Геофизический журнал № 2, Т. 34, 2012

К 80-летию со дня рождения Анатолия Васильевича Чекунова

Н. Электромагнитная эмиссия литосферы: всегда ли мы адекватно трактуем то, о чем как будто знаем?

Рассматриваются дискуссионные вопросы генерации и распространения электромагнитных возмущений, регистрируемых на земной поверхности или над нею в широком диапазоне частот. Внимание концентрируется на одном из всей совокупности компоненте флуктуаций — электромагнитном шуме литосферного происхождения как естественном физическом явлении. Его возникновение интерпретируется в рамках модели геосреды как открытой диссипативной дискретной фрактальной системы и с учетом известной флуктуационно-диссипативной теоремы статистической физики, связывающей спонтанные флуктуации параметров системы с ее диссипативными свойствами. Подчеркивается общность и взаимосвязь процессов генерации и распространения сейсмоакустического и электромагнитного шумов литосферы, характеризующихся широкодиапазонным фрактальным спектром и являющихся продуктом механизма эволюции перколяции внедрения (фронта градиентной перколяции). Отмечается, что эти процессы присущи не только собственно фрактальным агрегатам, но и широкому классу сред с иерархической структурой. Обсуждаются результаты экспериментальных исследований последних лет, в том числе новые экспериментальные данные о регистрации электромагнитного излучения радиоволнового (килогерцевого) диапазона в пределах акватории Черного и Азовского морей.

И., А., А., Б., И., Д., -П. Навигационные особенности полетов голубей в гравитационном поле Украины

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Рассмотрены результаты испытательных полетов домашних голубей в равнинной области Украины, характеризующейся расчлененным гравитационным полем (аномалии Буге от –30 до +70 мГал). Длина маршрутов от точки запуска до места постоянного базирования составляла от 15 до 200 км. Маршруты прокладывались в слабо - и сильно расчлененном поле силы тяжести. В полетах участвовали как местные опытные птицы, так и молодые, специально выращенные в резко различающихся гравитационных полях. На птицах закреплялись GPS-датчики, которые фиксировали координаты полета (φ, λ, H) через каждые 2 с. Согласно результатам испытаний, гравитацонные аномалии даже незначительной величины (±10 мГал) влияют на отклонение маршрутов голубей от прямой линии наряду с другими факторами (наличие дорог, рек и др.). Необходимо продолжать эксперимент, который будет откорректирован с учетом полученного опыта. Предложен инерциально-гравитационный механизм навигации животных.

В., Ф., А. Акустополяризационные измерения упругоанизотропных свойств метаморфизованных пород по разрезу немецкой сверхглубокой скважины KTB

Немецкая сверхглубокая скважина KTB, пройденная в массиве, сложенном парагнейсами, метабазитами, гранитами и метаосадочными породами (Германия, Виндишешенбах), достигла предельной глубины 9101 м. С целью составить общий скоростной разрез массива выполнены определения упругоанизотропных свойств на образцах пород, отобранных в диапазоне глубин 4,1÷7,1 км. Для этого интервала плотность пород составляет 2,75—3,33 г/см3, скорость VР=6,0÷7,1, VS=3,3÷4,0 км/с; средние значения: r=3,0 г/см3, VР=6,7, VS=3,65 км/с. На основании сравнения этих данных с данными верхней части массива (до 4 км) их можно считать общими для всего разреза. Все изученные образцы упругоанизотропные. На образцах керна КТВ обнаружены те же явления, которые ранее были выявлены в корне Кольской сверхглубокой скважины СГ-3.

Я. Генезис и термодинамическая эволюция внешних геосфер

На основании термодинамического и кинетического анализов данных о РТ-условиях во внешних геосферах обоснованы новые идеи о происхождении и эволюции высокотемпературной (800—375 °С) газоводной атмосферы в архее (3,8—2,8 млрд лет назад) на поверхности плагиогранитной земной коры, которая охладилась до критической температуры воды — 375 °С. В раннем протерозое при конденсации газоводной атмосферы сформировался кислый океан, образовался свободный атмосферный кислород по реакции: Cl2(г)+H2O(ж)=2Cl–(в)+2Н+(в)+0,5O2(г). В раннем рифее появилась первая суша и началось осадконаколение, которое способствовало нейтрализации океанической воды при снижении температуры до нормальной 1,2—1,0 млрд лет назад создались благоприятные условия для возникновения жизни на Земле. При активизации тектоники плит, особенно с фанерозоя, рост гор, увеличение скорости осадконакопления, эволюция жизни, падение РО2 в атмосфере, усиление вулканизма и мощности землетрясений, общее похолодание, что особенно интенсивно проявилось в неогене и четвертичном периоде. На планетах Марс и Луна должна проявиться подобная земной эволюция внешних сфер в раннем докембрии.

