Трехмерная модель Ильменской коровой аномалии электропроводности по результатам магнитотеллурических зондирований

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

С 2020 г. в зоне сочленения крупнейших сегментов Восточно-Европейской платформы (Фенноскандии, Сарматии и Волго-Уралии) проводятся магнитотеллурические/магнитовариационные (МТ/МВ) зондирования. Область представляемых исследований продолжает на север массив зондирований SMOLENSK, учитывая новые наблюдения 2023 г. Таким образом, массив SMOLENSK смыкается с еще более северным массивом зондирований LADOGA. В статье обсуждаются результаты инвариантного анализа МТ/МВ данных, выбор ансамбля данных для трехмерной (3D) инверсии, последовательность этапов такой инверсии и анализ полученной 3D-модели удельного электрического сопротивления (УЭС).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Куликов

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: yaroslavtseva.anna@gmail.com
Россия, г. Москва

И. М. Варенцов

Центр геоэлектромагнитных исследований Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

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

П. В. Иванов

Центр геоэлектромагнитных исследований Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

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

А. П. Ионичева

Центр геоэлектромагнитных исследований Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: yaroslavtseva.anna@gmail.com
Россия, г. Москва, г. Троицк

С. Ю. Колодяжный

Геологический институт РАН

Email: yaroslavtseva.anna@gmail.com
Россия, г. Москва

И. Н. Лозовский

Центр геоэлектромагнитных исследований Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

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

Т. А. Родина

Центр геоэлектромагнитных исследований Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

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

Н. М. Шагарова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: yaroslavtseva.anna@gmail.com
Россия, г. Москва

А. Г. Яковлев

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: yaroslavtseva.anna@gmail.com
Россия, г. Москва

Список литературы

  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

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Положение пунктов и профилей синхронных МТ/МВ зондирований на фоне тектонической схемы фундамента центральной части ВЕП по работам [Минц и др., 2010; Колодяжный, 2018а] с дополнениями; вкладка — положение области исследований на тектонической схеме фундамента ВЕП.

Скачать (997KB)
3. Рис. 2. Карты эффективной компоненты кажущегося сопротивления на периоде 20 с (а) и его меридиональной компоненты на периоде 1000 с (б).

Скачать (846KB)
4. Рис. 3. Карта разницы меридиональной и широтной компонент кажущегося сопротивления на периоде 500 с (а) и соответствующих фаз импеданса на периоде 50 с (б).

Скачать (861KB)
5. Рис. 4. Типичные кривые кажущегося сопротивления: (а) — в центре Валдайского авлакогена; (б) — в северо-западной зоне; (в) — над меридиональной проводящей зоной в центральной части области исследований.

Скачать (907KB)
6. Рис. 5. Карта фазового параметра неоднородности Dj и направлений максимальной оси фазового тензора на периодах 100 с (а) и 1000 с (б).

Скачать (701KB)
7. Рис. 6. Индукционные векторы (Re) на фоне карты их длин: периоды 200 (а) и 500 с (б).

Скачать (928KB)
8. Рис. 7. Карты действительной части компоненты Wzy на периоде 500 с (а) и амплитуды широтной компоненты Мyy (б) на периоде 2000 с; на карты наложены действительные векторы индукции.

Скачать (820KB)
9. Рис. 8. Карты суммарной продольной проводимости (а) и мощности (б) осадков по работе [Колодяжный, 2018б].

Скачать (828KB)
10. Рис. 9. Карты невязок по результатам инверсии: компоненты rxy(а), ryx(б), jxy(в), jyx(г), ReWzx (д), ReWzy (е), ImWzx (ж), ImWzy (з).

Скачать (984KB)
11. Рис. 10. Экспериментальные и расчетные кривые rк, j, Re, Im Wzx Wzy для зондирований ОО07 (слева) и PV23 (справа).

Скачать (965KB)
12. Рис. 11. Карты-срезы сопротивления 3D-модели: для глубины 1 км (а), 5 км (б), 10 км (в), 20 км (г), 30 км (д) и 40 км (е).

Скачать (987KB)
13. Рис. 12. Глубинные разрезы УЭС вдоль субширотных линий, близких к профилям зондирований PA, OO и PV, и лежащих между ними; ЮПП — Южно-Прибалтийский пояс, СРП — Среднерусский пояс.

Скачать (990KB)
14. Рис. 13. Оси Ладожской и Ильменской коровых аномалий электропроводности на фоне тектонических карт докембрия: (а) – [Bogdanova et al., 2016]; (б) — [Минц и др., 2010; Колодяжный, 2018а].

Скачать (976KB)

© Российская академия наук, 2025