Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Пространственно-временные особенности вариаций геомагнитного поля и их связь с современными процессами в земной коре Урала Пьянков Валентин Александрович

Пространственно-временные особенности вариаций геомагнитного поля и их связь с современными процессами в земной коре Урала
<
Пространственно-временные особенности вариаций геомагнитного поля и их связь с современными процессами в земной коре Урала Пространственно-временные особенности вариаций геомагнитного поля и их связь с современными процессами в земной коре Урала Пространственно-временные особенности вариаций геомагнитного поля и их связь с современными процессами в земной коре Урала Пространственно-временные особенности вариаций геомагнитного поля и их связь с современными процессами в земной коре Урала Пространственно-временные особенности вариаций геомагнитного поля и их связь с современными процессами в земной коре Урала Пространственно-временные особенности вариаций геомагнитного поля и их связь с современными процессами в земной коре Урала Пространственно-временные особенности вариаций геомагнитного поля и их связь с современными процессами в земной коре Урала
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Пьянков Валентин Александрович. Пространственно-временные особенности вариаций геомагнитного поля и их связь с современными процессами в земной коре Урала : ил РГБ ОД 61:85-1/2180

Содержание к диссертации

Введение

I. Вариации физикочшашческих свойств и их проявление в магнитном поле в процессе деформации и разрушения горных пород 9

1.1. Современный взгляд на процессы деформации и разрушения горных пород в зонах проявления тектонической активности 9

1.2. Электрокшетические эффекты в пористых влаго-насыщенных горных породах и их проявление в магнитном поле 20

1.3. Вариации-электрического сопротивления, переходных функций и тектоническая активность 35

1.4. Изменение намагниченности в процессе деформации и разрушения горных пород 37

П. Задачи, аппаратура и методика. исследований 46

П.І. Задачи исследований 46

П.2. Анализ возможностей выделения полезного сигнала на фоне геомагнитных "шумов" 47

П.З. Аппаратура 48

П.4. Методика исследований 55

Ш. Изучение пространственно-временной структуры поля вековых вариаций и исследование временных изменений элементов геомагнитного поля на башкирской и бут -кинской аномалиях 69

1. Исследование пространственно-временной структуры поля вековых вариаций на территории Башкирии 71

2. Вычисление нормального поля вековой вариации для ограниченной территории 88

3. Исследование пространственного распределения наклонения геомагнитного поля 93

4. Построение магнитного разреза по профилям Шафраново - Белорецк (Ш а - Ш) и Оренбург -

Сибай СУШ - IX) 95

Ш.5. Способ'оперативного поиска геоэлектрических неоднородностей 100

Ш.6. Вариации векторов Визе во времени. ІЇ5

ІV. Интерпретация аномалий векового хода геомагнитного поля и определение их связи с современными геодина мическими процессами в земной коре Урала 124

1. Интерпретация аномалий'векового хода на территории Башкирии . 124

2. Возможность возникновения электрокинетических токов в земной коре Предуральского прогиба 131 1

1.3. Структурно-динамическая модель строения и развития земной коры Предуралья 137

1.4 Геолого-геофизические особенности строения земной коры зон Башкирской и Буткинской АВХ 153

Заключение 158

Список использованной жтературы

Введение к работе

Данные магнитометрии широко используются как для изучения внутреннего строения и динамики оболочек Земли, так и для иссле-дования природы вариаций внешнего поля, источники которого могут находиться на расстоянии нескольких земных радиусов от поверхнос ти. Немаловажное значение в решении такого рода задач играет изучение векового хода геомагнитного поля. Вековым ходом или вековой вариацией (Stf) считают изменение среднегодовых значений элемент тов геомагнитного поля в данном пункте за год [89) . Мировые карты изопор составляются на основании результатов наблюдений в магнитных обсерваториях и на пунктах векового хода, поэтому они от«» ражают только общие закономерности глобальных изменений магнитного поля Земли во времени, вызванных главным образом процессами, протекающими в ядре Земли, на границе ядро - мантия, а также изменениями внешнего поля. Карты изопор для СССР составляются для пятилетних интервалов, но и они отражают вековой ход на больших территориях. В районах, где проявляется современная тектоническая активность и вулканизм, часть векового хода может определяться физико-химическими процессами в земной коре и верхней мантии. Эти ограниченные участки земной поверхности, где изменения элементов главного геомагнитного поля протекают более интенсивно и называются зонами аномального векового хода (АВХ).

