№ 3 (2025)

Увеличение интенсивности тепловых источников в ядре Земли приводит к уменьшению напряженности дипольного магнитного поля. Пространственный спектр магнитного поля становится мультипольным. Интенсивность вариаций магнитного диполя и его отклонений от оси вращения возрастает. Зависимость длительности магнитозон постоянной полярности зависит по степенному закону от амплитуды магнитного диполя. Показатель степенной функции может меняться в зависимости от амплитуды диполя в два раза. Суперхроны магнитного поля соответствуют высокой напряженности магнитного диполя.

Реконструкция тектонической эволюции Камчатки крайне важна для расшифровки механизмов формирования складчатых поясов и развития субдукционных систем. В связи с этим необходимо получение надежной палеомагнитной информации по таким малоизученным сегментам Корякско-Камчатской складчатой области, как южная Камчатка. В настоящей работе представлены первые палеомагнитные данные по миоценовым магматическим телам прибрежного комплекса, широко распространенного на Тихоокеанском побережье южной Камчатки. По 33 сайтам рассчитан палеомагнитный полюс для миоцена южной Камчатки, который статистически значимо отличается от всех опубликованных кайнозойских полюсов по близлежащим регионам. Новые данные указывают на формирование миоценовых вулканитов на палеошироте, близкой к современному положению (52.3°), и свидетельствуют в пользу заложения миоценового надсубдукционного вулканического пояса на более древнем основании Олюторско-Камчатской складчатой системы, а не в пределах отдельного экзотического блока. Показано, что большая часть опробованных вулканитов сформировалась до основной фазы тектонических деформаций, однако по крайней мере часть изученных тел прямой полярности содержат постскладчатую намагниченность и, возможно, представляют собой продукты более молодых эпизодов магматизма.

Статья посвящена рассмотрению возможностей применения в магнитотеллурике теллурического тензора, определяемого из линейных соотношений электрического поля в рядовой и базовой точках. Особое внимание уделено локально-региональному разложению теллурического тензора, позволяющему разделить влияние приповерхностных неоднородностей и изучаемых глубинных структур. Подходы, широко применяемые при анализе тензора импеданса, адаптированы нами для анализа теллурического тензора и опробованы на синтетических данных, рассчитанных для трехмерной модели с глубинной проводящей структурой и неоднородным приповерхностными слоем. Рассмотрен определяемый по теллурическому тензору фазовый тензор, свободный от приповерхностных эффектов. Показано, что карты инвариантных параметров и полярные диаграммы позволяют оценить размерность среды, локализовать глубинные структуры и оценить их простирание.

Задачей проведенных исследований являлась оценка влияния рельефа, заданного в виде системы крутых уступов, на кривые кажущегося сопротивления и определяемые по ним параметры геоэлектрических разрезов при магнитотеллурических наблюдениях. Она решалась с помощью трехмерного математического моделирования магнитотеллурических полей конечно-разностным методом программой Maxwellf. Анализировались зависимости кривых и результаты их одномерной инверсии от параметров блоков, составляющих двумерные и трехмерные модели. Оценивались искажения, смещающие инвариантные кривые кажущегося сопротивления, рассчитанные на ступенях лестницы, от кривых МТЗ, замеренных на плоской границе земля–воздух. При этом геоэлектрические параметры блоков, расположенных под плоской границей раздела, равны задаваемым под моделью с рельефом. Решить проблему построения геоэлектрических моделей в условиях ступенчатого изменения рельефа местности можно с помощью трехмерного математического моделирования кривых кажущегося сопротивления, скорректированных нормализующими коэффициентами, учитывающими переход к 3D-модели с плоской границей земля–воздух. Однако они зависят от периода вариаций. В силу этого целесообразнее оценить использование программ трехмерной инверсии, включающие топографию местности в стартовые трехмерные модели. Перед проведением этой процедуры необходимо знать, какие могут быть смещения кривых кажущегося сопротивления при недоучете влияния на них рельефа и отклонений, получаемых при их инверсии, геоэлектрических параметров разрезов от тестовых моделей.

