Багатопараметричний підхід у глибинній геоелектриці
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.v43i5.244081Ключові слова:
глибинна геоелектрика, функції відгуку, електропровідність ЗемліАнотація
Описано основні положення геоелектрики, підкреслено важливість врахування неоднозначності її оберненої задачі. Розглянуто три основні методи глибинної геоелектрики, які використовують природні поля іоносферно-магнітосферного походження: магнітоваріаційне зондування (МВЗ), магнітотелуричне зондування (МТЗ) та магнітоваріаційне профілювання (МВП). Описано функції відгуку кожного методу. Кожна функція відгуку несе свою специфічну інформацію про деякі параметри досліджуваного об’єкта і характеризується ступенем достовірності інформації про об’єкт, яку отримують із неї. Наприклад, найдостовірнішу інформацію про аномалії електропровідності (якщо вони є на площі дослідження) мають функції відгуку МВП. Горизонтальний тензор аномального поля містить інформацію про електропровідність під пунктом спостереження, а типер (вектор індукції) — інформацію із навколишніх ділянок. У цілому інформація МВП менш спотворюється, ніж інформація МТЗ, і заслуговує на більшу довіру. Штучні джерела поля у глибинній геоелектриці використовують рідко у зв’язку із їх дорожнечею. Із 1970 р. два потужні джерела, що були створені для інших цілей, знаходились на Кольському півострові та були використані для глибинних зондувань. У центрі цих досліджень опинився молодий талановитий геолог-геофізик і організатор великих проєктів Абдулхай Азимович Жамалетдинов. Це проєкт «Хібіни» із МГД генератором і надглибокою свердловиною як одного із об’єктів дослідження, низькочастотний випромінювач «Зевс», сигнали якого записано в Китаї на відстані 7000 км, а також низка проєктів, задуманих та організованих А. А. Жамалетдиновим і виконаних під його керівництвом: Волгоград—Донбас (1979, 1986), експерименти «Фенікс» (2007, 2009, 2014, 2019) та ін. При цьому було розроблено методики інтерпретації для зондувань із використанням штучних електромагнітних джерел, отримано нові функції відгуку, що дало змогу по-новому «побачити» об’єкт дослідження. Цей досвід необхідно зберегти, узагальнити, удосконалити і використовувати, наприклад, у такий спосіб. Під час проведення синхронного багатоточкового знімання методами MTS-MVP обладнують контрольоване джерело, яке складається із двох заземлених ліній, через які пропускають сильний струм у вигляді гармонік на фіксованих частотах та/або імпульсів, сигнали якого реєструватимуть прибори мережі МТЗ—МВП під час нічних сеансів.
Посилання
Berdichevskiy, M. N., Vanyan, L. L., & Faynberg, E. B. (1969). Frequency sounding of the Earth based on the results of spherical analysis of electromagnetic variations. Geomagnetizm i aeronomia, (9), 372—374 (in Russian).
Vanyan, L. L. (1997). Electromagnetic soundings. Moscow: Nauchnyy Mir, 218 p. (in Russian).
Velikhov, Е. P. (Ed.). (1989). Geoelectric research with a powerful current source at the Baltic Shield. Moscow: Nauka, 272 p. (in Russian).
Velikhov, Е. P., Zhamaletdinov, А. А., Tokarev, A. N., Asming, V. E., Shevtsov, A. N., Gurevich, A. E., Kova¬lev¬skiy, V. A., Merzheevskiy, V. A., Teterin, V. P., Baysarovich, M. N., Ingerov, A. I., Popov, V. M., Vanyan, L. L., Rokityansky, I. I., & Sapuzhak, Ya. S. (1989). Theexperiment «Volga» on Earth’s crust deep sounding using a DC power line. Doklady AN SSSR, 307(5), 1077—1081 (in Russian).
Velikhov, Е. P., Zhamaletdinov, А. А., Shev¬tsov, A. N., Tokarev, A. D., Kononov, Yu. M., Pesin, L. B., Kady¬shevich, G. M., Pertel, M. I., & Veschev, A. V. (1998). Deep electromagnetic research using powerful extra-low-frequency radio installations. Fizika Zemli, (8), 3—22 (in Russian).
Zhamaletdinov, А. А. (1996). Graphite in the Ear¬th’s Crust and Electrical Conductivity Anomalies. Fizika Zemli, (4), 12—29 (in Russian).
Zhamaletdinov, А. А. (2020). Kola superdeep well SD-3 — 50 years. Geofizicheskie protsesy i biosfera, 19(4), 94—116. https://doi.org/10.21455/GPB2020.4-7 (in Russian).
Zhamaletdinov, А. А. (1990). Model of the electrical conductivity of the lithosphere based on the results of studies with controlled field sources (Baltic shield, Russian platform). Leningrad: Nauka, 159 p. (in Russian).
Zhamaletdinov, А. А. (2011a). On the fluid nature of intermediate conductive layers in the earth’s crust based on the results of electromagnetic sounding and superdeep well logging. Fizika Zemli, (1), 1—11 (in Russian).
Zhamaletdinov, А. А. (2011б). Theory and methodology of deep electromagnetic sounding with powerful controlled sources. Materials of the 5th All-Russian School-Seminar on Electromagnetic Earth Sounding (pp. 21—51). St. Petersburg: Edition of St. Petersburg University (in Russian).
