УДК 550.837523550 372.+ 550.837

1, 1



ГеоэлектрическГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ аяМОДЕЛЬь ЮЖНОГО БОРТА ЧУЙСКОЙ ВПАДИНЫ СЕВЕРНОГО ТЯНЬ-ШАНЯ

Аннотация.

По результатам 3D инверсии инвариантных кривых МТЗ, выполненной методом подбора кривых МТЗ, рассчитанных 3D для серии моделей южного борта Чуйской впадины, построена геоэлектрическая модель сейсмоактивного региона Северного Тянь-Шаня. Показано, что Ппереход к площадным, детальным магнитотеллурическим исследованиям и методике 3D интерпретаци­и кривых МТЗ позволил скорректировать глубинные построения, существенно меняет представление о геоэлектрическом разрезе, полученныеом ранее по их 1-D – 2D инверсиии напо более редкой сети МТ магнитотеллурическихнаблюдений и выделить области, где можно получить достаточно достоверную информацию.

Ключевые слова: МТ зондирование, 3D инверсия, разрешающая способность, импеданс.

Об авторах:

1 – ЦГЭМИ РАН  ИФЗ им. ,  г. Троицк, г. Москва, Россия

Введение

Магнитотеллурические данные. получены Научной станцией РАН (г. Бишкек) в 2004 – 2006 гг. с помощью станцией Phoenix MTU-5 при выполнении международного проекта ИНТАС «Трехмерная электромагнитная и термическая томография сейсмоактивных зон земной коры» [1]. Надежность получаемых при этом параметров геоэлектрических структур определяется разрешающей способностью к ним кривых МТЗ.

Казалось бы, высокаяПлотность МТ на­блюдений способствовала повышению повышению надежности решения обратной задачи МТЗ в условиях неод­нородностей, слагающих верхние структурныее этажии южного борта Чуйской впадины (рис. 1).

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Рис. 1. Схема расположения точек МТЗ [1]. 1 - полигон РАН,  2 – МТЗ и их номера, 3 – города, 4 – разломы (I -  Иссык-Атинский, II – Шамси-Тюндюкский), 5 – Центрально-Чуйская флексурно-разрывная зона, 6 – номера профилей МТЗОднако, появление дополнительных модельных блоков и в нижележащих структурах, делает обратную задачу МТЗ крайне неустойчивой. .Появление дополнительных модельных блоков в верхнем структурном этаже, которые нужно определять или учитывать, также затушевывают информацию о нижнем структурном этаже. Кажущаяся простота геоэлектрической модели [Баталев, 1989], получаемая при редкой сети наблюдений, может не отвечать той, что имеет место в действительности. При этом принципиально важно задание априорной информации, стабилизирующее решение обратной МТЗ, например, исходя из сведений о положение волновода в разрезе коры.

1. Площадные наблюдения, выполненные на южном борту впадины по сети наблюдений с шагом 1 - 2 км показали, что геоэлектрический разрез более контрастный и изменяется по латерали и с глубиной [Рыбин и др., 2008]. Интегральная проводимость осадочного чехла южного борта уменьшается от Иссык – Атинского разлома к Шамси-Тюндюкскому с 40 - 130 См до 20 - 80 См (рис. 2а).

Методология 3D интерпретации кривых МТЗ

Алгоритм построения блочной 3D моделирешения. Он в себя включает: оценку размерности верхнего и нижнего структурных этажей; определение наиболее информативных типов инвариантных кривых МТЗ при выделении низкоомных блоков в коре; 1D инверсию максимальных сmaxH, минимальных сminH кривых индукции  и построение по ним верхней части стартовых 3-D сеченийразрезов с(у, H) верхней части 3D модели [2]с распределениемsd интегральной проводимости осадочного чехла (рис. 2а); уменьшение влияния “шумовой” части геоэлектрических неоднородностей верхнего структурного этажа на кривые МТЗ с помощью путем вычисления инверсии нормализованных кривых сmaxHN, [Белявский, Алексанова, 2014] и построение нижней, коровой  части стартовой модели4; построение стартовой 3D модели путем согласования оценок параметров глубинных частей разреза, полученных по кривым сmaxH и сmaxHN.; корректировка параметров блоков в стартовой модели с помощью методом подбора  йЧисленное трехмерного моделирования МТ полей выполнялось по программе Maxwellf  [3]; 3D модельных амплитудных сmахНМ и сminНМ и фазовых М кривых к экспериментальным сminH, сmaxH, с учетом изменения главных их ориентации, параметров асимметрии и погрешности экспериментальных данных (2 % для |Zxy | и |Zyx|). 

оценку достоверности, полученной геоэлектрической модели, путем изучения разрешающей способности кривых сmaxH МТЗ к изменению в нейУЭС низкоомных блоков модели. 

ОимКуниля, . В результате проведенных модельных исследований были выбраны методы максимума и минимума индукции и фазового тензора. М

МТЗ атрица импеданса матрица импеданса отвечает 2D размерности в основном на пр. офилях офилях№№ 1 и 3 – 3,структуре геоэлектрического разреза.

Рис. 2. Вид сверху (Z = 0) на 3D модель Чуйской  впадины. Справа - шкала УЭС блоков. Цифры на блоках т. н. модельных полей. В скобках - номера экспериментальных МТЗ

Сечения результирующей модели, полученной методом подбора 3D модельных кривых сmахНМ и сminНМ к экспериментальным даны для Z = 0 км на рис. 2, на рис. 6 для вертикальных сечений:по сечениям вдоль профилей Х = 0 - 10 км (пр. 2zy - 3zy), Х = 40 - 65 км (5zy и 6zy),  Х = 90 км (7zy), Х = 110 км (8zy) и Х = 130 км (9zy) и 4и на рис. 7 У = -15 км (1zx) на рис. 3, 3zx (У = 20 км) и 17 zx - 18 zx  (У =  25 - 27 км)5. На эти сечениях нанесены изолинииразрезы  с(ху, Н)М для профилей 3zy. 5zy, 6zy, 7zy, 8zy, 9zy и с(ху, Н)М для профилей 7zx, 8zx и 10zx. Пример с опоставления экспериментальных кривых сmахН, сminН и модельных подобранных кривых сmахНМ, сminНМ для профилей МТЗ 1, 10 представлен на рис. 368а-б. Относительная погрешность подбора ZmахНМ к ZmахН на периодах Т < 50 c не превышает 15 %. С уменьшением фонового УЭС коры и мантии до 400 Омм она уменьшается и на Т > 50 c (рис. 4).

Оценка рСреднеарифметические по профилю, относительные среднеарифметические погрешности подбора к кривым |ZmaxH| и |ZminH| значений |ZmaxH|М и |ZminH|М  составляют для всего частотного диапазона в среднем по профилям МТЗ:  1 - ZmaxH = 14. % и ZminH = 19%; 2 - ZmaxH = 15 % и ZminH  = 30 %; 3 - ZmaxH = 13 % и ZminH = 12%; 4 - ZmaxH = 30 % и ZminH  = 27%; 5 - ZmaxH = 30 % и ZminH  = 27 %; 6 - ZmaxH = 18 % и ZminH  = 15 %. Для диапазона урезанного со стороны низких частот погрешность подбора кривых МТЗ значительно уменьшается. Высокие погрешности связаны с тем, что на ряде МТЗ, расположенных в прогибе, на Т = 80 - 200 с значения сmахНМ > сmахН.  Поскольку этот интервал соответствует экстремуму кривых сmахН, то для глубин свыше 40 км параметры разреза могут быть оценены со значительной погрешностью. Уменьшение УЭС коры и верхней мантии (фоновое значение) ведет к значительному уменьшению погрешности подбора модельных кривых  к экспериментадбным на этих периодах (рис. 6). Из рис. 6 видно, что на этом интервале периодов (глубин) кривые сmахН и сmахНМ расположены на порядок ниже кривой нормального глубинного зондирования [Ваньян, 1997].

Погрешность подбора модельных фаз ArgZmaxHМ к ArgZmaxH на профилях № 1, № 3 (рис. 9а-б) достигает нескольких градусов (рис. 7). Из для.(. пр. 7zy) (рис. 10 и рис. 11) экспериментальных ArgZmaxH на профилях МТЗ 4, 6 и модельных ArgZmaxHМ на частотных характеристик видно, что зона Иссык-Атинского разломана глубине 0.8 км  выделяется повышенными значениями ArgZmaxH ≈ ArgZmaxHМ = -20о - -30о, а кровля проводящих пластов осадочного чехла и коровогопроводника на глубинах 5 - 20 км ютпо – (-), кровля высокоомного блока - с с = 5000 Омм с ArgZmaxHМ = -10о, а его подошва с ArgZmaxHМ = -30о при УЭС верхнего слоя 25 – 100 Омм  - -58.

Разрешающей способности кривых индукции к УЭС проводящих блоков показала, что в моделей. Для сечений 3-D моделей(4 – 5, рис. 8), в которых кривые сminHМ, сmaxHМ близки к экспериментальным, значимость геоэлектрических построений, оценивалась путем оценки 15 - разрешающей способности (кажущегося скМ)  кривых сmaxHМ к изменениям сМ и SМ у коровых низкоомных блоков моделей, представленных на рис. 6.9  .2122= в, в которых Skew < 0.15 и з < 015 (рис. 9а). Модели М20 – М22 отличаются от М1 на рис. 4а, наличием низкоомного блока на глубинах от 10 до 50 км в интервале 12 < У < 19 км. Вблизких к представленной на рис. 4а (рис. 12), ливающимися на глубине ZМ = 5 км сМеивысокоомным блоком мощностью 2 км 32=30но 7- 32 = 330. В, чема 09а кривых  ает  оближенными си отZ = Z = выскооомным блоков ов - 15 соответствующим эти ZоZМ,1- 1,возрастание450 См до  М

Для профиля 3zy  (рис. 12а) изменение SМ корового проводника в верхней коре с SМ = 400 См до 3000 См, а его сМ с 5 Омм до 40 Омм под т. н. 103 и т. н. 113 не ведёт на периоде Т = 10 с к значимым изменениям скМ. Переход от моделей без высоокомных слоев (М20, М22) к моделям (М21) с высокоомными слоями, разделяющие проводники в коре,  не проявляется на скМ. Переход от модели М32 со сливающимися проводящими слоями (S = 650 См) к М30 с разделенными не ведет к изменению ск на Т =10 с, но на Т = 70 с они различаются в 3 раза, при этом не разделенные высокоомными блоками модели, характеризуются  ск32 >> ск30.  Переход от модели М38 с двумя сливающимися пластами к моделям М39 - М43 с разделенными на глубине от 4 км до 8 км не проявляется изменениями ск, если их суммарная интегральная проводимость сохраняется. Переход от моделей с проводником (М49, М45) к модели без корового слоя (М52) не ведет к изменению ск, даже при уменьшении SМ c 2800 Cм до 1000 См. 1.В моделях 20 - 22 возрастание суммарной проводимости коровых проводников  с 3000 См до 5000 См ведет к уменьшению ск с 500 Омм до 60 Омм. 

Аналогичная ситуация имеет место на профиле 5zy (рис. 12б), где изменение SМ от  400 до 700 См и сМ от 5 Омм до 30 Омм в блоках моделей М34, М35, М39 под т. н. 95 – 105, расположенных на глубине 1 – 4км, и возрастание  SМ с 1100 См до 1800 См на глубинах до 15 км не ведет значимым изменениям в  скМ,  как  и уменьшение мощности корового слоя, залегающего глубже 30 км. Коровый слой на глубинах 30 - 40 км не проявляется на кривых сmaxHМ..9у слоя Мс липриМZМ ZМ= сZМИзменение изменения у слоя < М< ZМZМ На пр. 6zy и пр. 7zy (рис. 9в-г) SМ возрастает с 250 См до 1000 См под т. н. 106 - 126 т. и т. н. 117 – 177Мвозрастает с 300 См до 1000 См для слоя, залегающего на глубине ZМ = 5 - 10 км, что, однако, не ведет к изменению рюрасположенных же

Выводы. В 3D моделях кривые сmaxHМ имеют низкую разрешающую способность к изменению сМ проводящих блоков, по сравнению с 1D - 2D моделями. Это связано с тем, что вВ областях, где skew > 0.15 и з > 0.15 зависимость  отизменения М более слабая, чем на сечениях модели, где skew < 0.1 и з < 0.1 (рис. 9). рассмотренных моделях сmaxHМ ≠ с║ и они электрическое поле, ориентированное по оси Х, в широтном направлении, не отвечают не полю только кривым ТЕ-моде, но в них присутствует и им составляющая ТМ модыимТМ-моды. Из-заыее. Вемприсутствияисется ям коровых проводников нижнего структурного этажасоставляющая, вызванная изменением УЭС блоков расположенных вдоль оси Х.. Это видно и из 1D инверсии кривых in = с┴, теряющих связь с геоэлектрическим разрезом на глубинах  свыше 5 - 10 км (рис. 10). Таким образом, увеличение количества блоков с различными УЭС в модели ведет к тому, что максимальные кривые, ориентированные в субширотном направлении, не несут информацию об их УЭС и блоков, расположенных под ними. Влияние трехмерных блоков на этот процесс показывают результаты 2-D инверсии кривых сmaxH ≈ сII в частотном диапазоне, где skew < 0.1 и  skewN < 0.1 проведенные  на профиле МТЗ 3 (профиль 6 zy).

Информативность кривых фазового тензора и индукции. Она оценивалась  по 1D инверсии - кривых сmaxHМ, сminHМ и фазового тензора - максимальных сfaz2М и минимальных сfaz1М [Caldwel et al., 2004], вычисленных для 3-D моделей южного борта впадины. Графики с(Н)М для т. н. профилей 8zy (а), 6zy (б), 5zy (в), 3zy (г) даны  на рис. 103 

В результате установлено:

- в т. н. 26 и т. н. 86 пр. 6zy на T > 10 - 100 с, отвечающих глубине проникновения поля  Н > 10 - 30 км, параметры асимметрии skew > 0.1 и skewN > 0.1. Графики с(Н)М кривых сmaxHМ и сfaz2М и на глубинах свыше 10-20 км отражают изменение модельных УЭС с глубиной, в отличие от кривых другого типа. Под т. н. 136, где на Т > 4 с skew > 0.1 и skewN > 0.1 они показывают на глубину H = 5 - 7 км расположения подошвы проводника при фактической Z = 8 км, а глубже не отражают изменение УЭС. Разрезы у минимальных кривых сminHМ и сfaz1М с(Н)М <<  не контролируют изменение с(Z) при Z > 10 км.

МТ зМ Н≈ ZМ = .Однако, вприся только.  Изменение с(Н)М кривых сfaz2М фиксирует высокоомное основание на глубине Z = 80 км;

на пр. 3zy в т. н.: 73, т. н. 83 и т. н. 153 при Т > 10 c - skew > 0.1 и при Т < 200 c - зМ < 0.1 , что отвечает глубине Z > 20 км графики с(Н)M кривых сmaxHМ и сfaz2М отражают изменение с(Z)М до глубины 10 км. Низкоомный блок расположенный глубже, е и выделяется перегибами на восходящей ветви с(Н)M. с(Н)М  минимальных кривых лучше отражают разрез для глубин ZМ <  10 км, по сравнению с остальными типами кривых.

- в т. н. 28 пр. 8zy на Т > 0.1 c, отвечающих глубине проникновения МТ поля Н > 3- 6 км, skewМ > 0.1, а при Т < 400 c - зМ < 0.1. с(Н)М кривых сmaxHМ и сfaz2М для ZМ в интервале глубин 70  > ZМ > 20 км четко не отражают изменение с(Z)М.

Выводы: Проводящие блоки (осадочный чехол) расположенные на ZМ = 1 – 7 км экранируют нижний геоэлектрический разрез коры. Минимальные значверхних ения с(Н)М обусловлены проводящими блоками коры модели (рис. 4 -50). Они оконтуривают проводники чехла и коры, имеющие УЭС на порядок нижениже, чем у вмещающей среды, приближаясь к их истинным значениям при большой мощности блоков и малой глубине их расположения (– на 0, рис. 4а), но выше, чем  этих блоков или отличаясь от них на порядок (рис. 6а, т. н. 12 - 102). Под впадинами пласты с сМ = 20 Омм, мощностью до 5 км при ZМ>глубине их расположения Н =  8 км выделяются с Аналогичная ситуация наблюдается и на профилях: 5zy, 6zy, 7zy, 8zy и 9zy. Пониженными с(Н)М ≈ 300 - 400 Ом со значениями меньшими фоновых значений сМ ( рис. 4) иТаким образом, низкие с(у, Н) обусловлены проводящими разломами и горизонтальными слоями (рис. 2 - рис. 4), но их с(у, Н) далеки от истинных УЭС (рис. 12).  0.. При Нпоказывает на, отвечающее проводнику на Z > 40 км

всегда, даже качественно, алваеь. Инверсия максимальных кривых фазового тензора  лучшим образом отражает изменение проводимости глубинных частей коры и мантии, показывая на наличие под низкоомными блоками средней и нижней коры высокоомной мантии. Но, как будет показано ниже, условия мультипликативного разложения матрицы импеданса [Caldwel et al., 2004], необходимого для построения кривых, не всегда выполняются.

Фазовые кривые ArgZmaxHМ контролируют положение кровли проводников в верхней коре значениями ArgZmaxHМ = 200 – 300,  а средней ArgZmaxHМ = -450 – -350 (рис. 10 – рис. 11). 

Результаты 2Д инверсии  продольных и поперечных кривых еМТЗ№

. 1 з 1и  Е5D≈ Е., что в коре и верхней мантией с  = 760 Омм -9в интервале глубин Z - 30 кмZ3 16 и на Z30 - 50 с 28 (Sск = 1300 См) для 16 т. МТЗ составляет 1436для 1 (или для одной точки МТЗ 8 – 9 %), а в расширенном диапазоне периодов Т = 0.1 – 500 с она достигала 160% при достаточно мрипо УЭС слоя - ≈ZМ =  1-в;с 1м от Z до Z = 15 км6Z30 МТЗ 599 – 605, с 7 м на Z = 30 км (МТЗ 602 - 604) и на Z = 40 км  под МТЗ  602 - 47 (рис. 11г)Под отрогами Киргизского хребта 1слой с 1м расположен в интервале Z - 50  (Sск = 2000 См).На периодах Т = 1 – 50 с  суммарная относительная погрешность 2D инверсии составляет 107 – 150 % 1Как видно погрешности в этих двух моделях (рис. 11) близки, но ыимеют различное положение ящих слоев. Под горным обрамлением они  в обеих моделяхглубинах Z - , а под осадочным чехломZ=  или 20 - 40 км (рис. 11а, г)

В 2D модели пр. 3, согласно 2D и≈ Е, на глубине от 20 км до 50 км  под предгорьями Киргизского хребта и впадиной также выделен слой с сcr = 80 - 100 Омм. На периодах Т = 25 - 100 с суммарная погрешность инверсии составляла 85 - 125 % для 13 т. МТЗ (6.5 – 9.6 % на 1 т МТЗ) .

Выводы. Под данным 2D инверсии п возможны варианты положения кровли проводящего слоя в интервале Нcr = . Это подтверждает вывод о низкой уюьблоков коры и их положению в разрезерис. 9 и 0, пр. 3zy(.)кривых  и согласно 2D инверсии проводящий блок расположен под пр. 3 в интервале глубин от 20 до 50 км с сcr =  80 - 100 Омм, а  под пр. 1 от Zcr = 30 км до Zcr = 50 км с сcr =  11 Омм  (рис. 11,г) или от Z км до Z= 30  16 и на Zот30 до  50 км с 28 Омм (рис. 11,а).

2D инверсия  кривых сmaxH ≈ Е показала на наличие коровых горизонтальных проводников в разрезе и на интервал изменения достаточно высокое еУЭС слоев корыдвумерных офилей матрицы импедансаОценим возможности магнитовариационных методов при решении рассматриваемых задач.

Анализ векторов Визе-Паркинсона2, рассчитанных (длямодели на рис. 2 – 3)и М1 показал, что ReWzy определяются аиидоль оси Хвцентральной и северной яхМаксимумы частотных характеристик  на пр. , характеризующие максимальные градиенты изменения вдоль оси У интегральной проводимости блоков коры, приходятся на периоды Т =  3 - 25 с в моделях с высокоомной верхней и нижней корой (рис. 12, а-б).  В моделях с низкоомной корой (рис.12, в-г) он смещается на Т = 10 - 50 с. В первом случае аномалии  затухают на периодах Т > 100 c и Т < 0.1 c, а во втором случае на  Т > 300 c и Т < 0.1 c.

Таким образом, неоднородности верхней частей коры могут быть аппроксимированы локальными блоками, для которых на периодах Т > 100 - 300 с можно использовать мультипликативное разложение матрицы импеданса и оценивать параметры верхней мантии по методу фазового тензора [Caldwel et al., 2004]. При изучении УЭС верхней и средней коры его возможности ограниченны (рис. 10).        

трансформированных в глубинные характеристики  2 моделей их разностью Д S =  |Sмах - Smin| блоков., расположенных на глубинах 5 - 15 км. для Д S: 160 См -  ReWzy = 0.5,  550 См –  ReWzy = 1.2, 300  Cм –  ReWzy = 0.8 и для 500 См - ReWzy = 1.0. Разрешающая способность к УЭС низкоомных блоков модели ReWzу значительно выше, чем  у кривых сmахНМ и сminНМ.

