Глубинная геоэлектрическая модель Авачинско-Корякской группы вулканов на Камчатке

Мороз Ю.Ф., Логинов В.А.


DOI: 10.31431/1816-5524-2019-2-42-9-24

Аннотация

Рассмотрены методика и результаты магнитотеллурических зондирований в районе Авачинско-Корякской группы вулканов. Геоэлектрический разрез изучен в диапазоне периодов 0.0001 – 1000 с
и более. Выполнено численное двумерное моделирование. Предварительно с помощью пробных моделей изучены возможные искажения кривых зондирований. По данным качественного анализа магнитотеллурических параметров определен характер геоэлектрических неоднородностей. В качестве основных приняты кривые по простиранию и вкрест простирания структур Камчатки. Продольные кривые, в меньшей степени подверженные влиянию берегового эффекта, использованы совместно с поперечными кривыми для создания геоэлектрической модели
с помощью численного двумерного моделирования магнитотеллурического поля. Полученная геоэлектрическая модель содержит в верхней части разреза проводящий слой, связанный с осадочно-вулканогенным чехлом. Глубинная часть модели включает субвертикальные проводящие зоны, отражающие зону глубинных разломов. Рассматривается возможная природа выявленных аномалий и приближенная оценка пористости пород в проводящих зонах.

Ключевые слова

электропроводность; магнитотеллурическое зондирование; Авачинско-Корякская группа вулканов; Камчатка

Полный текст:

PDF

Литература

Адамчук Ю.В., Трубников Б.А. Электропроводность текущей лавы южного Ново-Толбачинского прорыва // Институт атомной энергии им. И.В. Курчатова: ИАЭ-2841. М.: ОНТИ ИАЭ, 1977. 8 c. [Adamchuk Yu.V., Trubnikov B.A. Electrical conductivity of the current lava of the southern Novo-Tolbachinsky breakthrough // Institute of Atomic Energy named after I.V. Kurchatov: IAE-2841. M.: OSTI IAE, 1977. 8 p. (in Russian)].

Балеста С.Т. Результаты просвечивания вулканов Авачинско-Корякской группы // Земная кора и магматические очаги областей современного вулканизма. М.: Наука. 1981. С. 75–79 [Balesta S.T. The results of translucence of the volcanoes Avachinsko-Koryakoy group // Earth’s crust and magmatic chambers of areas of modern volcanism. M.: Nauka, 1981. P. 75–79 (in Russian)].

Балеста С.Т., Гонтовая Л.И., Гринь М.Е., Сенюков С.Л. Возможности сейсмического метода при изучении зон питания современных вулканов // Вулканология и сейсмология. 1989. № 6. С. 43–53 [Balesta S.T., Gontovaya L.I., Grin M.E., Senyukov S.L. The possibilities of the seismic method in the study of the feeding zones of modern volcanoes // Volcanologya i Seismologya. 1989. № 6. P. 43–53 (in Russian)].

Бердичевский М.Н., Дмитриев В.И. Модели и методы магнитотеллурики. М.: Научный мир, 2009. 677 с. [Berdichevsky M.N., Dmitriev V.I. Models and methods of magnetotellurics. M.: Nauka, 2009. 677 p. (in Russian)].

Ваньян Л.Л. Электромагнитные зондирования. М.: Научный мир, 1997. 214 с. [Vanyan L.L. Electromagnetic soundings. M.: Nauka, 1997. 214 p. (in Russian)].

Ваньян Л.Л., Хайдман Р.Д. О природе электропроводности консолидированной коры // Физика Земли. 1996. № 4. С. 5–11 [Vanyan L.L., Heidman R.D. About the nature of the electrical conductivity of the consolidated crust // Fizika Zemli. 1996. № 4. P. 5–11 (in Russian)].

Геология СССР. Камчатка, Курильские острова. Геологическое описание. Т. 31. М.: Недра, 1964. 733 с. [Geology of the USSR. Kamchatka, Kuril Islands. Geological description. V. 31. M.: Nedra, 1964. 733 p. (in Russian)].

Действующие вулканы Камчатки / Под ред. С.А. Федотова, Ю.П. Масуренкова. М.: Наука, 1991. Т. 1. 300 с. [Active volcanoes of Kamchatka / Edited by S.A. Fedotov, Yu.P. Masurenkov. M.: Nauka, 1991. V. 1. 300 p. (in Russian)].

Заварицкий А.Н. Вулкан Авача на Камчатке. М.: Наука, 1977. 307 с. [Zavaritsky A.N. Avacha volcano in Kamchatka. M.: Nauka, 1984. 307 p. (in Russian)].

Зубин М.И., Козырев А.И. Гравитационная модель строения Авачинского вулкана (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 1989. № 1. С. 81–94 [Zubin M.I., Kozyrev A.I. Gravitational model of the structure of the Avacha volcano (Kamchatka) // Volcanologya i Seismologya. 1989. № 1. P. 81–94 (in Russian)].

Карта полезных ископаемых Камчатской области. Масштаб 1 : 500000 / Под ред. Литвинова А.Ф., Патоки М.Г., Марковского Б.А. СПб.: ВСЕГЕИ, 1999. Л. XIII [Map of minerals of the Kamchatka region. Scale 1 : 500000 / Edited by Litvinova A.F., Patoka M.G., Markovskiy B.A. St. Petersburg: VSEGEI, 1999. S. XIII (in Russian)].

Лебедев Е.Б. Влияние воды на физические свойства магматических расплавов // Физико-химические проблемы гидротермальных магматических процессов. М.: Наука, 1975. С. 48–54 [Lebedev E.B. Effect of water on the physical properties magmatic melt // Physico-chemical problems of hydrothermal magmatic processes. M.: Nauka, 1975. P. 48–54 (in Russian)].

