A method of analysis of spontaneous electromagnetic emission of the Earth: physical backgrounds, elements of theory, field experiment

V.N. Shuman; V. P. Kobolev; V. I. Starostenko; I. B. Burkinskiy; N. P. Loyko; I. G. Zakharov; D. A. Yatsiuta

doi:10.24028/gzh.0203-3100.v34i4.2012.116749

Authors

V.N. Shuman Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine
V. P. Kobolev Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine
V. I. Starostenko Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine
I. B. Burkinskiy Yugneftegazgeology, Ukraine
N. P. Loyko Yugneftegazgeology, Ukraine
I. G. Zakharov Yugneftegazgeology, Ukraine
D. A. Yatsiuta Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v34i4.2012.116749

Abstract

Existing and new approaches to the analysis of spontaneous electromagnetic emission generated by the lithosphere in the wide frequency range outlined lately have been analyzed in the article. Considerations of a set of problems and controversial topics of its generation and propagation and some results of field experiments permitted to accentuate the commonness and differences of methods of natural impulse electromagnetic field of the Earth measurements and analysis of spontaneous electromagnetic emission of the Earth, to outline the contours and perspectives of their practical application.

References

Айзенберг-Степаненко М. В., Шер Е. Н. Моделирование волновых явлений в структурированных средах // Физ. мезомеханика. - 2007. - 10, № 1. - С. 47-57.

Бессмертный А. Ф., Соломатин В. Н. Решение инженерногеологических задач на основании результатов наблюдений естественного импульсного электромагнитного поля Земли // Геофиз. журн. - 1999. - 21, № 1. - С. 119-126.

Богданов Ю. А., Бондаренко Н. В., Захаров И. Г., Лойко Н. П., Лукин В. В., Черняков А. М., Чертов О. Р. Аппаратурнометодическое обеспечение метода анализа спонтанной электромагнитной эмиссии Земли // Геофиз. журн. - 2009а. - 31, № 4. - С. 34-43.

Богданов Ю. А., Коболев В. П., Русаков О. М, Захаров И. Г. Геополяритонное зондирование газоносных структур северозападного шельфа Черного моря // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. - 2007. - 22, № 4. - С. 37-61.

Богданов Ю. А., Павлович В. Н., Шуман В. Н. Спонтанная электромагнитная эмиссия литосферы: состояние проблемы и математические модели // Геофиз. журн. - 2009б. - 31, № 4. - С. 20-33.

Болотов В. Н. Обобщенная функция Кантора и переходное фрактальное рассеяние // Журн. техн. физики. -2002. - 72, вып. 2. - С. 8-15.

Васильев А. Н., романовский Ю. М., Яхно В. Г. Автоволновые процессы в распределенных кинетических системах // Успехи физ. наук. - 1979. - 128, вып. 4. - С. 625-666.

Виноградов Е. А., дорофеев И. А. Термостимулированные электромагнитные поля твердых тел // Успехи физ. наук. - 2009. - 179, № 5. - С. 449-485.

Вол А., Гилат А. Первичные водород и гелий как источники энергии землетрясений // Генезис углеводородных флюидов и месторождений. - Москва: ГЕОС, 2006. - С. 160-166.

Воробьев А. А. О возможности возникновения электрических разрядов в недрах Земли // Геология и геофизика - 1970. - № 12. - С. 3-13.

Воробьев А. А. Равновесие и преобразование видов энергии в недрах. - Томск: Издво Томского унта, 1980. - 211 с.

Геншафт Ю. С. Земля - открытая система: геологические и геофизические следствия // Физика Земли. - 2009. - № 8. - С. 4-12.

Гийон Э., Митеску К. Д., Юлен Ж.-П., Ру С. Фракталы и перколяция в пористой среде // Успехи физ. наук. - 1991. - 161, № 10. - С. 121-128.

Гохберг М. Б., Моргунов В. А., Похотелов о. А. Сейсмоэлектромагнитные явления. - Москва: Наука, 1988. - 174 с.

