., ПЕРЕДЕРИН Ф.В., РОГОЖИН Е.А., СТЕПАНОВА М.Ю., ХАРАЗОВА Ю.В. — 2015 г.

    С помощью технологии микросейсмического зондирования (ММЗ) вдоль профиля в Осетинском секторе Большого Кавказа установлено наличие двух характерных по свойствам и морфологии глубинных объемов под горной системой. А именно, наличие субвертикального низкоскоростного объема и субвертикального высокоскоростного объема. Низкоскоростной объем расположен в основном под северным крылом и осевой частью мегантиклинория Большого Кавказа, а высокоскоростной – под южным. Практически под всей структурой глыбовой части северного крыла низкоскоростной объем имеет выдержанную горизонтальную кровлю на глубине 10 км, которая нарушается кажущимся крутым выходом к поверхности в южном направлении, начиная ориентировочно с “Главного надвига”. Под южным крылом на разрезе также читается граница кровли на глубине 10 км, хотя менее отчетливо. Корень низкоскоростной области уходит на глубины 50 60 км, сужаясь в сечении. Заметна довольно отчетливая приуроченность слабой региональной сейсмичности к высокоскоростной области. В диапазоне глубин 10–25 км слабая сейсмичность резко спадает в направлении на север при переходе в низкоскоростную область. По независимым данным МТЗ электрическое сопротивление низкоскоростной области заметно превышает сопротивление вмещающих пород. Для низкоскоростной области предлагается модель среды, заполненной изолированными трещинами с минерализованым флюидом. Согласно целому ряду признаков выделенная низкоскоростная область имеет тенденцию к всплыванию, в частности, имеется высокая латеральная корреляция между наиболее поднятой частью горного рельефа, морфологии и возрастами пород и положением области.

  • ОТКЛИК ФЛЮИДОНАСЫЩЕННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ НА ЛУННО-СОЛНЕЧНЫЕ ПРИЛИВЫ. ЧАСТЬ 1. ФОНОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРИЛИВНЫХ КОМПОНЕНТ В СМЕЩЕНИИ ГРУНТА И УРОВНЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

    БЕСЕДИНА А.Н., ВИНОГРАДОВ Е.А., ГОРБУНОВА Э.М., КАБЫЧЕНКО Н.В., ПИГУЛЕВСКИЙ П.И., СВИНЦОВ И.С., СВИСТУН В.К., ЩЕРБИНА С.В. — 2015 г.

    В первой части данной работы исследован отклик разновозрастных структур на лунно-солнечные приливы, которые могут рассматриваться в качестве зондирующего сигнала для мониторинга состояния флюидонасыщенных коллекторов. Для выделения приливов из гидрогеологических, барометрических и сейсмических рядов применен комплексный подход к обработке данных, полученных на полигонах Института динамики геосфер РАН, Института геофизики НАН Украины и станции KIEV сейсмической сети IRIS. Выполнен сравнительный анализ экспериментальных и теоретических значений суточных и полусуточных приливных компонент в смещении грунта. Вариации приливов в уровне подземных вод сопоставлены с приливными компонентами, прослеженными в смещении грунта разновозрастных структур Московского и Украинского массивов, входящих в состав Восточно-Европейской артезианской области. Различие в откликах на приливы в уровне подземных вод и смещении грунта, вероятно, свидетельствует о влиянии дополнительных факторов на состояние массива, связанных, в частности, с прохождением сейсмических волн от землетрясений и изменением гидрогеодинамической обстановки.

  • ОЦЕНКА МАКРОАНИЗОТРОПИИ ГОРИЗОНТАЛЬНО-СЛОИСТОГО РАЗРЕЗА ПО ДАННЫМ РАДИОМАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКИХ ЗОНДИРОВАНИЙ С КОНТРОЛИРУЕМЫМ ИСТОЧНИКОМ

    САРАЕВ А.К., ШЛЫКОВ А.А. — 2015 г.

