научный журнал по геофизике Физика Земли ISSN: 0002-3337

ДОЛГИХ И., ДОЛГИХ С.Г., КОВАЛЁВ С.Н., КОРЕНЬ И.А., НОВИКОВА О.В., ОВЧАРЕНКО В.В., ОКУНЦЕВА О.П., ЧУПИН В.А., ШВЕЦ В.А., ЯКОВЕНКО С.В. — 2004 г.

В статье описываются технические характеристики и принцип действия лазерного нанобарографа, созданного на основе интерферометра Майкельсона равноплечего типа с использованием современных лазерно-интерференционных методов и входящего в состав сейсмоакустико-гидрофизического комплекса, предназначенного для изучения природы волновых полей океана, литосферы и атмосферы, а также их взаимодействия. Анализ результатов, полученных при обработке синхронных записей нанобарографа и 52.5-метрового лазерного деформографа, установленных в переходной зоне океан-материк, указывает на сложный характер атмосферно-гидросферно-литосферного взаимодействия в инфразвуковом диапазоне частот.

КУГАЕНКО Ю.А., САЛТЫКОВ В.А., СИНИЦЫН В.И., ЧЕБРОВ В.Н. — 2004 г.

Методом эмиссионной томографии проведено картирование источников эндогенного микросейсмического излучения на двух гидротермальных объектах Камчатки: Мутновском парогидротермальном месторождении и Начикинском месторождении термальных вод. При регистрации применена многоканальная сейсмическая антенна. Для реконструкции поля шумового излучения использовалась оценка меры подобия сейсмических сигналов: отношение энергии суммарного по всем датчикам группы сигнала к сумме энергий каждого датчика в отдельности, вычисляемое для каждой опрашиваемой точки под антенной. Пространственное положение выявленных аномалий сейсмического шума согласуется с данными о геометрии указанных гидротермальных систем, полем температур и распределением фазового состояния теплоносителя. При прохождении волн от удаленного землетрясения происходит перераспределение источников эмиссии в пространстве. Это подтверждает высокую чувствительность этого явления к внешним воздействиям. Полученные результаты свидетельствуют о практической реализуемости идей сейсмоэмиссионной томографии в районах гидротермальной активности и указывают на перспективность использования этого метода для картирования структурных неоднородностей, исследования поля разрушения и его мониторинга.

ДИДЕНКО А.Н., ТИХОНОВ В., ЦЕЛЬМОВИЧ В.А., ШАРОНОВА З.В. — 2004 г.

Изучены щелочные, пироксеновые базальты и пироксениты острова Тенерифе Канарского архипелага. Построенные гистограммы распределения точек Кюри выявили существование трех модальных групп в районе температур 70, 150, 200°С. В тех же интервалах в пересчете на температуру находятся и моды распределения TiO 2/FeO* (состав первичных титаномагнетитов). На этом основании делается вывод о наличии в данном регионе разноглубинных магмовых очагов. В исследованных вулканитах наблюдаются высокие значения естественной остаточной намагниченности. Замечено, что с увеличением титана в титаномагнетитах повышается степень однофазного окисления. По результатам анализа петромагнитных и микрозондовых данных и их сравнению с данными по мантийным плюмам о. Буве, островов Зеленого Мыса и Байкало-Монгольского региона можно с уверенностью говорить о наличии плюмового компонента в магматизме острова Тенерифе.

КЕДРОВ О.К. — 2004 г.

Представлен новый метод калибровки сейсмических станций Международной системы мониторинга Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, базирующийся на данных естественной сейсмичности и не требующиИ проведения специальных калибровочных химических взрывов. Показано, что дискриминанты идентификации подземных ядерных взрывов и землетрясений, оцененные по представительной выборке землетрясений в исследуемом районе, могут быть адаптированы к базовому региону (в качестве которого выбран хорошо изученный регион Евразии) с помощью подбора коэффициентов затухания, учитывающих условия распространения сейсмических сигналов в исследуемом районе.

БЕЛЯВСКИЙ В.В., СУХОЙ В.В. — 2004 г.

