Изучение необратимых деформаций в литосфере Тянь-Шаня по магнитотеллурическим данным (методологический аспект)

Баталев В.Ю., Баталева Е.А., Матюков В.Е., Рыбин А.К.


DOI: 10.31431/1816-5524-2019-2-42-42-56

Аннотация

На основе полевых глубинных магнитотеллурических измерений, выполненных в Тянь-Шанском регионе рассмотрены примеры выделения электромагнитного поля эндогенного происхождения. В основу проведенных исследований положена следующая рабочая гипотеза: при необратимых деформациях горной породы (трещинообразовании) в результате развития современных геодинамических процессов формируются источники электромагнитного поля эндогенного происхождения. Предложен подход, согласно которому электромагнитное поле эндогенного происхождения входит в импедансные соотношения аддитивным образом, что позволяет разделить электромагнитное поле, зарегистрированное на дневной поверхности, по положению источников. Суть алгоритма состоит в том, что по известному импедансу нижнего полупространства нужно найти разность зарегистрированных на дневной поверхности тангенциальных компонент электромагнитного поля. Для реализации алгоритма составлена программа обработки данных магнитотеллурического зондирования с целью выделения источников электромагнитного поля эндогенного происхождения.

Ключевые слова

магнитотеллурическое зондирование; лунно-солнечные приливы; энергетическая характеристика; Тянь-Шань

Полный текст:

PDF

Литература

Александров П.Н., Рыбин А.К. Разделение магнитотеллурического поля на эндогенную и экзогенную составляющие: методологический аспект // Проблемы геодинамики и геоэкологии внутриконтинентальных орогенов: Тез. докл. VII Междунаодного симпозиума, г. Бишкек, 19–24 июня 2017 г. Бишкек: НС РАН, 2017. С. 384–386 [Aleksandrov P.N., Rybin A.K. Razdeleniye magnitotelluricheskogo polya na endogennuyu i ekzogennuyu sostavlyayushchiye: metodologicheskiy aspekt // Abstracts of the VII International Symposium «Problems of Geodynamics and Geoecology of intracontinental Orogens» (June 19–24, 2017, Bishkek). Bishkek: RS RAS, 2017. P. 384–386 (in Russian)].

Александров П.Н. Теоретические основы обработки данных МТЗ с целью изучения источников электромагнитного поля эндогенного происхождения // Тезисы докладов Шестого международного симпозиума «Проблемы геодинамики и геоэкологии внутриконтинентальных орогенов» (23–29 июня 2014 г., г. Бишкек). Бишкек: НС РАН, 2014. С. 157–160 [Aleksandrov P.N. Teoreticheskiye osnovy obrabotki dannykh MTZ s tsel'yu izucheniya istochnikov elektromagnitnogo polya endogennogo proiskhozhdeniya // Abstracts of the Sixth International Symposium «Problems of Geodynamics and Geoecology of intracontinental Orogens» (June 23–29, 2014, Bishkek). Bishkek: RS RAS, 2014. P. 157–160 (in Russian)].

Александров П.Н. К теории сейсмического и электромагнитного мониторинга современных геодинамических процессов // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2009. № 2. Вып. 14. C. 49–58 [Aleksandrov P.N. To the theory of seismic and electromagnetic monitoring of modern geodynamic processes // Vestnik KRAUNTs. Earth Sciences. 2009. № 2(14). P. 49–58 (in Russian)].

Александров П.Н. Движущийся контролируемый источник электромагнитного поля в проводящей среде // Теория и практика интерпретации данных электромагнитных и геофизических полей, 16–19 сентября 1996 г., г. Екатеринбург. Тез. докл. Екатеринбург, 1996. C. 50 [Aleksandrov P.N. Dvizhushchiysya kontroliruyemyy istochnik elektromagnitnogo polya v provodyashchey srede // Theory and practice of interpretation of electromagnetic and geophysical fields data, September 16–19, 1996. Ekaterinburg. Abstracts Ekaterinburg, 1996. P. 50 (in Russian)].

А. с. №123979 U1. Неполяризующийся электрод для наземной геофизической электроразведки. Патент на полезную модель RU / Лосихин Л.Н., Матюков Е.К., Пазников В.А. и др.; заявитель и патентообладатель Научная станция РАН, опубликовано 10.01.2013 г. [RU 123979 U1 Non-polarizable electrode for ground geophysical electrical prospecting. Patent for utility model / Losikhin L.N., Matyukov E.K., Paznikov V.A. et al.; applicant and patent holder Scientific station of the Russian Academy of Sciences, published 10.01.2013 (in Russian)].