Zhamaletdinov, А. А., Kovalevskiy, V. Ya., Pavlovskiy, V. I., Tanachev, G. S., & Tokarev, A. D. (1982). Deep electrical sounding from 800 kV DC transmissionlines «Volgograd-Donbass». Doklady AN SSSR, 265(5), 1101—1105 (in Russian).
Zhamaletdinov, А. А., Shevtsov, A. N., Velikhov, E. P., Skorokhodov, A. A., Kolesnikov, V. E., Korotkova, T. G., Rya¬zantsev, P. A., Efimov, B. V., Kolobov, V. V., Barannik, M. B., Prokopchuk, P. I., Selivanov, V. N., Ko¬py¬ten¬ko, Yu. A., Kopytenko, E. A., Ismagilov, V. S., Petrishchev, M. S., Sergushin, P. A., Tereshchenko, P. E., Sam¬so¬nov, B. V., Birulya, M. A., Smirnov, M. Yu., Korya, T., Yampolsky, Yu. M., Koloskov, A. V., Baru, N. A., Po¬lya¬kov, S. V., Shchennikov, A. V., Druzhin, G. I., Dzhozviak, V., Reda, Ya., & Shchors, Yu. G. (2015). Study of the interaction of ELF—SLF electromagnetic waves (0,1—200 Hz) with the earth’s crust and ionosphere in the field of industrial power transmission lines (experiment «FENICS»). Geofizicheskie protsesy i biosfera, 14(2), 5—49 (in Russian).
Zhamaletdinov, A. A., Shevtsov, A. N., Korotkova, T. G., Efimov, B. V., Barannik, B. G., Kolobov, V. V., Prokopchuk, P. I., Kopytenko, Yu. A., Ismagilov, V. S., & Pesin, L. B. (2007). Deep sounding with industrial powerlinesin combination with MTS (CSMT). Fizika Zemli, (3), 74—80 (in Russian).
Zhamaletdinov, А. А., Shevtsov, A. N., Korotkova, T. G., Kopytenko, Yu. A., Ismagilov, V. S., Efimov, B. V., Barannik, M., Kolobov, V. V., Prokopchuk, P. I., Smirnov, M. Yu., Vagin, S. A., Pertel, M. I., Tereshchenko, E. D., Vasiliev, A. N., Gokhberg, M. B., & Korya, T. (2009). International experiment FENICS on tensor frequency electromagnetic sounding of the lithosphere in the eastern part of the Baltic (Fennoscandian) shield. Doklady AN, 427(3), 388—393 (in Russian).
Zhamaletdinov, А. А.,Shevtsov, A. N., Korotkova, T. G., Kopytenko, Yu. A., Ismagilov, V. S., Petrishchev, M. S., Efimov, B. V., Barannik, M. B., Kolobov, V. V., Prokopchuk, P. I., Smirnov, M. Yu., Vagin, S. A., Pertel, M. I., Tereshchenko, E. D., Vasiliev, A. N., Grigoriev, V. F., Gokhberg, M. B., Trofimchik, V. I., Yampolsky, Yu. M., Koloskov, A. V., Fedorov, A. V., & Korya, T. (2011). Deep electromagnetic sounding of the lithosphere of the eastern part of the Baltic (Fennoscandian) shield in the field of powerful controlled sources and industrial transmission lines (Fenics experiment). Fizika Zemli, (1), 4—26 (in Russian).
Zhamaletdinov, А. А., Shevtsov, A. N., Toka¬rev, A. N., Kononov, Yu. M., & Vanyan, L. L. (1999). Influence of the ionosphere and displacement currents on the results of deep electromagnetic sounding in the field of an ELF antenna. Doklady AN, 366 (5), 688—691 (in Russian).
Rokityansky, I. I. (2012). Notes on geoelectrics. Geofizicheskiy Zhurnal, 34(4), 235—244. https://doi.org/10.24028/ gzh.0203-3100.v34i4. 2012.116777 (in Russian).
Rokityansky, I. I. (1981). Induction sounding of the Earth. Kiev: Naukova Dumka, 296 p. (in Russian).
Rokityansky, I. I. (1975). Investigation of electrical conductivity anomalies by the method of magnetovariational profiling. Kiev: Naukova Dumka, 296 p. (in Russian).
Rokityansky, I. I. (1970). Investigation of deep electrical conductivity. Geofizicheskiy sbornik AN USSR, (38), 102—106 (in Russian).
Saraev, A. K., & Kostkin, P. M. (1998). The structure of the electromagnetic field of an ELF radio installation. Voprosy geofiziki, (35), 117—135 (in Russian).
Tikhonov, A. N. (1943). On the stability of inverse problems. Doklady AN SSSR, 39, 195—198 (in Russian).
Backus, G., & Gilbert, F. (1967). Numerical applications of a formalism for geophysical inverse problem. Geophysical Journal International, 13(1-3), 247—276. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1967.tb02159.x.
Backus, G., & Gilbert, F. (1970). Uniqueness in the inversion of inaccurate gross Earth data. Philosophical Transactions of the Royal Society A, 266, 123—192. https://doi.org/10.1098/rsta.1970.0005.
Parker, R. L. (1972). Inverse theory with grossly inadequate data. Geophysical Journal International, 29(2), 123—138. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1972.tb02203.x.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