Появление в последние десятилетия аппаратуры нового класса -квантовых магнитометров различных систем, позволяющих оперативно с высокой стабильностью и точностью в десятые доли нТл выполнять абсолютные и относительные магнитометрические наблюдения в стационарных и полевых условиях, привело к постановке новых для геомагнетизма задач. Одна из таких задач - изучение динамики магнитного поля в пределах зон аномального векового хода как способа исследования современных процессов, действующих в литосфере.

Целью данной работы явилось исследование возможности использования данных пространственно-временных особенностей вековых вариаций модуля полного вектора геомагнитного поля I для изучения структурно-динамических характеристик строения и развития земной коры Урала и прилегающих регионов.

К началу исследований (1973 г.) было проведено лишь несколько циклов повторных наблюдений на Буткинской и Манчажской аномалиях векового хода, а на территории Башкирии и Южного Зауралья наблюдения такого рода ранее не проводились. Оставался открытым вопрос о природе обнаруженных на Урале аномалий векового хода.

Основные задачи исследований.

1. Установление возможной природы источников внутриземных процессов, ответственных за возникновение аномальных геомагнитных вариаций.

2. Выяснение связи пространственно-временных особенностей вариаций геомагнитного поля с динамикой напряженного состояния земной коры Уральского региона.

3. Выявление связи между зонами с аномальным протеканием геомагнитных вариаций с участками аномальных современных деформаций земной поверхности, а также с проявлениями сейсмической активности.

4. Установление связи выделенных аномальных зон с особенностями глубинного геологического строения региона (в частности, с границами блоков земной коры и дизъюнктивными нарушениями).

Первая глава диссертации посвящена изучению вариаций физических свойств и их проявления в магнитном поле в процессе деформации и разрушения горных пород.

Во второй главе рассмотрены вопросы выбора аппаратуры и методики высокоточных геомагнитных исследований. Изучены возможные причины и величины методической погрешности наблюдений, возникающей при выделении сигнала.

В третьей главе исследованы пространственно-временная структура нормального и аномального поля вековых вариаций модуля полного вектора и особенности пространственного распределения наклонения J на территории Башкирии. В связи с изучением возможной природы аномальных вековых вариаций по ряду широтных региональных профилей исследованы особенности магнитной модели земной коры Южного Урала. Приведен способ поиска геоэлектрических неоднородностей земной коры, возможности которого иллюстрируются на примере Предуралья. Здесь же исследованы изменения переходных функций геомагнитного поля на Буткинской аномалии векового хода.

Четвертая глава посвящена изучению связи выделенных аномалии векового хода геомагнитного поля с современными процессами в земной коре Урала.

Показано, что наиболее вероятной причиной возникновения аномальных вариаций в субмеридиональных Башкирской и Буткинской зонах векового хода являются токи электрокинетической природы, а аномальные тела представляют собой влагонасыщенные проницаемые блоки земной коры.

В рамках структурно-динамической модели Вельской впадины Предуральского краевого прогиба дана оценка возможной скорости изменения тектонических напряжений. Изучена динамика давления поровых вод этих влагонасыщенных проницаемых блоков в поле меняющихся во времени тектонических напряжений. В рамках гипотезы электрокинетической природы аномальных вековых вариаций показана связь этих вариаций с изменениями напряженного состояния земной коры Урала. Показано, что в зоне Башкирской аномалии векового хода маловероятно возникновение значительных землетрясений, так как сейсмические процессы в такого рода зонах должны проходить в -виде крипа. На примере сейсмоактивных регионов доказана универсальность полученной закономерности для всех аномалий векового хода электрической природы.

Заключение содержит основные выводы, вытекающие из анализа результатов данных исследований и. комплекса геофизических и геодинамических данных. Показана важная роль динамики зон сочленения Восточно-Европейской платформы и Западно-Сибирской плиты со складчатым Уралом в формировании морфоструктур, перспективных на нефтегазоносность.

Научная новизна.

1. На территории Урала получено нормальное поле векового хода с погрешностью на порядок меньшей (0,5 - I нТл/год), чем погрешность имеющегося современного картографического материала. На фоне нормального поля выделены Башкирская и Буткинская региональные аномалии, ограничивающие Урал с запада и востока. Аномалии такого типа в асейсмичном регионе обнаружены впервые.

2. На основании экспериментальных данных рассмотрены возможные механизмы, ответственные за возникновение аномальных геомагнитных вариаций; предпочтение отдано гипотезе электрокинетических токов, динамика которых связана с процессами деформации существующих в аномальных зонах проницаемых влагонасыщен-ных блоков земной коры.

3. Разработана методика оперативного поиска геоэлектрических неоднородностей, использование которой привело к выявлению в Предуралье региональной аномалии электропроводности.

Практическая ценность. I. Предложенная в работе методика позволила получить для Урала нормальный вековой ход с погрешностью 0,5-1 нТл/год. Определение нормального векового хода с такой точностью и деталь - 8 ностью проведено впервые. Полученные значения нормального векового хода используются как при изучении региональных магнитных аномалий в связи с исследованием глубинного строения земной коры, так и для выделения аномальных геомагнитных вариаций, связанных с тектоническими процессами в земной коре.

2. С использованием методики выделения геоэлектрических неодно-родностей, предложенной автором совместно с Э.Б.Файнбергом и В.А.Шапиро в "Способе геофизической разведки", обнаружены Авачинская, Башкирская, Гобийская, Таманская и Ферганская региональные аномалии электропроводности.

3. Использование данных об аномальных геомагнитных вариациях совместно с материалами других геофизических методов позволило выделить тектонически активные шовные зоны, ограничивающие Урал с запада и. востока. Показана пространственная приуроченность выделенных зон к надвигам, ответственным за формирование морфоструктур, перспективных на нефтегазоносность.

Основные результаты работы докладывались на I и П Всесоюзных съездах "Постоянное геомагнитное поле, магнетизм горных пород и палеомагнетизм" (Москва, 1976; Тбилиси, 1981), на Ш Генеральной Научной Ассамблее МАГА (Сиэтл, США, 1977), на совещаниях рабочих групп МСССС и "Тектономагнетизм и тектоноэлектричество" (Ашхабад, 1978; Фрунзе, 1984), на I Всесоюзной школе по электромагнитным предвестникам землетрясений (Ашхабад, 1982), на семинарах и Ученых советах Института геофизики УНЦ АН СССР (1975 -1985) и изложены в статьях [13, 20, 22, 46, 52, 53, 54, 55, 56, 79, 80, 81, 82, 106, 146, 147, 148, 149] .

Работа выполнена в лаборатории геомагнетизма и магнитометрии. Института геофизики УНЦ АН СССР под руководством кандидата физико-математических наук В.А.Шапиро, которому автор выражает глубокую благодарность.  

Электрокшетические эффекты в пористых влаго-насыщенных горных породах и их проявление в магнитном поле

