Three-Dimensional Model of the Ilmen Crustal Conductive Anomaly Based on Magnetotelluric Soundings

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Acesso é pago ou somente para assinantes

Resumo

Since 2020, magnetotelluric/magnetovariational (MT/MV) soundings have been conducted in the triple-junction area of major segments (Fennoscandia, Sarmatia and Volga–Uralia) of the East European Platform. The study area extends to the north the SMOLENSK sounding array with inclusion of new observations from summer, 2023. Thus, the SMOLENSK array approaches from the south to the LADOGA sounding array. This article presents the results of MT/MV data invariant analysis, describes the selection of data ensembles for three-dimensional (3D) inversion, and analyzes the resulting 3D resistivity model.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

V. Kulikov

Moscow State University

Email: yaroslavtseva.anna@gmail.com
Rússia, Moscow, 119991

I. Varentsov

Geoelectromagnetic Research Center, Branch of Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: yaroslavtseva.anna@gmail.com
Rússia, Troitsk, Moscow, 108840

P. Ivanov

Geoelectromagnetic Research Center, Branch of Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: yaroslavtseva.anna@gmail.com
Rússia, г. Москва, г. Троицк

A. Ionicheva

Geoelectromagnetic Research Center, Branch of Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: yaroslavtseva.anna@gmail.com
Rússia, г. Москва, г. Троицк

S. Kolodyazhny

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Email: yaroslavtseva.anna@gmail.com
Rússia, Moscow, 119017

I. Lozovsky

Geoelectromagnetic Research Center, Branch of Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: yaroslavtseva.anna@gmail.com
Rússia, Troitsk, Moscow, 108840

T. Rodina

Geoelectromagnetic Research Center, Branch of Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: yaroslavtseva.anna@gmail.com
Rússia, Troitsk, Moscow, 108840

N. Shagarova

Moscow State University

Email: yaroslavtseva.anna@gmail.com
Rússia, Moscow, 119991

A. Yakovlev

Moscow State University

Email: yaroslavtseva.anna@gmail.com
Rússia, Moscow, 119991

Bibliografia

  1. Алексанова Е.Д., Бобачев А.А., Епишкин Д.В. и др. ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА: пособие по электроразведочной практике для студентов геофизических специальностей. Том I / И.Н. Модин, А.Г. Яковлева (ред.). 2-е изд., перераб. и доп. Тверь: “ПолиПРЕСС”. 2018. 276 с.
  2. Бердичевский М.Н., Дмитриев В.И. Модели и методы магнитотеллурики. М.: Научный мир. 2009. 680 с.
  3. Варенцов Ив.М., Иванов П.В., Ионичева А.П. и др. Листрические проводящие структуры в земной коре Фенноскандии: 2D-инверсия МТ/МВ данных на профилях Остров — Осташков и Пушкинские горы — Андреаполь. Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей. Материалы 50-й юбилейной сессии Межд. научн. семинара им. Д.Г. Успенского – В.Н. Страхова. М.: ИФЗ РАН. 2024. С. 105–109.
  4. Варенцов И.М., Иванов П.В., Ионичева А.П. и др. Массив магнитотеллурических зондирований SMOLENSK: изучение глубинной структуры области тройного сочленения крупнейших сегментов Восточно-Европейской платформы // Геофизика. 2021. № 1. С. 46–56.
  5. Иванов П.В., Варенцов Ив.М., Колодяжный С.Ю. и др. Исследование глубинной электропроводности в окрестности Оршанской впадины: 2D-инверсия синтетических и наблюденных МТ данных методом REBOCC // Физика Земли. 2022. № 5. С. 26–44. https://doi.org/10.31857/S0002333722050179
  6. Иванов П.В., Пушкарёв П.Ю. Трехмерная инверсия рассчитанных на одиночном профиле магнитотеллурических данных // Физика Земли. 2012. № 11–12. С. 91–96.
  7. Ионичева А.П. Трехмерная геоэлектрическая модель Южного Приладожья по МТ данным. Дис. … канд. геол.-мин. наук. М.: МГУ. 2022. 131 с.
  8. Колодяжный С.Ю. Долгоживущие структурные ансамбли Восточно-Европейской платформы. Статья 1. Тектоника фундамента // Изв. ВУЗОВ, сер. Геология и разведка. 2018а. № 2. С. 5–13. https://doi.org/10.32454/0016-7762-2018-2-5-13
  9. Колодяжный С.Ю. Долгоживущие структурные ансамбли Восточно-Европейской платформы. Статья 2. Строение кровли фундамента // Изв. ВУЗОВ, сер. Геология и разведка. 2018б. № 3. С. 5–14. https://doi.org/10.32454/0016-7762-2018-3-5-14
  10. Куликов В.А., Варенцов Ив М., Иванов П.В. и др. Результаты глубинных магнитотеллурических исследований в районе Слободского геодинамического узла (Восточно-Европейская платформа) // Вестник КРАУНЦ. Сер. Науки о Земле. 2023. Т. 60 (4). С. 5–21. https:// doi.org/10.31431/1816-5524-2023-4-60-5-21
  11. Куликов В.А., Ионичева А.П., Колодяжный С.Ю. и др. Геоэлектрическая модель Южного Приладожья по результатам 3D-инверсии магнитотеллурических данных // Физика Земли. 2022. Т. 68 (5). С. 45–59. https:// doi.org/10.31857/S0002333722050192
  12. Куликов В.А., Ионичева А.П., Лубнина Н.В. и др. Новые магнитотеллурические данные для зоны сочленения Фенноскандии и Сарматии // Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. 2021. Т. 1 (2). С. 3–11. https://doi.org/10.33623/0579-9406-2021-2-3-10
  13. Минц М.В., Сулейманов А.К., Бабаянц П.С. и др. Глубинное строение, эволюция и полезные ископаемые раннедокембрийского фундамента Восточно-Европейской платформы. Интерпретация материалов по опорному профилю 1-ЕВ, профилям 4В и Татсейс. М.: ГЕОКАРТ, ГЕОС. 2010. Т. 1, 408 с. Т. 2, 400 с.
  14. Рокитянский И.И., Кулик С.Н., Логвинов И.М. и др. Аномалии геомагнитных вариаций на северо-западе европейской части СССР // Физика Земли. 1982. № 11. С. 101–106.
  15. Bogdanova S.V., Gorbatschev R., Garetsky R.G. EUROPE | East European Craton. Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. Amsterdam. Elsevier, 2016. P. 1–18. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-409548-9.10020-x
  16. 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
  17. Ivanov P.V., Pushkarev P.Y. Possibilities of interpretation of the magnetotelluric data, obtained on a single profile over 3D resistivity structures // Izv. Phys. Solid Earth. 2010. V. 46 (9). P. 727–734.
  18. Kelbert A., Meqbel N., Egbert G.D., Tandon, K. ModEM: A modular system for inversion of electromagnetic geophysical data // Comput. Geosci. 2014. V. 66. P. 40–53. https://doi.org/ 10.1016/j.cageo.2014.01.010
  19. Varentsov Iv.M. Arrays of simultaneous EM soundings: design, data processing, analysis, and inversion // Electromagnetic Sounding of the Earth’s Interior. V. 40 (2nd Edition) / Spichak V.V. (ed.). Amsterdam: Elsevier. 2015. P. 271–299. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63554-9.00010-6