В., Е., Д., И., М., П., П., В. Криворожское землетрясение 25 декабря 2007 г. Инструментальные данные

Приведены результаты совместных исследований инструментальных данных о местных землетрясениях, полученных на цифровых сейсмических станциях Геофизической службы РАН и Института геофизики НАН Украины. Представлены результаты исследования криворожского землетрясения 25.12.2007 по данным его регистрации на цифровых сейсмических станциях РАН, НАН Украины, с привлечением материалов наблюдений отдельных станций национальных сетей Румынии, Чехии, Германии, Турции и др.

И., Мельник П. П., А., И. О влиянии магнитного поля Земли на урожайность озимой пшеницы на территории Украины

В результате статистических исследований показана взаимосвязь урожайности озимой пшеницы с интенсивностью магнитного поля Земли на территории Украины для периода 1955—1990 гг. Наблюдаются существенные изменения магнитного поля в пространстве (B=1910 нТл между Закарпатской и Харьковской областями) и времени (B=850 нТл для периода 1955—1990 гг). Для исследуемого временного интервала наблюдается закономерное увеличение урожайности пшеницы от Y=17—18 ц/га до Y=32—35 ц/га. Полученные коэффициенты корреляции урожайности озимой пшеницы с геомагнитным полем для отдельных областей (изменяются в пределах от r=0,64 (Луганская) до r=0,89 (Черновицкая)) и для всей территории Украины (r=0,85) свидетельствуют об их существенной зависимости.

В., В. Происхождение и история развития пролива Брансфилда (с учетом интерпретации данных ГСЗ)

На основі аналізу матеріалів ГСЗ показано принципову різницю в будові земної кори північно-західних материкових окраїн півострова Триніті (субокеанічній) та Землі Грейама (субконтинентальній). Виходячи з подоби геоморфологічних елементів по обидва боки трогу Брансфілда, Антарктичний півостров і Південношетландські острови могли складати єдину структуру, на підставі чого зроблено висновок щодо ймовірного походження проливу в результаті спредингового розсуву дна внаслідок рифтогенезу. За даними GPS-спостережень розраховано, що розкриття проливу Брансфілда могло початися в інтервалі 26—37 млн років тому, тобто в пізньому палеогені — ранньому неогені. На основі інтерпретації сейсмічних моделей запропоновано схему історії розвитку проливу Брансфілда.

На основании анализа материалов ГСЗ показана принципиальная разница в строении земной коры северо-западных материковых окраин полуострова Тринити (субокеанической) и Земли Грейама (субконтинентальной). Исходя из подобия геоморфологических элементов по обе стороны трога Брансфилда, Антарктический полуостров и Южно-Шетландские острова могли составлять единую структуру, на основании чего сделан вывод относительно вероятного происхождения пролива в результате спредингового раздвижения дна в результате рифтогенеза. По данным GPS-наблюдений рассчитано, что раскрытие пролива Брансфилда могло начаться в интервале 26—37 млн лет назад, то есть в позднем палеогене—раннем неогене. На основании интерпретации сейсмических моделей предложена схема истории развития пролива Брансфилда.

А. Выбор оптимальной конфигурации нейронной сети
при моделировании годографов сеймических волн

Осуществляется выбор оптимальной архитектуры сети искусственных нейронов для создания модели времен вступления фаз сейсмических волн. На примере записей сейсмостанцией «Одесса» сигналов, возбуждаемых в очагах черноморского региона, выполнены оценки адекватности моделируемых времен зарегистрированным, устойчивости работы модели в оперативном режиме в зависимости от плотности покрытия пространства источниками, направления прихода к точке регистрации сейсмической радиации. Приводятся графические примеры оценок.

Эпух Е. Е., С., О.,Эзеидбо С. У. Инверсия силы тяжести разломных структур бассейна Гонгола с помощью ступенчатой модели

Разломным структурам часто свойственны аномалии силы тяжести ступенчатого вида. Следовательно, анализ аномалий силы тяжести ввиду таких структур эквивалентен определению четырех параметров разлома: глубины от поверхности, мощности осадков, перепадам плотности и углу падения разлома. В данном исследовании выполнена инверсия силы тяжести с помощью ступенчатой модели с целью одновременной оценки четырех параметров нарушенного пласта. Модель предполагает конфигурацию, в которой бассейн заполнен однородными осадками. Для оценки параметров разлома были приняты три характеристические кривые.