    Рассмотрены возможности метода радиомагнитотеллурических зондирований с контролируемым источником в виде горизонтального электрического диполя (кабеля конечной длины) при проведении измерений в промежуточной зоне источника в условиях влияния гальванической и индукционной мод при оценке параметров макроанизотропии разреза. Для используемых высоких частот (до 1000 кГц) результаты решения прямой задачи учитывают влияние токов смещения в земле и воздухе. Приведен алгоритм анизотропной 1D-инверсии данных зондирований. Для оценки параметров разрешения используются производные компонент электромагнитного поля по параметрам модели. На синтетических примерах показано, что совместная инверсия импеданса и типпера, полученных в промежуточной зоне источника, позволяет сузить пространство эквивалентных моделей и определить коэффициент макроанизотропии разреза.

  • ОЦЕНКА СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ И СЕЙСМИЧЕСКОГО РИСКА НА ОСНОВЕ ОБЩЕГО ЗАКОНА ПОДОБИЯ ДЛЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ: ГИМАЛАИ И ПРИЛЕГАЮЩИЕ РЕГИОНЫ

    КОСОБОКОВ В.Г., НЕКРАСОВА А.К., ПАРВЕЗ И.А. — 2015 г.

    Для Гималаев и прилегающих к ним регионов построены карты сейсмической опасности и сейсмического риска с использованием оценок параметров Общего закона подобия для землетрясений (ОЗПЗ), в котором соотношение Гутенберга–Рихтера для распределения сейсмических событий заданной области по их величине применяется в модифицированном виде с учетом линейных размеров области. А именно, lgN(M, L) = A + B (5 – М) + C lgL, где N(M, L) – ожидаемое ежегодное количество землетрясений магнитуды M в области линейных размеров L. Пространственные вариации параметров A, B, и C для территории Гималаев и их окружения изучены для двух временных интервалов с 1965 по 2011 и с 1980 по 2011 гг. Различие коэффициентов A, B, C в этих двух интервалах времени указывает на значительные изменения сейсмической активности в масштабе десятилетий. При глобальном рассмотрении сейсмических поясов Земли в целом, значения оценок коэффициента А, который определяет логарифм среднегодовой частоты землетрясений магнитуды 5.0 и выше в области линейного размера в 1 градус Земного меридиана, отличаются в 30 и более раз и в основном приходятся на диапазон от –1.1 до 0.5. Значения коэффициента B, который определяет баланс числа землетрясений разных магнитуд, концентрируются около 0.9 в пределах от менее 0.6 до 1.1 и более. Значения коэффициента C, который оценивает фрактальную размерность локального распределения эпицентров изменяются от 0.5 до 1.4 и более. В Гималаях и прилегающих к ним регионах, значения коэффициентов ОЗПЗ приходятся главным образом на диапазоны A от –1.1 до 0.3, B с 0.8 до 1.3 и C от 1.0 до 1.4. Расчет локального значения ожидаемого пикового ускорения на скальном основании (PGA) по максимальной ожидаемой магнитуде позволил картировать сейсмическую опасность рассматриваемого региона. При этом использовались локальные оценки магнитуды землетрясений, которые согласно ОЗПЗ соответствуют вероятности превышения 1 и 10% за период 50 лет, или, если надежной оценки не получено, максимальные магнитуды за период инструментальных наблюдений. В результате подготовлены карты сейсмической опасности для Гималаев и прилегающих к ним регионов в стандартных терминах сейсмического районирования. На основе этих расчетов в качестве методологического примера приведена серия карт сейсмических рисков рассматриваемой территории с учетом плотности населения, подверженного сейсмической опасности, а также с учетом зависимости риска от уязвимости как функции плотности населения.