Баталев В.Ю., Баталева Е.А., Рыбин А.К. и др. Теоретические обоснования исследований деформационных процессов в литосфере Земли на основе сейсмических и электромагнитных полей эндогенного происхождения // Математическое моделирование процессов и систем: Коллективная монография по материалам пленарных докладов VIII Международной молодежной научно-практической конференции, 4–7 октября 2018 г., г. Уфа. Ч. I / Отв. ред. С.А. Мустафина. Стерлитамак: Стерлитамакский филиал БашГУ, 2018. C. 95–122 [Batalev V.Yu., Bataleva E.A., Rybin A.K. et al. Teoreticheskiye obosnovaniya issledovaniy deformatsionnykh protsessov v litosfere Zemli na osnove seysmicheskikh i elektromagnitnykh poley endogennogo proiskhozhdeniya // Mathematical Modeling of Processes and Systems: A Collective Monograph on the Materials of Plenary Reports of the VIII International Youth Scientific and Practical Conference, October 4–7, 2018 Ufa. Pt. I / Ed. S.A. Mustafina-Sterlitamak: Sterlitamak branch of Bashkir State University, 2018. P. 5–122 (in Russian)].

Баталев В.Ю., Баталева Е.А., Рыбин А.К и др. Разделение магнитотеллурического поля на экзогеннную и эндогенную составляющую. Первые практические результаты // Сборник материалов IV Школы-семинара «Гординские чтения»: Президиум РАН / Отв. Ред. А.А. Макарова. М.: ИФЗ РАН, 2017. С. 25–29 [Batalev V.Yu., Bataleva E.A., Rybin A.K. et al. Razdeleniye magnitotelluricheskogo polya na ekzogennnuyu i endogennuyu sostavlyayushchuyu. Pervyye prakticheskiye rezul'taty // Proceedings of the IV School-Seminar «Gordinskie chteniya»: Presidium of the Russian Academy of Sciences / Resp. Ed. A.A. Makarova. M.: IFZ RAS, 2017. P. 25–29 (in Russian)].

Баталева Е.А., Мухамадеева В.А. Комплексный электромагнитный мониторинг геодинамических процессов Северного Тянь-Шаня (Бишкекский геодинамический полигон). https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-2-0356 // Geodynamics & Tectonophysics. 2018. № 2. С. 461–487 [Bataleva E.A., Mukhamadeeva V.A. Complex electromagnetic monitoring of geodynamic processes in the Northern Tien Shan (Bishkek geodynamic test area). Geodynamics & Tectonophysics. 2018. V. 9. № 2. P. 461–487 (in Russian)].

Баталева Е.А., Баталев В.Ю. Развитие методики анализа данных магнитотеллурического мониторинга // Проблемы геодинамики и геоэкологии внутриконтинентальных орогенов Материалы докладов Шестого международного симпозиума к 35-летию Научной станции РАН и 15-летию Международного научно-исследовательского центра — геодинамического полигона Бишкек: НС РАН, 2015. С. 148–154 [Bataleva E.A., Batalev V.Yu. Razvitiye metodiki analiza dannykh magnitotelluricheskogo monitoringa // Problems of geodynamics and geoecology of intracontinental orogens Proceedings of the Sixth International Symposium on the 35th anniversary of the Scientific Station of the Russian Academy of Sciences and the 15th anniversary of the International Research Center — Geodynamic Polygon Bishkek: RS RAS, 2015. P. 148–154 (in Russian)].

Баталева Е.А., Баталев В.Ю. Разработка программ анализа данных азимутального магнитотеллурического мониторинга Ч. 1. Анализ данных магнитотеллурического мониторинга // Вестник КРСУ. 2014а. Т. 14. № 7. C. 3–7 [Bataleva E.A., Batalev V.Yu. Development of programs for analyzing azimuthal magnetotelluric monitoring data Pt. 1. Analysis of magnetotelluric monitoring data // Vestnik Kyrgyzsko-Rossiyskogo slavyanskogo universiteta. 2014a. V. 14. № 7. P. 3–7 (in Russian)].