В статье описана методика применения метода аудиомагнитотеллурического зондирования (АМТЗ) при поисках рудных месторождений. Она опробована на золоторудных месторождениях Донбасса и в пределах Украинского щита. Наиболее представительные результаты получены в Западном Приазовье, где с помощью метода АМТЗ прослежены рудные зоны и поля, выделены перспективные на золотое оруденение площади. Основное внимание в статье уделено вопросам обработки, интерпретации регистрируемого МТ-процесса и анализа полученных результатов.

А. А. ЛЮБУШИН (МЛ.), КОПЫЛОВА Г.Н. — 2004 г.

В статье представлены результаты совместного многомерного вейвлет-анализа трех временных рядов наблюдений за вариациями электротеллурических потенциалов на Камчатке, пункт наблюдений Верхняя Паратунка, за период 01.10.1996-23.06.2001. Целью анализа является выделение общих компонент анализируемых сигналов и сопоставление их с сейсмическим режимом и вариациями метеорологических параметров. Для анализа был использован метод робастных вейвлет-агрегированных сигналов, разработанный одним из авторов для задач мониторинга. Проведена оценка средней прогностической силы выделенных аномалий. Выделен эффект частотной миграции всплеска меры коллективности поведения анализируемых рядов в направлении от низких частот к высоким, имевший место в течение всего интервала наблюдений. Особенности подобного рода в поведении геофизических характеристик в последнее время все чаще рассматриваются как принципиально новый класс предвестников сильных землетрясений.

ВЕЛИКАНОВ Д.С., ВЕЧФИНСКИЙ В.С., ГАГАРКИН С.В., ЛАРИОНОВ Д.А. — 2004 г.

Изложена физико-математическая модель влияния давления и температуры на эффекты памяти наведенной магнитной анизотропии изверженных горных пород, содержащих многодоменные частицы магнетита и титаномагнетига с различным содержанием титана. По этой модели рассчитаны зависимости параметров перетяжек частных петель гистерезиса намагниченности от давления и температуры.

АРЕФЬЕВ С.С., РИВЕРА Л., СТАСШК Е.И. — 2004 г.

Проведено комплексное моделирование очага Дагестанского землетрясения 14 мая 1970 года. Были использованы записи мировой системы наблюдений и данные эпицентральной экспедиции. Моделирование проводилось методом инверсии объемных волн, позволяющим по записям станций с эпицентральным расстоянием 30-90 град. определять комплексную модель очага землетрясения с большой точностью и надежностью. Было рассмотрено несколько моделей, удовлетворяющих имеющимся сейсмограммам. В результате получена модель очага землетрясения, включающая механизмы суб-очагов и временную функцию. Предложенная модель наилучшим образом удовлетворяет всем имеющимся данным.

ВАЛЬТЕР К., ИВАНКИНА Т.И., НИКИТИН А.Н., СОБОЛЕВ Г.А., ФРИШБУТТЕР А., ШЕФФЦЮК К. — 2004 г.

Перспективным направлением применения рассеянных нейтронов для исследования свойств геоматериалов является комбинирование текстурного анализа и измерений остаточных и решеточных деформаций в образцах. Значение таких измерений для понимания геофизических проблем тем более возрастает, если они проводятся при температурах и внешних нагрузках. В статье приводятся результаты измерений решеточных деформаций кристаллитов кальцита у образца мрамора, деформированного одноосным сжатием при комнатной температуре и при температурах от 20°С до 250°С. С учетом данных нейтронографического текстурного анализа того же образца рассчитаны микронапряжения в предположении, что при всех действовавших нагрузках и температурах выполнялся закон Гука. Для объяснения на первый взгляд неожиданных фактов, полученных в экспериментах, предложена модель пористого поликристаллического материала с однокомпонентной и двухкомпонентной идеальными кристаллографическими текстурами кальцита. Анализ экспериментальных данных позволил установить преобладающую роль особых термоупругих свойств (наличие разных знаков у компонент тензора теплового расширения) кальцита на его деформационные и прочностные свойства.

СТАХОВСКИЙ И.Р. — 2004 г.