Мороз Ю.Ф. Электропроводность земной коры и верхней мантии Камчатки. М.: Наука, 1991. 181 с. [Moroz Yu.F. Electrical conductivity of the earth’s crust and upper mantle of Kamchatka. M: Nauka, 1991. 181 p. (in Russian)].

Мороз Ю.Ф., Гонтовая Л.И. Глубинное строение района Авачинско-Корякской группы вулканов на Камчатке // Вулканология и сейсмология. 2003. № 4. С. 3–10 [Moroz Yu.F., Gontovaya L.I. The deep structure of the Avachinsko-Koryaksky volcanos group. Kamchatka // Volcanologia i Seismologia. 2003. № 4. P. 3–10 (in Russian)].

Мороз Ю.Ф., Мороз Т.А. Численное трехмерное моделирование магнитотеллурического поля Камчатки // Физика Земли. 2011. № 2. С. 64–73 [Moroz Y.F., Moroz T.A. Numerical 3D modeling of the magnetotelluric field in Kamchatka // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2011. V. 5. № 5. P. 138–146. https://doi.org/10.1134/S1069351311010071].

Мороз Ю.Ф., Нурмухамедов А.Г. Магнитотеллурическое зондирование Петропавловского геодинамического полигона на Камчатки // Вулканология и сейсмология. 1998. № 2. С. 77–84 [Moroz Yu.F., Nurmukhamedov A.G. Magnetotelluric sounding at the Petropavlovsk Geodynamic Test Site. Kamchatka // Volcanologia i Seismologia. 1999. V. 20. № 2. P. 141–149].

Мороз Ю.Ф., Нурмухамедов А.Г., Лощинская Т.А. Магнитотеллурическое зондирование земной коры Южной Камчатки // Вулканология и сейсмология. 1995. № 4–5. С. 127–138 [Moroz Yu.F., Nurmukhamedov A.G., Loschinskaya T.A. Magnetotelluric Sounding of the Crust in South Kamchatka // Volcanologia i Seismologia. 1996. V. 17. № 4–5. P. 509–534].

Пархоменко Э.И., Бондаренко Л.Т. Электропроводность горных пород при высоких давлениях и температурах. М.: Наука, 1972. 179 с. [Parkhomenko E.I., Bondarenko L.T. The conductivity of rocks at high pressures and temperatures. M.: Nauka, 1972. 179 p. (in Russian)].

Смирнов Я.Б., Сугробов В.М. Земной тепловой поток в Курило-камчатской и Алеутской провинциях // Вулканология и сейсмология. 1980. № 1. С. 16–31 [Smirnov Ya.B., Sugrobov V.M. Earth heat flux in the Kurilo-Kamchatkoy and Aleutskoy provinces // Volcanologia i Seismologia. 1980. № 1. P. 16–31 (in Russian)].

Хмелевской В.К. Электроразведка. М.: МГУ, 1984. 422 с. [Khmelevskoy V.K. Electrical prospecting. M.: MSU, 1984. 422 p. (in Russian)].

Archie G.E. The Electrical Resistivity Log as an Aid in Determining Some

Reservoir Characteristics // Transactions of the AIME. 1942. V. 146. P. 54–62.

Bahr K. Interpretation of magnetotelluric impedance tensor: regional, induction and local telluric distortion // Journal of Geophysics. 1988. V. 62. P. 119–127.

Frischknecht F.C. Fields about an oscillating magnetic dipole over a two-layer earth, and application to ground and airborne electromagnetic surveys // Quarterly Colorado School of Mines. 1967. V. 62. № 1. 326 p.

Keller G.V., Rapolla A. Electrical prospecting methods in volcanic and geothermal environments // Physical Volcanology // Edited by L. Civetta, P. Gasparini, G. Luongo and A. Rapolla. Elsevier, Amsterdam, 1974. P. 133–166.

Mackie R.L., Smith J.T., Madden T.R. Three-dimensional electromagnetic modeling using finite difference equations: The magnetotelluric example // Radio Science. 1994. V. 29. № 4. P. 923–935. https://doi.org/10.1029/94RS00326.

Murase T., McBirney A. Properties of some common igneous rocks and their melts at high temperatures // Bulletin of the Geological Society of America. 1973. V. 84. № 11. P. 3563–3593. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1973)84<3563:POSCIR>2.0.CO;2.

Rai C.S., Manghanani M.H. Electrical conductivity of ultramafic rock to 1820 Kelvin // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1978. V. 17. P. 6–13. https://doi.org/10.1016/0031-9201(78)90004-3.

Rodi W., Mackie R.L. Nonlinear conjugate gradients algorithm for 2-Dmagnetotelluric inversion // Geophysics. 2001.V. 66. № 1. P.174–187.

Shankland T.I., Waff H.S. Conductivity in fluid-bearing rocks // Journal of Geophysical Research. 1974. V. 79. № 32. P. 5409–5417.

Swift C.M. A magnetotelluric investigation of an electrical conductivity anomaly in the southwestern United States. Ph. D. Dissertation, MIT, Cambridge. 1967. 248 p.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2019 Мороз Ю.Ф., Логинов В.А.

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

683006, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9,
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН,
редакционная коллегия журнала «Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле»
Тел.: (4152) 202048
Fax: (4152) 297982
Email: vestnik@kscnet.ru
 ISSN PRINT: 1816-5524 
ISSN ONLINE: 1816-5532

© Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
© Редакция журнала «Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле»