Физика Земли, 2020, № 4, стр. 83-101

Трехмерная инверсия магнитотеллурических данных при изучении очаговых зон землетрясений Алтае-Саянского региона

В. В. Белявский 1*, И. Н. Лозовский 1**

1 Центр геоэлектромагнитных исследований – филиал Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН (ЦГЭМИ ИФЗ РАН)
г. Троицк, г. Москва, Россия

* E-mail: victor.belyavsky@list.ru
** E-mail: i.n.lozovsky@yandex.ru

Поступила в редакцию 09.04.2018
После доработки 09.10.2019
Принята к публикации 27.01.2020

Аннотация

Для построения геоэлектрической модели Алтае-Саянского региона применена трехмерная инверсия компонент матрицы импеданса метода магнитотеллурического зондирования. На модельных и экспериментальных данных изучены возможности трехмерной инверсии как всех четырех компонент матрицы импеданса, так и ее инвариантных значений. В качестве тестовых данных рассматривались модельные значения матриц импедансов, полученных при решении обратной задачи методом интерактивного подбора 3D-модельных инвариантных кривых кажущегося удельного электрического сопротивления к экспериментальным для центральной части Алтае-Саянского региона. Полученные в результате трехмерной инверсии аномалии повышенной проводимости коррелируют с положением очагов землетрясений, глубинных разломов, областей повышенного поглощения обменных волн землетрясений и пониженных скоростей продольных волн в методах глубинного сейсмического зондирования и обменных волн землетрясений.

Ключевые слова: геоэлектрическая модель, трехмерная инверсия, компонента матрицы импеданса, глубинное сейсмическое зондирование.

DOI: 10.31857/S0002333720040031

Список литературы

  1. Белявский В.В., Шейнкман А.С., Килипко В.В. Возможности геоэлектрики при решении задач региональной и рудной геофизики: на примере Алтае-Саянского региона // Геофизические исследования. 2018. Т. 18. № 2. С. 56–72.

  2. Белявский В.В. Геоэлектрическая модель Алтае-Саянской складчатой области. LAP-LAMBERT. Academic Publishing. Saarbrucken, Deutschland. 2014. Часть I – 251 с, ISBN: 978-3659-39322-8, Часть II – 186 с, ISBN: 978-3659-52219-2.

  3. Белявский В.В., Ракитов В.А. Флюидонасыщенность очаговых зон землетрясений Алтае-Саянского региона // Разведка и охрана недр. 2012. № 3. С. 13–20.

  4. Белявский В.В. Использование инвариантных кривых МТЗ при глубинных магнитотеллурических исследованиях // Физика Земли. 2007. № 3. С. 51–59.

  5. Белявский В.В., Сухой В.В. Методика рудного аудиомагнитотеллурического зондирования // Физика Земли. 2004. № 2. С. 68–87.

  6. Бердичевский М.Н., Дмитриев В.И., Новиков Д.Б., Пастуцан В.В. Анализ и интерпретация магнитотеллурических данных. М.: Диалог. МГУ. 1997. 167 с.

  7. Браун Д., Массет А. Недоступная Земля. М.: Мир. 1984. 262 с.

  8. Булин Н.К., Егоркин А.В. Региональный прогноз нефтегазоносности недр по глубинным сейсмическим критериям. М.: Центр ГЕОН. 2000. 193 с.

  9. Варенцов И.М. Общий подход к решению обратных задач в магнитотеллурике в кусочно-непрерывных средах // Физика Земли. 2002. № 11. С. 11–33.

  10. Друскин В.Л., Книжнерман Л.А. Спектральный полудискретный метод для численного решения трехмерных нестационарных задач в электроразведке // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1988. № 8. С. 63–74.

  11. Еманов А.Ф., Еманов А.А., Лескова Е.В., Колесников Ю.И., Янкайтис В.В., Филина А.Г. Урэг-Нурское землетрясение 15.05.1970 г., MS = 7.0 (Монгольский Алтай), афтершоковый процесс и особенности современной сейсмичности эпицентральной области // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 10. С. 1417–1432.