Методом компьютерного итерирования проведен численный анализ некоторых аналитически неприводимых вариантов модели согласования скейлингов разломных и сейсмических полей земной коры. Рассмотрены соотношения модельных мультифрактальных полей с согласованными скейлингами, индуцируемых мультипликативными генераторами с начальным разрешением сетки 2 х 2 при условии, что три множителя отличны от нуля и принимают произвольные допустимые значения. Показано, что зависимость значений индексов сингулярности одного поля от значений индексов сингулярности второго поля для одних и тех же точек вмещающего пространства может оказаться немонотонной и неоднозначной.

ГАВРИЛОВ С.В. — 2004 г.

Численно и аналитически построены модели столкновения блоков континентальной земной коры, рассматриваемой как вязкая жидкость. При условии прилипания материала коры к осадочному материалу, сжатому между блоков коры на начальной стадии столкновения, граница между сталкивающимися блоками неустойчива. Возможно, что в результате развития неустойчивости формы границы инициируется процесс расщепления континентальной коры при столкновении континентов и вдвигание слоев коры друг между другом. В приближении однородной жидкости инкремент нарастания неустойчивости пропорционален скорости столкновения континентов и не зависит от коэффициента вязкости.

АРСАНУКАЕВ З.З. — 2004 г.

Проблема новых технологии составляет один из аспектов уже публиковавшихся ранее компьютерных технологии аналитического продолжения заданных значении поля с использованием методов теории дискретных гравитационных полеИ. Предложенные новые конструкции высокоточных дискретных аппроксимации операторов Лапласа и новые подходы позволяют существенно увеличить точность вычисляемых значении поля при аналитическом продолжении.

ДРОБЫШЕВ Н.В., КОНЕШОВ В.Н. — 2004 г.

В статье рассмотрены достоинства и недостатки метода спутниковой альтиметрии при изучении гравитационного поля Мирового океана. Показано, что этот метод не обладает необходимым метрологическим обеспечением и может быть использован только как иллюстративный при описании аномалий гравитационного поля.

ЮДИН В.М., ЮДИН М.Н. — 2004 г.

Рассмотрены актуальные проблемы численного моделирования электромагнитных полей. Предложена модификация декомпозиционного решения задач геоэлектрики на основе альтернирующего метода Шварца, которая обеспечивает высокую скорость сходимости итерационного процесса и уменьшает количество решаемых подзадач. Кроме того, алгоритм обеспечивает минимально возможные размеры сеточной области, в которой одна из подзадач решается численно. На простых моделях исследована сходимость описанного в работе итерационного процесса. Построены алгоритмы декомпозиции задач произвольной размерности и экономичные способы согласования численного и аналитического решений подзадач. Приведены результаты расчетов по полуаналитическому решению двумерной задачи МТЗ и данные о скорости сходимости итерационного процесса.

ДЕЩЕРЕВСКИЙ А.В., СИДОРИН А.Я. — 2004 г.

Изучается зависимость амплитуды и фазы сезонных вариаций кажущегося сопротивления от разноса питающих электродов, т.е. от глубинности зондирований. Проанализирован уникальный материал многолетнего мониторинга кажущегося сопротивления земной коры на Гармском полигоне, использованы данные, полученные на 21 разносе от 6 до 6000 м. Установлен факт необычного немонотонного затухания амплитуды сезонных вариаций кажущегося сопротивления с ростом разноса. Фазовая зависимость также имеет сложный немонотонный характер. Обсуждается возможный генезис наблюденного эффекта.

УЛОМОВ В.И. — 2004 г.

На примере Памиро-Тянь-Шаня и Туранской платформы Среднеазиатского сейсмоактивного региона показана необходимость учета горизонтальной составляющей тектонических движений при изучении структуры сейсмичности и оценке сейсмической опасности. Особое значение такие исследования приобретают на равнинных платформенных территориях, в том числе на Скифско- Туранской плите и Восточно-Европейской платформе, где вертикальная составляющая движений незначительна. Сопоставление ранее полученных автором векторных и скалярных полей горизонтальных неоген-четвертичных движений земной коры Средней Азии с результатами недавних инструментальных GPS-измерений выявило их сходство с современными перемещениями земной поверхности рассматриваемой территории. Подтверждено наличие вращательной составляющей тектонических движений в общей сейсмогеодинамике региона.