В процессе развития дилатансионного крипа происходит уве-личение длины ранее существовавших трещин, их взаимодействие (слияние или торможение) и возникновение вновь открывающихся трещин. В большинстве случаев трещины заполнены водой. Следовательно, для изучения закономерностей, присущих данному механиз-му разрушения, необходимо рассматривать земную кору как двух » фазную гетеропористую среду, которую можно представить в виде твердой матрицы с сетью заполненных жидкостью капилляров. Благодаря чрезвычайно развитой внутренней поверхности раздела фаз пористых горных пород облегчается протекание многих химических реакций и, главное, появляется возможность активного воздействия целого ряда физических факторов, в частности, напряжений. Нарушение термодинамического равновесия в среде с развитыми границами раздела фаз сопровождается комплексом перекрестных эф« фектов, связанных с разного рода трансформациями физических полей. В общем случае нарушение термодинамического равновесия должно приводить к возникновению ряда потоков, обусловленных термодинамическими силами, такими, например, как градиенты температуры, электрического потенциала, химического потенциала и т.д. В случае незначительных отклонений от состояния термодина- мического равновесия можно записать согласно Онзагеру [134] матрицу, связывающую потоки тепла J - , жидкости j , катио нов Jp , анионов Jn , термодинамических сил и феноменологичес -ких коэффициентов: где T - абсолютная температура, Р давление, F число Фарадея, Li w. электрический потенциал, J4p и Zp« катионный химический потенциал и электростатический заряд, J n и -анионный химилеский потенциал и электростатический заряд, иі(- о феноменологические коэффициенты. Из соотношений (1,1) следует, что любая термодинамическая сила может стать причиной возникно вения любого потока. Примерами таких перекрестных эффектов являются, например, термоосмос, электрокинетические явления, эффект Пельтье, эффект Соре. При воздействии магнитного поля могут возникать и более экзотические эффекты, например, эффект Риги Ледюка.

Таким образом, при возникновении термального источника, обусловленного, например, приближением к земной поверхности разогретых выше температуры Кюри горных масс, могут наблюдаться аномальные геомагнитные вариации, которые обусловлены не только термомагнитным эффектом [152] , но и химическими, электрокинетическими [ИЗ, 114, 128] " и термоэлектрическими эффектами [28] , (рис. 1.4), приводящими к направленному движению потока анионов и катионов, т.е. к электрическому току. Поверхностные магнитные эффекты таких явлений, в частности, электрокинетических, при определенных условиях соизмеримы с пьезо- и термомагнитными.

Возможность связи вариаций геомагнитного поля, наблюденных во время роя землетрясений Мацуширо, с электрокинетическими явлениями была высказана Мизутани и. Ишидо [128] . Одновременно такая же гипотеза, но в связи с изучением природы Башкирской АВХ, возникла у автора в совместных работах с Шапиро [81, 82J . Позже Моррисон и др. [129] , предположили, что вариации электрик ческого потенциала перед землетрясениями в Калифорнии вызваны электрокинетическими явлениями, связанными с потоком подземных вод, направленным в зону дилатансии.

В электрокинетических явлениях проявляется связь между взаимным перемещением жидкой и твердой фаз и электрическим полем. Открытие электрокинетических явлений принадлежит профессор ру Московского университета Рейсу (1809 г.) [88] . Он обнаружил электроосмос (перенос жидкости через капиллярную систему под влиянием приложенной электродвижущей силы) и электрофорез (передвижение твердых частиц по отношению к неподвижной жидкости в электрическом поле). Квинке в 1859 году открыл потенциалы протекания - явление противоположное электроосмосу, а Дорн в 1880 году обнаружил потенциалы оседания [88] .

Анализ возможностей выделения полезного сигнала на фоне геомагнитных "шумов"

Выделение локальных неоднородностей пространственно-временной структуры вековых вариаций, связанных с современными геодинамическими процессами в земной коре, зависит от возможности разделения полезного сигнала и геомагнитного "шума". Сложность задачи заключается в том, что зоны относительно локальных изменений аномального магнитного поля протяженностью 5 - 20 км с амплитудами первых десятков нТл [29, 109, 123] и временем существования от нескольких месяцев до нескольких лет должны выделяться на фоне вековых вариаций главного поля с амплитудами 20 - 50 нТл/год, временных вариаций внешнего поля с широким спектром от секунд до нескольких лет, амплитудами сравнимыми или даже превышающими искомый сигнал. Временные вариации внешнего поля выступают при этом двояко. Во-первых, как помехи при выделении полезного сигнала (вариации в пределах года). Во-вторых, не исключена возможность того, что вариации нормального поля векового хода принимаются за искомый сигнал (вариации с периодами от года до II лет) [9] .

Формально геомагнитное поле, измеренное в любой точке земной поверхности, можно представить в виде суммы: где в первое слагаемое Т (X,y,t ) входит I) главное геомагнитное поле и его вариации, 2) эффекты индукционной намагниченности магнитоактивного слоя горных пород (тех, которые находятся выше поверхности изотермы Кюри магнетита) и остаточной намагниченности. В слагаемое Т С X,y,t) входят 3) магнитные эффекты от ионосферно-магнитосферных токов, 4) эффекты теллурических токов, индуцированных ионосфернонмагнитосферными токами, 5) магнитные поля, возникающие при наличии вариаций непосредственно от магнитной восприимчивости коровых пород, слагаемое L ( X. .t ) представляет собой сумму помех, связанных с воздействием искусственных магнитных полей и влиянием аппаратурных и методических погрешностей. На фоне всех этих меняющихся во времени слагаемых наблюденного геомагнитного поля необходимо выделить полезный сигнал Т , связанный с современными тектоническими процессами, проходящими в земной коре,

Аппаратура и методика полевых работ выбираются таким образом, чтобы редуцировать геомагнитные "шумы", мешающие выделению полезного сигнала, связанного с тектоническими процессами в з ем-ной коре.

Рассмотрим в первую очередь погрешности измерений геомагнитного поля, обусловленные особенностями аппаратуры. Для выявления и изучения локальных неоднородностей пространственно-временной структуры вековых вариаций геомагнитного поля необходимо проведение абсолютной магнитной съемки с погрешностью порядка - I нТл. Для этой цели в лаборатории геомагнетизма и магнитометрии Института геофизики УНЦ АН СССР используется аппаратурный комплекс, состоящий из модульного протонного магнитометра ЇЧШ [42], , разработанного и изготовленного в лаборатории геомагнетизма и магнитометрии Института геофизики и четырехкомпонентной магнитовариационной станции (Z,H,ft,T ). В настоящее время существует несколько разработок, аналогичных Т-МП.Это магнитометры МПП--І, Институт Физики Земли Ш. СССР , ; ФМП, Институт геофизики УЩ АН СССР [63] ; Q -816 и Q -826 фирмы "Джиометрико". Большинство из них применялось для исследований на Урале. Для наблюдений на опорном пункте, относительно которого вычисляются приращения модуля I U J использовались протонный магнитометр и четырехкомпонентная ( ,n(D, I ) кварцевая магнитовариационная станция. Данные измерений с протонным магнитометром и Т-ва-риометром применялись для вычисления А I между рядовой и опорной точками съемки, а другие компоненты - для сравнения с ближайшей обсерваторией и другими магнитовариационными станциями при оценке различия в прохождении вариаций геомагнитного поля на полигоне в зависимости от расстояния и геоэлектрических условий. Наблюдения - составляющей магнитного поля велись с феррозондовым магнитометром nrD _4 фирмы "Сцинтрекс". Магнитометр MFD -4 позволяет проводить наблюдения с погрешностью - І нТл в диапазоне измеряемого поля от - 99999 до + 99999 нТл. Наблюдения с L -магнитометром велись с целью определения возможных погрешностей, возникающих при измерениях модуля І в точках с различным магнитным наклонением.