Гульельми А. В. Инерционные эффекты в коре и магнитосфере Земли // Физика Земли. - 2006. - № 1. - С. 50-56.

Гульельми А. В. Ультранизкочастотные волны в коре и в магнитосфере Земли // Успехи физ. наук. - 2007. - 177, № 12. - С. 1257-1276.

Гуфельд И. Л. Сейсмический процесс. Физикохимические аспекты. - Королев: ЦНИИМам, 2007. - 160 с.

Давыдов В. А., Зыков В. С., Михайлов А. С. Кинематика автоволновых структур в возбудимых средах // Успехи физ. наук. - 1991. - 161, № 8. - С. 45-86.

Даниленко В. А. К теории движения блочноиерархических геофизических сред // Докл. АН Украины. - 1992. - № 2. - С. 87-90.

Дубровский В. А., Сергеев В. Н. Кратко и среднесрочные предвестники землетрясений как проявление нестабильности скольжения вдоль разломов // Физика Земли. - 2006. - № 10. - С. 11-18.

Дурандин А. В. Структурнотектонический анализ данных дистанционного зондирования Земли // Геоматика (Geomatics). - 2011. - № 1. - С. 48-51.

Золотухин И. В., Калинин Ю. Е., Логинова В. И. Твердотельные фрактальные структуры // Альтернативная энергетика и экология. - 2005. - № 9 (29). - С. 56-66.

Зосимов В. В., Лямшев Л. М. Фракталы в волновых процессах // Успехи физ. наук. - 1995. - 165, № 4. - С. 362-402.

Ильинский Ю. А., Келдыш Л. В. Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом. - Москва: Издво Моск. унта, 1989. - 304 с.

Кадомцев Б. Б. Динамика и информация // Успехи физ. наук. - 1994. - 164, № 5. - С. 449-531.

Коболєв В. П. Досліднометодична комплексна геологогеофізична експедиція 66го рейсу НДС «Професор Водяницький» в західній частині Чорного моря // Геолог України. - 2011. - № 1. - С. 40-62.

Кузнецов С. П. Динамический хаос и однородногиперболические аттракторы: от математики к физике // Успехи физ. наук. - 2011. - 181, № 2. - С. 121-148.

Левшенко В. Т. Сверхнизкочастотные электромагнитные сигналы литосферного происхождения: Автореф. дис. … дра физ.мат. наук. - Москва: ОНФЗ РАН, 1995. - 36 с.

Николаев А. В. Развитие методов нелинейной геофизики // Электронный научноинформац. журн. «Вестник ОГГГГГ РАН», ОНФЗ РАН. - 2002. - № 1 (20).

Ночвай М. В., Маркова Г. Г., Гірняк Л. І. Звіт про пошукові і сейсморозвідувальні роботи МВХ СГТ на Керченському шельфі Чорного моря в 2001-2003 рр. (титул 406). - Київ: ДГП «Укргеофізика», 2003. - 96 с.

Раутиан С. Г. Об отражении и преломлении на границе среды с отрицательной групповой скоростью // Успехи физ. наук. - 2008. - 178, № 10. - С. 1017-1024.

Садовский М. А. Геофизика и физика взрыва. Избранные труды. - Москва: Наука, 2004. - 440 с.

Садовский М. А., Писаренко В. Ф. Сейсмический процесс в блоковой среде. - Москва: Наука, 1991. - 96 с.

Спивак А. А., Кишкина С. б. Исследование микросейсмического фона с целью определения активных тектонических структур и геодинамических характеристик среды // Физика Земли. - 2004. - № 7. - С. 35-49.

Старостенко В. И., Даниленко В. А., Венгрович д. Б., Кутас Р. И., Стифенсон Р. А., Столба С. Н. Моделирование эволюции осадочных бассейнов с учетом структуры природной среды и процессов самоорганизации // Физика Земли. - 2001. - № 12. - С. 40-51.

