Анализ магнитотеллурических функций отклика, полученных в пункте зондирования Кем Туи (Cam Thuy), Северный Вьетнам

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Во время выполнения магнитотеллурических исследований в Северном Вьетнаме в одном из пунктов зондирования CTH в округе Кем Туи (Cam Thuy) провинции Тханьхоа (Thanh Hoa) был обнаружен эффект одновременного выхода из своих квадрантов фаз Zxy и Zyx импедансов. Исследование этого явления показало, что оно сопровождается отрицательными (снизу вверх) компонентами вектора плотности потока электромагнитной энергии Умова–Пойнтинга во всем диапазоне зарегистрированных периодов вариаций магнитотеллурического поля. Это направление потока энергии сохраняется и при повороте исходной системы координат на углы 45° и 60°. Для него характерно и необычное поведение кривых кажущегося удельного сопротивления, заключающееся в увеличении их значений начиная с периода 200 с и до периода 104 с и происходящего практически вдоль асимптоты. Изучение поляризации магнитотеллурического поля и параметра асимметрии β фазового тензора показало, что разрез характеризуется сильными трехмерными искажениями, выражающимися значениями β в диапазоне 20°–90°.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С.  С.  Старжинский

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичёва ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: ss_stars@poi.dvo.ru
Россия, Владивосток

Список литературы

  1. Алексеев Д.А., Пальшин Н.А., Варенцов Ив. М. Дисперсионные магнитотеллурические соотношения в двумерной модели берегового эффекта // Физика Земли. 2009. № 2. С. 84–87.
  2. Бердичевский М.Н., Дмитриев В.И. Модели и методы магнитотеллурики. М.: Научный мир. 2009. 680 с.
  3. Голд Б., Рэйдер Ч. Цифровая обработка сигналов. М.: Советское радио. 1973. 368 с.
  4. Гольдштейн Л.Д., Зернов И.В. Электромагнитные поля и волны. М.: Советское радио. 1971. 662 с.
  5. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука. 1974. 831 с.
  6. Никифоров В.М., Варенцов И.М., Шкабарня Г.Н., Каплун В.Б., Жуковин А.Ю., Куонг Д.Х. Магнитотеллурические исследования северного Вьетнама в длиннопериодном диапазоне (10 < Т < 20 000 c) // Геология и геофизика. 2020. V. 61. № 9. С. 1266–1288.
  7. Отнес Р., Эноксон Л. Прикладной анализ временных рядов. М.: Мир. 1982. 428 с.
  8. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М: Мир. 1978. 848 с.
  9. Старжинский С.С., Никифоров В.М. Результаты электромагнитных зондирований с помощью подводного кабеля JASC // Физика Земли. 2011. №3. С. 72–82.
  10. Caldwell T.G., Bibby H.M., Brown C. The magnetotelluric phase tensor // Geophys. J. Int. 2004. V. 158. № 2. P. 457–469. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2004.02281.x
  11. Bibby H. M., Caldwell1 T. G., Brown C. Determinable and non-determinable parameters of galvanic distortion in magnetotellurics // Geophys. J. Int. 2005. V. 163. P. 915–930. doi: 10.1111/j.1365-246X.2005.02779.x
  12. Bonvalot S., Balmino G., Briais A., Kuhn M., Peyrefitte A., Vales N., Biancale R., Gabalda G., Reinquin F., Sarrailh M. World Gravity Map. Commission for the Geological Map of the World. 2012. Paris. BGI-CGMW-CNES-IRD.
  13. Duong T.N., Lai H.P., Pham N.D., Chen C.H., Dinh V.T. Relation between seismicity and active faults in Thanh Hoa province detected by local seismic network // Vietnam Journal of Earth Sciences. 2021. V. 43(2). P. 199–219. https://doi.org/10.15625/2615-9783/15931
  14. Egbert G.D., Kelbert A. Computational recipes for electromagnetics inverse problems // Geophys. J. Int. 2012. V. 189. P. 251–267. doi: 10.1111/j.1365-246X.2011.05347.x
  15. Haghighi T.L, Montahaei M., Oskooi B. MT data inversion and sensitivity analysis to image electrical structure of Zagros collision zone // Journal of Applied Geophysics. 2018. V. 148. P. 23–32.
  16. Hau B.V., Kim Y, Thanh N.X., Hai T.T., Yi K. Neoproterozoic deposition and Triassic metamorphism of metasedimentary rocks in the Nam Co Complex, Song Ma Suture Zone, NW Vietnam // Geosciences Journal. 2018. V. 22. № 4. P. 549–568. http://dx.doi.org/10.1007/s12303-018-0026-z
  17. Heise W., Pous J. Anomalous phases exceeding 90° in magnetotellurics: anisotropic
  18. model studies and a field example // Geophys. J. Int. 2003. V. 155. № 1. P. 308–318. https://doi.org/10.1046/j.1365-246X.2003.02050.x
  19. Key K., Constable S. Coast effect distortion of marine magnetotelluric data: Insights from a pilot study offshore northeastern Japan // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2011. V. 184. P. 194–207.
  20. Liddell M., Unsworth M., Pek J. Magnetotelluric imaging of anisotropic crust near Fort McMurray, Alberta: implications for engineered geothermal system development // Geophys. J. Int. 2016. V. 205. P. 1365–1381. https://doi.org/10.1093/gji/ggw089
  21. Lilley F.E.M., Weaver J.T. Phases greater then 90° in MT data: Analysis using dimensionality tools // Journal of Applied Geophysics. 2010. V. 70. P. 9–16. doi: 10.1016/J.JAPPGEO.2009.08.007
  22. Lezaeta P., Haak V. Beyond magnetotelluric decomposition: Induction, current channeling, and magnetotelluric phases over 90° // Journ. Geoph. Res. 2003. V. 186 (B6). № 36. 2305. https://doi.org/10.1029/2001JB000990
  23. Piña-Varas P., Dentith M. Magnetotelluric data from the Southeastern Capricorn Orogen, Western Australia: an example of widespread out-of-quadrant phase responses associated with strong 3-D resistivity contrasts // Geophys. J. Int. 2018. V. 212, Issue 2. P.1022–1032. https://doi.org/10.1093/gji/ggx459
  24. Selway K., Thiel S. Key K. A simple 2-D explanation for negative phases in TE magnetotelluric data // Geophys. J. Int. 2012. V. 188. P. 945–958. doi.org/10.1111/j.1365-246X.2011.05312.x
  25. Shao G., Xiao Q. Model for phase rolling out of quadrant magnetotelluric data – an example from north to the Hexi corridor [J] // Progress in Geophysics (in Chinese). 2016. V. 31. № 4. P. 1480–1491. doi: 10.6038/pg20160410
  26. Su C.-M., Wen S., Tang C.-C., Yeh Y.-L., Chau-Huei Chen C.-H. The variation of crustal structure along the Song Ma Shear Zone, Northern Vietnam // Tectonophysics. 2018. V. 734–735. P. 119–129. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2018.04.005
  27. Vadoodi R., Rasmussen T.M., Smirnov M., Bauer B. Towards an understanding of mineral systems – Contributions from magnetotelluric data from the Fennoscandian Shield in northern Sweden // Tectonophysics. 2021. V. 808. Art. 228816
  28. Vozoff K. The magnetotelluric method in the exploration of sedimentary basins // Geophysics. 1972. V. 37. P. 98–141.
  29. Wang S., Constable S., Reyes-Ortega V., Rychert C.A. A newly distinguished marine magnetotelluric coast effect sensitive to the lithosphere–asthenosphere boundary // Geophys. J. Int. 2019. V. 218. P. 978–987 doi: 10.1093/gji/ggz202
  30. Wen S., Yeh Y.-L., Tang C.-C., Phong L.H., Toan D.V., Chen C.-H. The tectonic structure of the Song MA fault zone, Vietnam // Journal of Asian Earth Sciences. 2015. V. 107. P. 26–34. http://dx.doi.org/10.1016/j.jseas.2015.03.046
  31. Worzewski T, Jegen M., Swidinsky A. Approximations for the 2-D coast effect on marine magnetotelluric data // Geophys. J. Int. 2012. V. 189. P. 357–368. doi: 10.1111/j.1365-246X.2012.5385.x
  32. Yu G., Xiao Q., Li M. Anisotropic model study for the phase roll out of quadrant data in magnetotellurics: with examples of upper-lower structure // Chinese Journal of Geophysics (in Chinese). 2019. V. 62. № 2. P. 763–778. doi: 10.6038/cjg2019L0661
  33. Zhang R.Y., Lo C.-H., Chung S.-L. Grove M, Omori S., Iizuka Y., Liou J.G., Tri T.V. Origin and Tectonic Implication of Ophiolite and Eclogite in the Song Ma Suture Zone between the South China and Indochina Blocks // J. metamorphic Geol. 2013. V. 31. P. 49–62. doi: 10.1111/jmg.12012
  34. Zorin N., Aleksanova E., Shimizu H., Yakovlev D. Validity of the dispersion relations in magnetotellurics: Part I – theory // Earth, Planets and Space. 2020а. V. 72. https://doi.org/10.1186/s40623-020-1133-4
  35. Zorin N., Alekseev D., Epishkin D., Shimizu H., Denis Yakovlev D., Zaytsev S. Validity of the dispersion relations in magnetotellurics. Part II: synthetic and field data // Earth, Planets and Space. 2020б. V. 72.139. https://doi.org/10.1186/s40623-020-01273-4