Представлены результаты исследований современных движений и деформаций по данным ГНСС-наблюдений в районе Авачинского вулкана в 2015–2023 гг. Исследования Авачинского вулкана особенно важны, поскольку он является активным вулканом, ближайшим к административному центру Камчатского края. Выявлены интересные особенности локальной геодинамики района, связанные с процессом субдукции тектонических плит, состоянием Авачинского вулкана и сильным землетрясением в окрестности наблюдательной сети. Проанализированы горизонтальные и вертикальные смещения, деформации дилатации и полного сдвига, а также характеристики дефицита “внутренних” смещений. В южной части сети происходит накопление деформации сжатия из-за давления со стороны зоны субдукции. Вблизи кратера вулкана накапливается деформация растяжения при отсутствии значимого поднятия. По характеристикам дефицита внутренних смещений показана реакция сети ГНСС на землетрясение М6.5 (03.04.2023 г.) Все изменения характеристик движений и деформаций земной коры продемонстрировали примерно двухлетнюю цикличность. В дальнейших наблюдениях можно будет оценить устойчивость этого явления. Также отмечается необходимость расширения сети ГНСС-наблюдений на северный склон и подошву Авачинского вулкана для более детального геодезического мониторинга его состояния.

Радиальная анизотропия S-волн проявляется в различии скоростей волн SV и SH, поляризованных в вертикальной и горизонтальной плоскостях и получаемых путем инверсии дисперсионных кривых волн Рэлея и Лява соответственно. В отличие от изотропных моделей, существующие в настоящее время распределения скоростей S-волн, учитывающие радиальную анизотропию, существенно противоречат друг другу. Одна из причин таких расхождений заключается в том, что для расчета коэффициента радиальной анизотропии, как правило, используются различные наборы данных (трасс) для волн Рэлея и Лява. Это приводит к тому, что восстанавливаемые скоростные разрезы волн SV и SH оказываются сглаженными по областям разной формы и размера. Для исключения этого эффекта мы предлагаем методику, в которой исходные данные содержат только дисперсионные кривые волн Рэлея и Лява вдоль одних и тех же трасс и на одних и тех же периодах, а затем выполняются стандартные процедуры поверхностно-волновой томографии и инверсии локальных скоростей поверхностных волн в скоростные разрезы S-волн. С помощью такого подхода было получено распределение коэффициента радиальной анизотропии (α (V_SH – V_SV) / V_ср, где V_ср = (V_SH + V_SV) / 2) в верхней мантии Юго-Восточной Азии до глубины 300 км в пределах 70–145° E и 20–40° N. Показано, что на глубинах 50–70 км максимумы коэффициента α приурочены к областям с пониженными скоростями волн SV. Кроме того, на 50 км максимумы значений α тяготеют к областям с максимальными скоростями горизонтальных смещений по GPS-данным (относительно стабильной Евразии). Выявлено, что области с надежно установленной отрицательной анизотропией (α менее –1%), т.е. в которых V_SV > V_SH, приурочены к границам литосферных плит.

На основе стохастического моделирования записей местных землетрясений уточнены характеристики излучения и распространения сейсмических волн в Уральском регионе; они соответствуют переходным от областей стабильной континентальной сейсмичности к сейсмически активным регионам с коровой сейсмичностью. Построено уравнение прогноза движений грунта (УПДГ) для Уральского региона, описывающее зависимость пиковых ускорений (PGA), пиковых скоростей (PGV) и амплитуд спектра реакции (SA) на скальном грунте от магнитуды и расстояния. УПДГ применимо в широком диапазоне магнитуд (M_W ~ 4–6.5) и расстояний (1–250 км) и может использоваться для оценки сейсмической опасности при проектировании и строительстве сейсмостойких сооружений в Уральском регионе. Для учета эпистемической неопределенности оценок сейсмических воздействий в вероятностном анализе сейсмической опасности и построения логического дерева подобраны пять альтернативных современных УПДГ из других регионов: глобальная модель для коровой сейсмичности, две модели, разработанные для горных областей Швейцарских и Французских Альп, две модели для регионов стабильной континентальной сейсмичности — восточной части Северной Америки и территории Великобритании. Модели протестированы на массиве синтетических параметров колебаний поверхности; наиболее близким к разработанному УПДГ для Урала оказалось уравнение для Швейцарских Альп.