Результаты

1. На профиле 1, где проведена 2D-3D инверсия кривых МТЗ, наиболее вероятное положение проводящего слоя под отрогами Киргизского хребта на глубинах Zcr = 40 км с интегральной проводимостью Scr = 400 См (3D инверсия) или Zcr = 20 - 30 км (2D инверсия) с интегральной проводимостью Scr = 500 - 2000 См. Его интегральная проводимость под Чуйской впадиной при Zcr = 30 - 40 км составляет по данным МТЗ 300 - 400 См, а под Предкиргизским прогибом Scr = 700 – 800 См (рис. 3). Под профилем 3 в 2D модели на глубинах от 20 км до 50 км под предгорьями Киргизского хребта и впадиной выделен слой с удельным сопротивлением сcr = 100 Омм, а в 3D модели он расположен на глубинах от 40 до 80 км с УЭС сcr = 20 Омм.

Волновод на НV = 35 - 40 км, выделяемый в работе (Cабитова и др., 1998), близок к зонам низких с(Н) на профилях 1 (3zy), 3 (6zy), 5 (8zy) и 10 (1zx)  (рис. 3). Волноводы на глубинах НV = 25 км и НV = 50 км (Сабитова и др. в [4]) близки к положению проводящих слоев на разрезах с(Н) профилей 2 (5zy), 6 (9zy), 7 (13zx) и 8 (17zx).

Согласно 3D инверсии кривых сmaxH южнее Шамси–Тюндюкского разлома (широты ц = 42.30ґ - 42.40), под профилем 10 (1zx) проводник расположен на Zcr = 35 - 40 км для л = 73о.40ґ - 74o30` и л = 75о10ґ. Между последними долготами и севернее ц = 42.30` он залегает на глубине Zcr = 10 км.

В 3D моделях при оценке избыточной интегральной проводимости блоков коры достаточно высокой разрешающей способностью обладают реальные части векторов Визе-Паркинсона (рис. 12).

Рис. 3. Сечения 3D модели, отвечающие профилям МТЗ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10 (рис.1) и модельным: а - пр. 2zy - 3zy, б - 5zy, в - 6zy, г - 7zy, д - 8zy, е - 9zу, ж – 1zx. Пунктиры - зоны пониженных продольных VP по томографическим данным (Cабитова и др., [4]). Разломы: 1 – Шамси–Тюндюкский, 2 – Иссык-Атинский. Изолинии с(у, Н)М - в lg(Омм). Справа - УЭС блоков. Масштаб по оси У - логарифмический. Сверху номера модельных т. н. и экспериментальных МТЗ

В северной части  Предкиргизского прогиба  (модельный профиль 17zx) волноводы на глубинах НV = 25 - 30 км и НV = 50 - 60 км коррелируют с положением блоков, у которых с = 10 – 30 Ом. м (рис. 3,а-б). В пределах Предкиргизского прогиба для долгот л = 73о.40ґ - 74o30’ проводящие блоки выделяются на глубинах Zcr = 10 - 30 км и Zcr = 50 - 80 км.

Шамси-Тюндюкский и Иссык-Атинский разломы проявляются низкими УЭС там, где они изменяют своё простирание с широтного на северо-восточное или на северо-западное (под точками МТЗ 601 - 602 на профиле 1, МТЗ 565 на профиле  2, МТЗ 545 на профиле 4  и МТЗ 447,  448 на профиле 6) . То есть там, где есть сдвиговая составляющая перемещения блоков коры, а не только надвиговая,  связанная с давлением Таримской плиты. 

Подавляющая часть волноводов под отрогами Киргизского хребта (профиль 10, точки МТЗ 730 -734 и 737  - 738) коррелирует с положением блоков пониженного УЭС. Причинами низких пластовых УЭС на глубинах в 25 - 40 км могут быть, как дегидратация слоев коры и насыщение ее минерализованным флюидом, так и плавление пород [4]. На глубинах 8 - 15 км понижение УЭС, возможно, объясняется инфильтрацией флюида в верхнею часть коры. Проводящие слои на глубинах 50 - 60 км, где температура превышает 800о С, возможно вызваны и плавлением пород мафического ряда.

Из анализа информативности 3D модельных кривых МТЗ к выделению проводящих блоков коры следует, что для оценки УЭС нижнекоровых и мантийных частей разреза желательно использовать максимальные кривые фазового тензора (рис. 10). Информативность последних близка к кривым индукции  при выделении проводящих блоков в верхней и средней частях коры. Кривые с┴ полезны при оценке параметров осадочного чехла. Моделирование показало, что для построения стартовых разрезов, можно использовать 1D инверсию кривых N (рис.2, рис. 4 - 5). 