  12. Еманов А.Ф., Еманов А.А., Лескова Е.В., Фатеев А.Г. Подкорытова В.Г. Афтершоковая область Тувинских землетрясений 27.12.2011 г. с M = 6.6 и 26.12.2012 г. с М = 6.8. В ежегоднике “Землетрясения России в 2012 году”. Обниск: ГС РАН. 2014. С. 94–98.

  13. Еманов А.Ф., Лескова Е.В., Еманов А.А., Подкорытова В.Г., Шевкунова Е.В. Саянское землетрясение 10 февраля 2011 г. с Кр =13.9, МL= 6.4, I0 = 7 и особенности сейсмического режима Западного Саяна. Землетрясения Северной Евразии, 2011. Обниск. 2017. С. 323–331.

  14. Каракин А.В., Курьянов Ю.А., Павленкова Н.И. Разломы, трещиноватые зоны и волноводы в верхних слоях земной оболочки. М.: Государственный научный центр Российской Федерации – ВНИИгеосистем. 2003. 222 с.

  15. Курганьков П.П. Геодинамическая обстановка сейсмоактивных районов Алтае-Саянской области и проблема внутриконтинентального рифтогенеза. Геология и минеральные ресурсы Центральной Сибири. Красноярск: КНИИГиМС. 2001. С. 31–44.

  16. Матросов П.С., Шапошникова Г.Н. и др. Кн. 1. Алтае-Саянский регион и Забайкальско-Верхнеамурский регионы. Геологическое строение СССР и закономерности размещения полезных ископаемых. Т. 7. Сборник научных трудов. М-во геологии СССР. Всесоюзный научно-исследовательский. Геол. Ин-т. Мин. геологии СССР. Л.: Недра. 1988. 299 с.

  17. Монгуш С.-С.С. Уточнение исходной сейсмичности по мониторингу республики Тыва. Материалы Всероссийской научно-практической конференции (17–18 ноября 2015 г., Кызыл, Россия) “Сейсмическая безопасность региона и воздействие сейсмологических и социально-экономических факторов на его развитие”. Кызыл: РИО ТувГУ. 2015. С. 38–44.

  18. Новейшая тектоника, геодинамика и сейсмичность Северной Евразии / Под ред. А.Ф. Грачева. М.: ОИФЗ – РАН, ГЕОН. 2000. 487 с.

  19. Пушкарев П.Ю. Интерпретация низкочастотных электромагнитных зондирований неоднородных сред применительно к решению геологических задач. Автореферат представленный на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук по специальности 25.00.10. Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых. М.: МГУ. 2017. 37 с.

  20. Райс Дж. Механика очага землетрясений. М.: Мир. 1982. 217 с.

  21. Ребецкий Ю.Л., Кучай О.А., Маринин А.В. Напряженное состояние и деформация земной коры Алтае-Саянской складчатой области // Геология и геофизика. 2013. Т. 54(2). С. 271–291.

  22. Файф У., Прайс Н., Томпсон Ф. Флюиды в земной коре. М.: Мир. 1981. 433 с.

  23. Counil J.L., le Mouel J.L., Menvielle M. Associate and conjugate directions concepts in magnetotellurics // Annales Geophysicae. 1986. 4B. 2. P. 115–130.

  24. Miensopust M.P., Queralt P., Jones A.G. Magnetotelluric 3D inversion – review of two successful workshops on forward and inversion code testing and comparison and the 3D MT modelers // Geophys. J. Int. 2013. V. 193. P. 1216–1238.

  25. Siripunvaraporn W., Egbert G., Lenbury Y., Uyeshima M. Three-dimensional magnetotelluric inversion: data-space method // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2005. 150. P. 3–14.

Дополнительные материалы отсутствуют.