Исследование пространственного распределения наклонения геомагнитного поля

Положительное направление оси А -на восток, а оси J - на север. Значения ли- брались в километрах. По методу наименьших квадратов определены долготный и широтный градиенты вековой вариации. Для эпохи 1974,5, например, значение А = - 0,016 нТл/год«км, D = + 0,007 нТл/год-км (рис. 3.29). Дяя эпохи 1975,5 долготный и широтный градиенты вековой вариации, для территории Башкирии составили, соответственно, - 0,010 нТл/год-км и + 0,006 нТл/год-км (рис. 3.30). На основе этих данных построены карты изопор относительного нормального векового хода для территории Башкирии. Пространственно-временная структура нормальных вековых вариаций, полученная по материалам высокоточных наблюдений модуля полного вектора Т по сети долговременных пунктов по своим характеристикам сходна с картой изопор нормального векового хода, полученного по данным сети, стандартных пунктов [8] . Коренное отличие вновь полученного материала, основанного на высокоточных и более подробных как во времени, так и в пространстве наблюдений в том, что по сравнению с данными долговременных стандартных пунктов наблюдений,погрешность определения нормального векового хода на порядок ниже и составляет 0,5 - I нТл/год. Наличие такого материала позволило уверенно выделить на фоне достаточно значительных поправок за нормальный вековой ход зоны аномального векового хода. На территории Башкирии значения относительного нормального векового хода в среднем колеблются от - 3 нТл/год до + 3 нТл/год. Распределение остатков, являющихся в нашем случае аномалиями, векового хо- 4 да, во времени и пространстве позволяет сделать заключение о том, что аппроксимация наблюденных данных полиномами более высоких степеней вряд ли целесообразна. В этом случае возможно лишь некоторое уточнение нормального векового хода, лежащее уже за пределами погрешности наблюдений. Введение поправок за нормальный вековой ход на ряде профилей позволило снять вопрос об ано-мальности некоторых участков, расположенных на периферии исследуемой площади. Те зоны, которые при первоначальном рассмотрении могли быть приняты за достаточно протяженные аномалии векового хода, на самом деле объясняются широтными и долготными градиентами нормальной вековой вариации.

Оставшиеся аномалии векового хода могут быть объяснены ва» риациями как остаточной намагниченности горных пород, так и внутриземных электрических токов, возникающими в земной коре в период развития дилатансионного крипа. Остановимся в первую очередь на рассмотрении возможной связи аномальных вековых вариаций с изменениями намагниченности горных пород.

Геомагнитное поле является векторной величиной, которая, как известно, характеризуется модулем и направлением. Направление вектора I задается направляющими косинусами главного геомагнитного поля. При наличии в земной коре возмущающих магнитных масс, существование которых необходимо для объяснения связи наблюденных аномальных вековых вариаций с изменениями намагни ченности, значения направляющих косинусов должны несколько ме -няться. Для определения магнитного наклонения -J в каждой точке изучаемой площади необходимо знать значение Z. - составляющей геомагнитного поля и модуль полного вектора Т . Измерения проводились в 1979 году при помощи феррозондового магнитометра MFD -4 фирмы "Сцинтрекс" (Канада). Измерения проведены на меридиональных профилях и на широтных про-Филях

Из анализа данных наблюдений следует, что определяющим на изучаемой площади является изменение наклонения -J , связанное с главным геомагнитным полем. По меридиональному профилю наклонение возрастает с юга на север на I30 . Такое же возраставшее наклонения прослеживается и по профилю По широтным профилям наблюдаются относительно стабильные значения наклонения в направлении запад-восток. В целом же изменение средних значений наклонения по широтным профилям от южных профилей к северным сохраняет те же тенденцию, что и на меридиональных профилях. Отмечено несколько аномальных точек, природа которых пока не расшифрована. Это ПК 84 на профиле 1-І, где наклонение отличается на 1 от соседних точек и ПК 347, ПК 350 на профиле Ш - Ш, где наклонение изменяется на 2. Из анализа материалов наблюдений наклонения следует, что на изучаемой территории в земной коре, вероятнее всего, отсутствуют значительные возмущающие магнитные массы.