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Position of points and profiles of synchronous MT/MV soundings against the background of the tectonic scheme of the foundation of the central part of the VEP according to the works [Mints et al., 2010; Kolodyazhny, 2018a] with additions; tab — the position of the research area on the tectonic scheme of the foundation of the VEP.

Baixar (997KB)
Metadados
3. 2. Maps of the effective component of apparent resistance for a period of 20 seconds (a) and its meridional component for a period of 1000 seconds (b).

Baixar (846KB)
Metadados
4. Fig. 3. Map of the difference between the meridional and latitudinal components of the apparent resistance at 500 s (a) and the corresponding impedance phases at 50 s (b).

Baixar (861KB)
Metadados
5. 4. Typical apparent resistance curves: (a) in the center of the Valdai aulacogen; (b) in the northwestern zone; (c) above the meridional conducting zone in the central part of the research area.

Baixar (907KB)
Metadados
6. Fig. 5. Map of the phase parameter of the Dj inhomogeneity and the directions of the maximum axis of the phase tensor for periods of 100 s (a) and 1000 s (b).

Baixar (701KB)
Metadados
7. 6. Induction vectors (Re) on the background of a map of their lengths: periods 200 (a) and 500 s (b).

Baixar (928KB)
Metadados
8. Fig. 7. Maps of the real part of the Wzy component for a period of 500 s (a) and the amplitude of the latitudinal component of the Mu (b) for a period of 2000 s; real induction vectors are superimposed on the maps.

Baixar (820KB)
Metadados
9. Fig. 8. Maps of the total longitudinal conductivity (a) and power (b) of precipitation at work [Kolodyazhny, 2018b].

Baixar (828KB)
Metadados
10. 9. Maps of residuals based on inversion results: components rxy(a), ryx(b), jxy(c), jyx(d), ReWzx (e), ReWzy (f), ImWzx(g), ImWzy (h).

Baixar (984KB)
Metadados
11. Fig. 10. Experimental and calculated curves gc, j, Re, Im Wzx Wzy for probes OO07 (left) and PV23 (right).

Baixar (965KB)
Metadados
12. 11. Maps-slices of the resistance of the 3D model: for depths of 1 km (a), 5 km (b), 10 km (c), 20 km (d), 30 km (e) and 40 km (e).

Baixar (987KB)
Metadados
13. Fig. 12. Deep sections of the UES along sublatitudinal lines close to and lying between the profiles of the PA, OO, and PV soundings; the UPP is the South Baltic Belt, and the PSA is the Central Russian Belt.

Baixar (990KB)
Metadados
14. Fig. 13. Axes of Ladoga and Ilmen crustal electrical conductivity anomalies against the background of Precambrian tectonic maps: (a) –Bogdanova et al., 2016]; (b) [Mints et al., 2010; Kolodyazhny, 2018a].

Baixar (976KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025