  а  б

Рис. 4. Сопоставление экспериментальных сmахН (Rmax), сminН (Rmin) и кривых 3D моделей М1, М2 и М3 по пр. МТЗ: 1 (а) и 10 (б). В скобках - номера т. н. на пр.: 3zy (а) и 1zx (б). По оси Х – Т1/2, с1/2; по оси У – Омм, масштаб билогарифмический. В модели М1 на Z = 50 км - с = 100 Омм, а в М2 - с = 20 Омм, М3 отличается от М1 УЭС вмещающей среды свм = 400 Омм. Сплошная линия - нормальная кривая зондирования (Ваньян, 1997), широкие пунктирные - сху, по работам до 2008 г [1]

Библиографический список

4.

Шамси-Тюндюкский и Иссык-Атинский разломы в представленной геоэлектрической модели проявляются там, гдетам, где они изменяют простирание с широтного на северо-восточное или на северо-западное, :на северо-восточное или на северо-западное: профиль МТЗМТЗ  № 27, профиль МТЗ № 000 -  и МТЗ профиль МТЗ №  6 . То есть, гдев тех местах, где проявляется сдвиговая составляющая перемещения блоков корыразломам, а не только надвиговая, обусловленная сжатием, связанным с давлением Таримской плиты. 

4.  Подавляющая часть волноводов под отрогами Киргизского хребта (пр. 10, МТЗ 730 -734 и 737  - 738) коррелирует с положением блоков пониженного УЭС и зонами, где температура превышает 600о – 650о С. Причинами низких пластовых УЭС на этих глубинах в 25 - 40 км могут быть, как дегидратация слоев коры [Баталев, 2013] и насыщение ее минерализованным флюидом, так и плавление пород [Бакиров, 2005]. На глубинах 8 - 15 км понижение УЭС, возможно объясняется инфильтрацией флюида в верхнею часть коры. Неаличие этого интервала глубин под непроницаемой для флюидов переходной, где эффективное давление близко к нулю «благоприятствует гидроразрывам и обуславливает скопление тут флюидов» рассматривается в работе [Иванов, 1998]. Проводящие слои на 50 - 60 км, где температура превышает 800о С,  могут быть вызваны и плавлением пород мафического ряда.

возможно связана

Работа выполнена …….

Л1. , ,   Интерпретация глубинных магнитотеллурических зондирований в Чуйской межгорной впадине // Физика Земли  №  9. 1989 г. С. 41 – 45.

2. Структура и состояние вещества литосферы Центрального Тянь-Шаня (по данным глубинных магнитотеллурических зондирований). Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. Бишкек. 2013.

Петрологические  интерпретации  состава и состояния вещества глубинных слоев литосферы и их геодинамические следствия // Современная геодинамика областей внутриконтинентального коллизионного горообразования (Центральная Азия). М. Научный мир. 2005. С. 318 - 325.        

4. Построение кривых магнитотеллурического зондирования электрической и магнитной мод. // Изв. АН СССР, сер. Физика Земли. – М., 1990. № 10. С. 31 – 38. 

5. . О природе коровых проводников Средней Азии // Физика Земли. 1996. № 4. С. 118 – 121. 

6. Использование инвариантных кривых МТЗ при глубинных магнитотеллурических исследованиях //Физика Земли.  2007. № 3. С. 51-58. 

7. , Трехмерная геоэлектрическая модель южной части Камчатского полуострова //// Физика Земли. 2014. № 1. С. 11 – 32. 

8. , , . , О качественных  связях современных движений с геоэлектрическим разрезом земной коры Центрального Тянь-Шаня и распределением сейсмичности // Геология и геофизика т. 42. № 10. 2001. С. 1610 – 1621.

9. , , Построение синхронных компонент геомагнитных полей по массивам индукционных векторов.// Физика Земли. 1998. № 9. с. 89 – 96.  1. 10. Электромагнитные зондирования. М.: Научный мир. 1997. 219 с.

11 Общий подход к решению обратных задач магнитотеллурики в кусочно-непрерывных средах // Физика земли 2002. № 11. С. 11 - 33.