Согласно анализу остаточных аномалий в пределах разломных структур глубина заложения последних не зависит от их простирания. По оценке глубины от поверхности и мощности осадков определена глубина залегания фундамента. Она не превышает 1 км в юго-западной и 7 км в северо-восточной части изучаемой области. Найденная глубина залегания фундамента соответствует приемлемой геологической модели и согласуется с материалами сейсмических и буровых работ. Материалы интерпретации использованы при построении карт изменения плотности, а также плотности кристаллических пород бассейна. Это способствовало разделению бассейна на зоны осадков, комплексы пород фундамента и гранитного плутона.

В. Напряженно-деформированное состояние Западного Горного Крыма в олигоцене — голоцене по тектонофизическим данным

В пределах Западного Горного Крыма изучены 2016 тектонических зеркал с кинематическими индикаторами и 600 разрывов без видимых следов смещения. С помощью структурно-парагенетического и кинематического анализов определены поля тектонических напряжений. Эти поля разделены на три типа: сдвиговый, сбросовый и взбросовый, которым соответствует 51, 30 и 19 % разрывов. Ориентировки действующих осей для каждого типа поля были сопоставлены с простиранием Главной гряды Горного Крыма. На основании сопоставления восстановленных полей с механизмами очагов 8 близлежащих землетрясений выделено современное региональное поле напряжений. Результаты проинтерпретированы в контексте региональной тектоники Крымско-Черноморского региона. Сделано заключение, что Крымские горы сформировались в результате совместного воздействия Африкано-Аравийский, Адриатической и Паннонской плит.

Научные сообщения

Миронцов Н. Л. Сравнительный анализ микрозондов электрического каротажа
различной геометри

Рассмотрены различные варианты расположения электродов микрозондов на поверхности «башмака»: AMNB, NAMB, BAMN, для которых с помощью математического моделирования исследован вопрос качественного расчленения тонкослоистого разреза. На основе сравнительного анализа полученных результатов предложена оптимальная геометрия микрозондов, позволяющая количественно интерпретировать данные микрокаротажа.

В. Напряженно-деформированное состояние и кинематические характеристики верхней части земной коры в районе Мичуринского месторождения (Кировоградский рудный район) Украинского щита

В статье приведены результаты тектонофизических исследований, выполнявшихся в 2010 г. в центральной части Укераинского щита вблизи Мичуринского уранового месторождения. Исследовано внутреннее строение и напряженно-деформированное состояние земной коры по результатам структурно-парагенетического анлиза трещиноватости, а также поля напряжений по данням измерения зеркал скольжения. Установлено, что рудообразующей фазой деформации в пределах месторождения была бобринецко-живановская сдвиго-надвиговая, во время которой формировались трещины отрыва и структуры растяжения. Перераспределение рудного вещества происходило на субботско-мошоринском и корсунь-новомиргородском етапах.

Лукович В. В., Г. Расчет площади повреждений протовокоррозийного покрытия отрезка трубопровода по данным электрометрических измерений

Построены математическая модель, алгоритм и программа расчета площади повреждения противокоррозионного покрытия магистрального трубопровода, поляризационного потенциала и плотности тока на поверхности повреждения по данным электрометрических измерений. По этим данным рассчитаны соответствующие параметры.

Мостовой В. С., В. О корректности задачи нелинейной регрессии при мониторинге природных и рукотворных объектов

Рассмотрены нелинейные модели мониторинга, построенные на основе суперпозиции осцилляторов со свободными параметрами, наблюденными данными как задачи нелинейной регрессии. Для выбранных нелинейных математических моделей выясняются вопросы, связанные с существованием решения, его единственностью и устойчивостью в зависимости от начальных данных. Последнее обстоятельство особенно важно, поскольку алгоритмы, построенные на основании этих моделей, ориентированы на непосредственную обработку полевых наблюдений, что означает зависимость от характеристик измерительной аппаратуры, ошибок измерения и сопутствующего фона помех. Для построения оптимальных оценок параметров модели предлагается разделение линейных и нелинейных параметров c целью оптимизации процесса вычисления. При поиске квазиоптимальных решений такое разделение позволяет использовать только нелинейные свободные параметры для симулирования в методе Монте-Карло. Линейно входящие параметры определяются решением системы линейных уравнений. Таким образом, размерность задачи поиска оптимальных оценок уменьшается на размерность вектора линейных параметров.

С. Аннигиляционный механизм землетрясений

Предложен механизм тектонических землетрясений, который основывается на высвобождении энергии, накопленной горными породами вследствие пластической деформации.

Ю., В. К вопросу о цифровом преобразовании
сейсмологического сигнала

Статья посвящена преобразованию аналогового сейсмического сигнала в цифровой код. Преобразование выполняется с помощью микропроцессора вместо сигнального процессора. Это позволяет удешевить процесс преобразования при сохранении эффективности.

Юбилеи