Баталева Е.А., Баталев В.Ю. Разработка программ анализа данных азимутального магнитотеллурического мониторинга Ч. 2. Разработка программного обеспечения для анализа данных МТ мониторинга // Вестник КРСУ. 2014б. Т. 14. № 7. C. 8–12 [Bataleva E.A., Batalev V.Yu. Development of programs for analyzing azimuthal magnetotelluric monitoring data Pt. 2. Development of software for analyzing monitoring data MT // Vestnik Kyrgyzsko-Rossiyskogo slavyanskogo universiteta. 2014b. V. 14. № 7. P. 8–12 (in Russian)].

Баталева Е.А., Баталев В.Ю., Рыбин А.К. К вопросу о взаимосвязи вариаций электропроводности земной коры и геодинамических процессов // Физика Земли. 2013. № 3. С.105–113 [Bataleva E.A., Batalev V.Yu., Rybin A.K. On the question of the interrelation between variations in crustal electrical conductivity and geodynamical processes. Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2013. V. 49. Iss. 3. P. 402–410. https://doi.org/10.1134/S1069351313030038].

Баталева Е.А., Рыбин А.К., Баталев В.Ю. Вариации кажущегося сопротивления горных пород как индикатор напряженного состояния среды // Геофизические исследования. 2014. Т.15. №. 4. С. 54–63 [Bataleva E.A., Rybin A.K., Batalev V.Yu. Variations of rocks apparent resistivity as an indicator of stress-deformed state of the medium. Geophysical Research. 2014. V. 15. № 4. P. 54–63 (in Russian)].

Бердичевский М.Н., Дмитриев В.И. Модели и методы магнитотеллурики. M.: Nauchnyy mir. 2009. 680 р. [Berdichevsky M.N., Dmitriev V.I. Models and methods of magnetotellurics. Springer Berlin. 563 p. (in Russian)].

Гершензон Н.И., Гохберг М.Б. О происхождении аномальных ультранизкочастотных возмущений геомагнитного поля перед землетрясением в Лома Приета (Калифорния) // Изв. РАН. Физика Земли. 1994. № 2. С. 19–24 [Gershenzon N.I., Gokhberg M.B. On the origin of anomalous ultralow-frequency perturbations of the geomagnetic field before an earthquake in Loma Prieta (California) // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 1994. № 2. P. 19–24 (in Russian)].

Жданов М.С. Электроразведка. М.: Недра, 1986. 316 с. [Zhdanov M.S. Elektrorazvedka. M.: Nedra, 1986. 316 p. (in Russian)].

Каталог землетрясений Кыргызстана за 2011-2013 гг. // Приложение к журналу «Вестник Института сейсмологии НАН КР» / Составители: Абдрахматов К.Е., Березина А.В., Молдобекова С.К., Соколова Н.П. 2014. Бишкек, Институт сейсмологии НАН КР. 288 с. [Katalog zemletryaseniy Kyrgyzstana za 2011-2013 gg. // Prilozheniye k zhurnalu «Vestnik Instituta seysmologii NAN KR» / Sostaviteli: Abdrakhmatov K.Ye., Berezina A.V., Moldobekova S.K., Sokolova N.P. 2014. Bishkek, Institut seysmologii NAN KR. 288 p. (in Russian)].

Кондратьев О.К. Сейсмические волны в поглощающих средах. М.: Недра, 1986. 176 с. [Kondratyev O.K. Seismic waves in absorbing media. M.: Nedra, 1986. 176 p. (in Russian)].

Матюков В.Е., Рыбин А.К., Александров П.Н., Баталева Е.А. Сопоставление энергетической характеристики выделенного электромагнитного поля эндогенного происхождения с параметрами лунно-солнечных приливов // Воздействие внешних полей на сейсмический режим и мониторинг их проявлений, г. Бишкек Тезисы докладов Международной Юбилейной научной конференции, посвященной 40-летию со дня образования Научной станции РАН в г. Бишкеке. Бишкек, 2018. С. 67–70 [Matyukov V.E., Rybin A.K., Aleksandrov P.N., Bataleva E.A. Comparison of the energy characteristics of the selected electromagnetic field of endogenous origin with the parameters of lunar-solar tides // The Influence of external fields on the seismic regime and monitoring of their manifestations, Bishkek Abstracts of the International Anniversary Scientific Conference dedicated to the 40th anniversary of the founding of the Scientific Station of the Russian Academy of Sciences in Bishkek. Bishkek, 3–7 July 2018. P. 67–70 (in Russian)].