Старостенко В. И., Лукин А. Е., Коболев В. П., Русаков О. М., Орлюк М. И, Шуман В. Н., Омельченко В. Д., Пашкевич И. К., Толкунов А. П., Богданов Ю. А., Буркинский И. Б., Лойко Н. П., Федотова И. Н., Захаров И. Г., Черняков А. М., Куприенко П. Я., Макаренко И. Б., Легостаева О. В., Лебедь Т. В., Савченко А. С. Модель глубинного строения Донецкого складчатого сооружения и прилегающих структур по данным региональных геофизических наблюдений // Геофиз. журн. - 2009. - 31, № 4. - С. 44-68.

Сурков В. В. Электромагнитные эффекты при землетрясениях и взрывах. - Москва: Изд. Моск. инж.физ. инта, 2000. - 235 с.

Цифра И. М., Шуман В. Н. Параболические системы типа «реакция-диффузия» при моделировании процессов генерации и распространения электромагнитной эмиссии литосферы и методы их анализа // Геофиз. журн. - 2010. - 32, № 5. - С. 51-60.

Чебан В. Д. Метод природного імпульсного електромагнітного поля Землі. Деякі аспекти застосування // Геофиз. журн. - 2001. - 23, № 4. - С. 112-121.

Шуман В. Н. Геосреда и сейсмический процесс: проблемы управления // Геофиз. журн. - 2011. - 33, № 2. - С. 16-27.

Шуман В. Н. Концепция динамически неустойчивой геосреды и сейсмоэлектромагнитный шум литосферы // Геофиз. журн. - 2010б. - 32, № 6. - С. 101-118.

Шуман В. Н. Электродинамика геосреды и методы геоэлектрики // Геофиз. журн. - 2010а. - 32,№ 2. - С. 28-42.

Шуман В. Н. Электромагнитные сигналы литосферного происхождения в современных наземных и дистанционных зондирующих системах // Гео физ. журн. - 2007. - 29, № 2. - С. 3-16.

Шуман В. Н. Электродинамика фрактальных сред, переходное фрактальное рассеяние и электромагнитный шум литосферы // Геофиз. журн. - 2012а. - 34, № 1. - С. 3-13.

Шуман В. Н. Электромагнитная эмиссия литосферы: всегда ли мы адекватно трактуем то, о чем как будто знаем? // Геофиз. журн. - 2012б. - 34, № 2. - С. 4-19.

Шуман В. Н., Богданов Ю. А. Электромагнитная эмиссия литосферы: пространственная структура и возможные механизмы генерации // Геофиз. журн. - 2008. - 30, № 6. - С. 39-50.

Шуман В. Н., Коболев В. П., Богданов Ю. А., Захаров И. Г., Яцюта Д. А. Спонтанное электромагнитное излучение на акваториях: новый эксперимент и приложения // Геофиз. журн. - 2011. - 33, № 4. - С. 33-49.

Atmospheric and Ionospheric Electromagnetic Phenomena Associated with Earthquakes / Ed. M. Hayakawa. - Tokyo: Terra Sci. Publish. Company, 1999. - 996 p.

Gershenzon N., Bambakidis G. Modeling of seismoelectromagnetic phenomena // Rus. J. Earth Sci. - 2001. - 3, № 4. - P. 247-275.

Gufeld I. L., Matveeva M. I., Novoselov O. N. Why we cannof predict strong earthquakes in the Earth’s crust // Geodynamics and Tectonoplysics. - 2011. - 2, № 4. - Р. 378-415. - DOI:10.5800/GT2011240051.

Malyshkov S. Yu., Malyshkov Yu. P., Gordeev V. F., Shtalin S. G., Polivach V. J., Bazhanov Y. Y., Hanan T. Cornell University Library, arhiv. org /Pdf/ 11.02.0125. Submitted от 1 Feb. 2011.