КУЗИН И.П., ЛЕВИНА В.И., ЛЕВЧЕНКО Д.Г., СОЛОВЬЕВА О.Н., ФЛЕНОВ А.Б. — 2004 г.

Произведено изучение невязок времен пробега P- и 5-волн для станции Шипунский при землетрясениях региона Южной Камчатки по отношению к региональному Камчатскому годографу. Использовано более 2100 землетрясений за 1987-1993 гг. с М = 2.3-4.9 в диапазонах эпицентральных расстояний 0-350 км и глубин очагов 25-200 км. Распределение по глубинам оказалось неравномерным: 1455 землетрясений или 64% общего числа пришлось на глубины 25-50 км, 700 - на глубины 51-150 км (33%) и всего 70 (3%) на глубины 126-200 км. Ввиду того, что станция Шипунский расположена на выходе зоны Беньофа на поверхность, траектории сейсмических волн от очагов к станции лежат в пределах зоны Беньофа. При анализе невязок учитывались только те очаги, которые приурочены к части зоны, наклоненной под Камчатку. Ее граница определена по изолинии глубин 26-50 км. При осреднении невязок по 50 км интервалам эпицентральных расстояний и глубин 25 км и последующим сглаживании с 50% перекрытием интервалов были получены поля невязок Δt Ρ и Δt s. Эти поля характеризуют особенности распространения сейсмических волн в разных частях зоны Беньофа. Общая особенность полей невязок - это их отрицательный знак и немонотонное распределение в зоне Беньофа. В результате интерпретации полей невязок были восстановлены поля скоростей Ρ- и 5-волн. Они имеют сходный характер и сложную структуру, с наличием областей повышенных (V P = 8.5-9.0 км/с, Vs = 4.8-5.2 км/с) и пониженных (V P = 7.0-7.5 км/с, Vs = 4.1-4.5 км/с) значений. Области повышенных скоростей выделяются под северо-восточной (глубины 30-60 км) и центральной (глубины 60-110 км) частями Авачинского залива. Область пониженных скоростей на глубинах 40-110 км располагается под юго-западной частью залива. Эта область подстилается в свою очередь продолжением области повышенных скоростей на глубинах 110-135 км. Понижение скоростей глубже 135 км, более заметное для Р-волн, может быть обусловлено влиянием вулканического пояса Камчатки. Для поля скоростей продольных волн характерна более высокая контрастность (7.0-9.3 км/с), чем для поля поперечных волн (4.1-5.2 км/с). При этом преобладающим является повышенный фон скоростей V P и Vs, области пониженных скоростей локальны и имеют подчиненное значение. Этот результат может быть следствием более жесткого отбора исходных данных, когда учитывались только те очаги, от которых траектории к станции Шипунский проходили вдоль (по простиранию) зоны Беньофа.

ГАРАГАШ И.А., ИНГЕЛЬ Л.Х., ЯРОШЕВИЧ М.И. — 2004 г.

В работе обращается внимание на специфический механизм атмосферных воздействий на земную кору, который должен существовать вблизи берегов океанов. В ситуациях, когда центральная область атмосферного циклона или антициклона находится на береговой линии, возможно возникновение больших горизонтальных градиентов давления у поверхности земной коры: со стороны суши ее поверхность подвергается возмущениям приземного атмосферного давления в полной мере, в то время как по другую сторону от береговой линии эти возмущения в значительной степени экранируются слоем воды (если он достаточно глубокий). Поэтому возможно возникновение сильных напряжений, способствующих увеличению сейсмической активности. Выполнены расчеты напряжений и деформаций. Полученные результаты согласуются (по меньшей мере, качественно) с экспериментальными данными о специфическом характере деформаций в прибрежной области.

БОЙКОВА А.И. — 2004 г.

Построены численные методы трансформации потенциальных полей.

БУЛАХ Е.Г., ЛАПИНА Е.П., ШИНШИН И.В. — 2004 г.

На основе аппроксимационного построения исходного гравитационного или магнитного полей получено новое алгоритмическое решение задачи А.П. Казанского об определении площади поперечного сечения аномалиеобразующих тел. Решение задачи проиллюстрировано примерами.