Механика разрушения горных пород / Отв. ред. Шемякин Е.И. М.: ИФЗ РАН, 1987. 217 с. [Mechanics of rock destruction / Ed. Shemyakin E.I. M .: IFZ RAS, 1987. 217 p. (in Russian)].

Разрушение горных пород при бурении скважин / В.В. Симонов, Ю.А. Палащенко, Е.К. Юнин. М.: Недра, 1979. 115 с. [The destruction of rocks during drilling / V.V. Simonov, Yu.A. Palashchenko, E.K. Yunin. M.: Nedra, 1979. 115 p. (in Russian)].

Рыбин А.К., Баталев В.Ю., Баталева Е.А. и др. Разработка распределенной интерактивной системы доступа к результатам магнитотеллурического мониторинга // Современные проблемы геодинамики и геоэкологии внутриконтинентальных орогенов: материалы Пятого международного симпозиума, 19–24 июня 2012, Бишкек. Москва-Бишкек. 2012. С.179–187 [Rybin A.K., Batalev V.Yu., Bataleva E.A. et al. Development of a distributed interactive access system to the results of magnetotelluric monitoring // Current problems of geodynamics and geoecology of intracontinental orogens: proceedings of the Fifth International Symposium, June 19–24, 2012, Bishkek. Moscow-Bishkek. 2012. P.179–187 (in Russian)].

Светов Б.С. Электродинамические основы квазистационарной геоэлектрики. М.: ИЗМИРАН, 1984. 183 с. [Svetov B.S. Electrodynamic foundations of quasi-stationary geoelectrics. M.: IZMIRAN, 1984. 183 p. (in Russian)].

Светов Б.С. Электромагнитный мониторинг сейсмотектонических процессов // Известия вузов. Геология и разведка. 1992. № 2. С. 99–116 [Svetov B.S. Electromagnetic monitoring of seismotectonic processes// Izvestiya universities. Geology and exploration. 1992. № 2. P. 99–116.

Сейсмический мониторинг земной коры / Отв. ред. А.В. Николаев. АН СССР, М.: ИФЗ, 1986. 289 с. Seismic monitoring of the earth's crust / Resp. ed. A.V. Nikolaev Academy of Sciences of the USSR, Moscow: IPA, 1986. 289 p. (in Russian)].

Светов Б.С., Каринский С.Д., Кукса Ю.И., Одинцов В.И. Магнитотеллурический мониторинг геодинамических процессов // Физика Земли. 1997. № 5. С. 36–46 [Svetov B.S., Karinsky S.D., Kuksa Yu.I., Odintsov V.I. Magnetotelluric monitoring of geodynamic processes // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 1997. № 5. Р. 36–46].

Сейсмический мониторинг земной коры / Отв. ред. А.В. Николаев. АН СССР, М.: ИФЗ, 1986. 289 с. [Seysmicheskiy monitoring zemnoy kory / Otv. red. A.V. Nikolayev. AN SSSR, M.: IFZ, 1986. 289 p. (in Russian)].

Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука, 1993. 313 с. [Sobolev G.A. Basics of earthquake prediction. M.: Science, 1993. 313 p. (in Russian)].

Хмелевской В.К. Электроразведка. М.: Изд-во МГУ. 1984. 422 с. [Khmelevskoy V.K. Elektrorazvedka. М.: Izd-vo MGU. 1984. 422 p. (in Russian)].

Шамина О.Г., Понятовская В.И. Модельные исследования неоднородных и трещиноватых сред. М.: ИФЗ РАН, 1993. 179 с. [Shamina O.G., Ponyatovskaya V.I. Model studies of heterogeneous and fractured media. M.: IFZ RAS, 1993. 179 p. (in Russian)].

Alexandrov P.N. Matimathical model of electromagnetic field emission taking into account motion of the source // Journal of earthquake prediction research. 1997. V. 6. № 4. P. 560–571.

Earthquake remote sensing frontierresearch seismo-electromagnetic phenomena in thе lithosphere, atmosphere and ionosphere // Final report. March. 2001. Tokyo, Japan. 229 p.

Lahr J.C. Hypoellipse. A computer program for determining local earthquakes hypocentral parameters magnitude, and first-motion pattern: U.S. Geological Survey Open-File Report 99–23. Version 1.1. 119 p.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2019 Баталев В.Ю., Баталева Е.А., Матюков В.Е., Рыбин А.К.

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»