Возможность возникновения электрокинетических токов в земной коре Предуральского прогиба

Для изучения особенностей прохождения вариаций компонент электромагнитного поля на Уральских аномалиях векового хода в широком диапазоне частот, для уточнения положения и параметров ранее выявленных зон электропроводности сотрудниками лаборатории электрометрии Института геофизики проведены синхронные наблюдения вариаций поля КПК по профилям, проходящим вкрест Бут-кинской и Башкирской аномалий. В центре Башкирской аномалии. (п. Городки) выполнены глубинные магнитотеллурические зондирования в широком диапазоне частот. Такие же измерения проведены одновременно в базисном пункте, находящемся в нормальном поле (рис. 3.36) [35] . Базисный пункт для изучения Буткинской аномалии, располагался в обе. Арти, а для Башкирской аномалии в дер. Новоалександровка (Оренбургская обл). На рис. 3.36 кроме положения аномальных зон приведены графики, изменений продольной про-водимости . На профиле Темиртау - Куйбышев приведены зна чения , рассчитанные по кривым J для случая п - поляризации [Зб] . По-существу, они отражают значения реальной проводимости в каждой точке профиля, которые необходимо учитывать при расчетах.

Как видно из рис. 3.36, Буткинская (т. 41, дер. Басманово) и Башкирская (т. 161 - 221, дер. Городки) АВХ пространственно приурочены к обширным аномалиям электропроводности, одна из которых обнаружена по "Способу геофизической разведки" [бб] . Размер аномалий достигает 50 км в поперечнике, а величина 3 в этих зонах увеличивается в 3 - 4 раза по сравнению с окружающими областями и достигает 900 См [Зб] Пример суточных записей вариаций геомагнитного поля в Городках (Г), Артях (А), Новоалек-сандровке (Н) показан на рис. 3.37, а зависимость напряженности поля от частоты в дер. Городки (т.221) на рис. 3.38. Наблюдается аномальное увеличение напряженности электрического поля (кривая I, рис. 3.38) в т. 221, в центре АВХ. Максимум аномального эффекта приходится на период 50 сек. С ростом периода аномалия уменьшается и в диапазоне бухтообразных возмущений (900-5000 сек) полностью затухает. Магнитное поле в пх - компоненте на всех частотах одинаково (кривая П), а в П - компоненте на периоде 25 сек наблюдается увеличение поля в 1,5 раза. Выявленный эффект локален, быстро затухает по частоте. Уже вариации с периодом 64 сек протекают одинаково и в Городках, и в Новоалександровке. Наблюдаемое различие в прохождении КПК объясняется увеличением импеданса в Городках, обусловленного наличием проводящего объекта ограниченных размеров в верхних частях разреза. Учитывая, что пункт наблюдений находится в Предуральском прогибе, где по данным ГСЗ кристаллический фундамент Восточно-Европейской платформы залегает на глубине более 8 км можно объяснить аномальный эффект повышением электропроводности пород осадочного чехла в центре

Выявленное различие в компонентах геомагнитного поля, как следует и из расчетов [Зб] , не превышает единиц нТл. Это видно из сопоставления записей поля (рис. 3.37). Краснобаевой [Зб] для объяснения большего расхождения в значениях модуля полного вектора Т сделана попытка учесть поляризацию источника. С этой целью были отобраны синхронные вариации (КПК и бухты), характеризующиеся различной поляризацией поля. На рис. 3.39 представлены графики относительных напряженностей горизонтальных (а) и полных (б) векторов геомагнитного поля в зависимости от его поляризации в дер. Новоалександровка. Из графиков видно, что зависимость между напряженностью магнитного поля и азимутом поляризации отсутствует, а наблюдаемая полоса расхождения - 10 % в горизонтальном и - 12 % в полном векторах характеризует погрешность определения измеряемых величин.

Экспериментальные исследования и теоретические расчеты подтвердили эффективность использования результатов прецезионной геомагнитной съемки для оперативного поиска и оконтуривания аномалий проводимости, а электромагнитные наблюдения с привлечением ГМТЗ позволили получить детальные характеристики проводников, наличие которых в зонах аномалий векового хода является одним из необходимых условий для появления на поверхности Земли магнитного отклика глубинных электрических токов, связанных с тектоническими процессами..

Похожие диссертации на Пространственно-временные особенности вариаций геомагнитного поля и их связь с современными процессами в земной коре Урала