12. , , Таль-, , , , Тектоносфера Средней Азии и Южного Казахстана. Отв. ред. ,Таль- Ан УССР. Ин-т геофизики им. – Киев: Наукова думка, 1990. с. 232. 

13. и Спектральный полудискретный метод для численного решения  трехмерных  нестационарных задач в электроразведке //  Известия Акад. Наук СССР,  Физика Земли 1988. № 8. С. 63 – 74.

О реологических моделях земной коры; критическое рассмотрение. Екатеринбург, Институт геологии и геохимии УрО РАН, 1988. с.  40. 

15. , Аль- Строение земной коры и верхней мантии Казахстана по данным магнитотеллурических зондирований. – Алматы. – Эверо. 2001. - с. 156.

16. , , О сейсмическом районировании Памира и Тянь-Шаня. // Физика Земли. 1992. № 10. С. 3 -27. 

  Новый каталог землетрясений на территории СССР. М., Наука, 1977. с. 534.         

18. , , Чернов  И. Г., , Субмантийный гелий во флюидах юго-восточного Тянь-Шаня. // Доклады АН СССР.  1990. Т. 312. -№ 3. С. 721 - 725.

19. , , Площадные магнитотеллурические зондирования в сейсмоактивной зоне Северного Тянь-Шаня. // Геология и геофизика. // 2008. Т. 49. № 5. С. 445 – 460.

2. 6. Геоэлектрическая модель Алтае-Саянского региона. Часть 1// LAMBERT Academic publishing GmbH..  Saarbrucken, Germany. 2014. 187 c1 – 32. 

3. 13. , и Спектральный полудискретный метод для численного решения  трехмерных  нестационарных задач в электроразведке //  Известия Акад. Наук СССР,  Физика Земли. 1988. № 8. С. 63 – 74. 

4. Современная геодинамика областей внутриконтинентального коллизионного горообразования (Центральная Азия). Редакционная коллегия:  , , и др. – М. Научный мир. 2005. - 400 с.        

V. V. Belyavskiy, V. V. Spichak

Geoelectric model of the southern edge Chuya depression Northern Tien Shan

Abstract. According to the results of the 3D inversion invariant curves MTW performed by the method of selection of 3D models of the southern flank of the Chuya depression, built a geoelectric model of the seismically active region of Northern Tien Shan. Move to detailed magnetotelluric studies and methodology of 3D curves interpretation MTW allowed to adjust the depth of the building, previously obtained by 1D – 2D inversion on more rare network-MT observations and to highlight areas where you can get enough reliable information.

Keywords: magnetotelluric sounding, 3D inversion, the resolution impedance.

20.,   Сейсмотомографические исследования земной коры Тянь-Шаня. // Геология и геофизика. 2001, т. 42. № 10. С. 1543 – 1553. 

21. , , Сейсмотографические исследования земной коры северного Тянь-Шаня в связи с сейсмичностью. // Физика Земли. 1998. № 2. С. 3 – 19.        

Cабитова Т. М., Адамова  А. А., , Трехмерная скоростная модель земной коры Тянь-Шаня по данным сейсмотомографических исследований // Современная геодинамика областей внутриконтинентального коллизионного-горообразования (Центральная Азия) М.: Научный мир. 2005. С 1118 – 135. 

22. , , Магнитотеллурические зондирования в горах Киргизского Тянь-Шаня. // Физика Земли. 1997. № 1 С. 3 - 20. 

Таль- Некоторые закономерности развития эпиплатформенной орогенической области Западного Тянь-Шаня //  Активизированные зоны земной коры. М.: Наука. 1964. С 109 – 123. 

23. Геофизические поля, глубинное строение и сейсмичность Тянь-Шаня. Фрунзе. Илим. 1983. с. 248.

Park S. K., Grande A. S., Madden N. R.  Effects of three-dimensional structure on magnetotelluric sounding curves. Geophysics, 1983, v. 48, № 10, p. 1402 - 1405. 

25. Сounil J. L., le Mouel J. L, Menvielle M. Associate and conjugate directions concepts in magnetotellurics. Annales Geophysicae, 1986, 4, B2. p. 115 – 130.

26. Caldwel T. G., Bibby H. M., Brown. C. The magnetotelluric phase tensor. Geophys. J, 2004, Int. 158, p. 457 – 469.

27.  Reigber Ch., Michel G. W., Galas R., Andgermann D., Klotz J., et al. New space geodetic constraints on the distribution of deformation in Central Asia. Earth and planetary  science letters. 2001. 191 p. 157 – 165.