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Тектоническое строение района исследований, наложенное на карту аномалий глобальной модели гравитационного поля в редукции Буге WGM2012 по работе [Bonvalot et al., 2012], и положение пункта измерений CTH. Толстыми черными линиями изображены региональные разломы, тонкими – локальные. Голубыми линиями оконтурены глубины в км (голубые числа) до кристаллического основания по данным интерпретации регионального гравитационного поля по работе [Duong et al., 2021]. Пунктиром, проходящим через пункт измерения, обозначено преимущественное направление электрического поля.

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Поляризация вариаций электрического (черная линия) и магнитного полей (серая линия) полей в пункте CTH после полосовой фильтрации с полосами пропускания 10–40 с (а) и 10–1000 с (б).

Скачать (291KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Амплитудные (а) и фазовые (б) кривые кажущегося сопротивления в пункте CTH, полученные в результате обработки МТ вариаций и их стандартные отклонения. Цифрами на графике (б) пронумерованы квадранты фаз.

Скачать (397KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Интерпретационные параметры фазового тензора в пункте CTH: (а) – асимметрия фазового тензора; (б) – ориентация большой оси эллипса фазового тензора; (в) – эллиптичность эллипса фазового тензора.

Скачать (256KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Вертикальная компонента среднего потока энергии в спектральной области после полосовой фильтрации исходной реализации с полосой пропускания фильтра 5–1000 с.

Скачать (223KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024