  • ПАЛЕОМАГНЕТИЗМ ВЕРХНЕРИФЕЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ТУРУХАНСКОГО И ОЛЕНЕКСКОГО ПОДНЯТИЙ И УДИНСКОГО ПРИСАЯНЬЯ И ДРЕЙФ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ В НЕОПРОТЕРОЗОЕ

    ПАВЛОВ В.Э., ПЕТРОВ П.Ю., ШАЦИЛЛО А.В. — 2015 г.

    В последние годы для неопротерозоя Сибири был получен ряд новых палеомагнитных определений, однако проблема неопротерозойского сегмента кривой кажущейся миграции полюса (КМП) этого кратона, равно как и вопросы его палеогеографии еще очень далеки от своего разрешения. Очевидно, что на однозначное решение этих задач уйдут еще многие годы упорных исследований. Однако уже сейчас можно сделать важный принципиальный шаг в этом направлении – установить генеральный тренд смещения неопротерозойских палеомагнитных полюсов Сибирской платформы. Для этого необходимо получить несколько качественных палеомагнитных определений, отвечающих по возрасту наименее заполненной части неопротерозойской палеомагнитной летописи. В рамках данной задачи нами выполнены палеомагнитные исследования позднерифейских осадочных и интрузивных пород из опорных разрезов позднего рифея Туруханского района (сухотунгусинская, деревнинская и мироедихинская свиты), Оленекского поднятия (верхнехайпахская подсвита), Удинского Присаянья (тагульская свита карагасской серии, нерсинская интрузия). Результаты, полученные в ходе этих исследований, позволяют с учетом уже опубликованных данных предложить для Сибирской платформы две новых альтернативных модели неопротерозойского сегмента кривой КМП и рассмотреть их некоторые тектонические следствия.

  • ПЕРИОДИЧНОСТИ В ШКАЛЕ ГЕОМАГНИТНОЙ ПОЛЯРНОСТИ

    СОКОЛОВ Д.Д., ШИБАЛОВА А.С. — 2015 г.

    Проведен вейвлет-анализ шкалы геомагнитной полярности за 250 млн лет и выявлены следы периодичности с периодом около 50 млн лет.

  • ПОСТРОЕНИЕ ГЛУБИННОГО РАЗРЕЗА ТЕМПЕРАТУРЫ В ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ОБЛАСТИ ТРАВАЛЕ (ИТАЛИЯ) С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ГЕОТЕРМОМЕТРА

    ЗАХАРОВА О.К., СПИЧАК В.В. — 2015 г.

    С помощью технологии электромагнитного геотермометра построен двумерный разрез температуры до глубины 10 км в геотермальном регионе Травале (Италия). Его совместный анализ с построенной ранее моделью удельного сопротивления позволяет предположить, что в геотермальной системе Травале тепло переносится перегретыми паро-газообразными, а не жидкими, флюидами, как это считалось ранее на основании интерпретации модели удельного сопротивления. Другой важный вывод состоит в том, что вместо двух геотермальных резервуаров, о которых предположительно говорили ранее на основании интерпретации электромагнитных и сейсмических данных, по-видимому, следует говорить об одном глубинном резервуаре, имеющем приповерхностное ответвление. Из построенной модели температуры видно, что температуры на глубинах больше 4 км превышают 500°С, что говорит о целесообразности бурения на такие глубины с целью последующей эксплуатации этого геотермального резервуара.

  • ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОГОЛОГРАФИЧЕСКОГО МЕТОДА ПРИ ПОИСКЕ ЛОКАЛЬНЫХ РУДНЫХ ТЕЛ

    ЛЮБЧИЧ В.А. — 2015 г.

    В статье рассмотрено применение радиоголографического метода для поиска локальных рудных тел на примере участка Лойпишнюн Мончегорского рудного района. Радиоголографический метод является эффективным и быстрым способом визуализации геоэлектрических неоднородностей в земной коре. Голографическая реконструкция среды позволяет по результатам площадных поверхностных измерений амплитудных и фазовых характеристик электромагнитного поля локализовать в пространстве аномальные области с повышенной электропроводностью.