Систематизовано результати досліджень, що стосуються розв'язання задач геоелектрики й електророзвідки на основі методу фізичного моделювання. Показано сучасний стан і можливості цього методу. Висвітлено теоретичні засади методу аналогового моделювання електромагнітних полів. Описано технічні засоби та моделі, використані на установках аналогово-обчислювального комплексу. Наведено результати моделювання варіацій геоелектромагнітного поля конкретних регіонів і типових геоструктур із ізо- й анізотропною електропровідністю. Розглянуто особливості магнітотелуричних зондувань у межах акваторії та на континентальному узбережжі із складною формою берегової лінії. Подано результати досліджень геоелектромагнітного поля за умов блокової будови кори та наявності гальванічних каналів. Визначено особливості зондування неусталеними полями різних типів контрольованих джерел за умов 3D неоднорідностей осадового чохла.

Систематизированы результаты исследований, касающихся решения задач геоэлектрики и электроразведки на основе метода физического моделирования. Показаны современное состояние и возможности этого метода. Освещены теоретические основы метода аналогового моделирования электромагнитных полей. Описаны технические средства и модели, использованные на установках аналогово-вычислительного комплекса. Приведены результаты моделирования вариаций геоэлектромагнитного поля конкретных регионов и типовых геоструктур из изо- и анизотропной электропроводностью. Рассмотрены особенности магнитотеллурических зондирований в пределах акватории и на континентальном побережьи со сложной формой береговой линии. Приведены результаты исследований геоэлектромагнитного поля в условиях блокового строения коры и наличия гальванических каналов. Определены особенности зондирования неустойчивыми полями разных типов контролируемых источников в условиях 3D неоднородностей осадового чехла.

Рассмотрен алгоритм быстрого решения прямой двумерной задачи магнитотеллурического зондирования (МТЗ) на неструктурированных сетках для TM-моды. В качестве метода решения выбран метод спектральных элементов. Проведено сравнение решения предложенным двумерным алгоритмом на неструктурированной сетке с одномерным аналитическим решением Тихонова - Каньяра для трехслойной среды. Для оценки точности решения на двумерных моделях проведено сравнение результатов расчета с помощью метода спектральных элементов (МСЭ) с известными данными на тестовых моделях COMMEMI - международного проекта по сравнению методов моделирования МТЗ. Выполнено сравнение с двумя тестовыми моделями проекта COMMEMI: 2Д-2 и 2Д-4. Рассмотрены возможности использования предложенного алгоритма при решении практических задач магнитотеллурического зондирования сложнопостроенных структур.

Розглянуто алгоритм швидкого розв'язку прямої двовимірної задачі магнітотелуричного зондування на неструктурованих сітках для ТМ-моди. Як метод розв'язку вибрано метод спектральних елементів. Проведено порівняння розв'язку запропонованим двовимірним алгоритмом на неструктурованій сітці з одновимірним аналітичним вирішенням Тихонова - Каньяра для тришарового середовища. Для оцінювання точності рішення на двовимірних моделях проведено порівняння результатів розрахунку за допомогою МСЕ з відомимиданими на тестових моделях COMMEMI - міжнародного проекту з порівняння методів моделювання МТЗ. Виконано порівняння з двома тестовими моделями проекту COMMEMI: 2Д-2 і 2Д-4. Розглянуто можливості використання запропонованого алгоритму для вирішення практичних завдань магнітотелуричного зондування складнопобудованих структур.

Fast numerical algorithm for 2D forward TM-mode magnetotelluric modeling is proposed. The algorithm is based on spectral element method with unstructured grids and it can give a fast and accurate solution for complex structures. Initially it was compared with the 1D analytical solution. Subsequently it was compared with known finite element solutions on 2D models of the COMMEMI international project for comparison of magnetotelluric algorithms. Two COMMEMI models were chosen for comparison: 2D-2 and 2D-4. Attention is also given to possibilities to apply the fast numerical algorithm for solving forward 2D magnetotelluric problems in complex structures.

Приведена новая программа (TAR3D) трехмерной визуализации данных, созданная в cреде MATLAB. На примере результатов двумерного моделирования данных магнитотеллурических зондирований Кировоградского рудного района показаны возможности программы. Проведено сопоставление с известными в мире подобными программами.

На юго-западном борту ДДВ были выполнены наблюдения ГМТЗ в трех пунктах и получены кривые МТ зондирования и индукционные векторы в диапазоне периодов от 100 до 10000 секунд. Совмещение полученных данных с данными региональных МТЗ и МВЗ (по Sq и Dst вариациям) позволило построить обобщенную кривую зондирования в диапазоне периодов от 1 секунды до 520 суток. На основании 1D инверсии обобщенной кривой в геоэлектрической модели региона выделяются проводники в земной коре с S около 200 См (на глубинах 25 - 40 км), верхней мантии с S около 900 См (на глубинах 160 - 250 км) и средней мантии с S около 530 кСм (на глубинах 800 - 1000 км).

Викладено найбільш суттєві теоретичні результати, що відносяться до афінора вхідного імпедансу та скалярних локальних умов імпедансного типу на довільній замкненій межі розподілу середовищ. Детально проаналізовано класичну концепцію тензора імпедансу та матриці Візе - Паркінсона. Розглянуто причини фізичного порядку, які обмежують правомірність необмеженого використання тензора імпедансу й індукційної матриці під час обробки та інтерпретації магнітотелуричного та магнітоваріаційного експериментів. Зокрема однією з принципових похибок є та, що граничні умови імпедансного типу та матеріальні рівняння в загальному випадку можна розглядати незалежно одне від одного. Підкреслено, що в межах наближених моделей конкретна постановка задачі обробки даних дуже ускладнена. Запропоновано новий підхід до проблеми обробки даних магнітотелуричних і магнітоваріаційних методів досліджень, що грунтується на концепції афінора вхідного імпедансу та скалярних умов імпедансного типу, який дозволяє спростити та уніфікувати експеримент, коли вимірювання повністю й одноманітно виконуються в термінах вхідного імпедансу. За допомогою математичного моделювання досліджено особливості скалярних параметрів імпедансного типу для конкретних геоелектричних умов на території України. Обговорено можливості узагальнення класичної процедури ортогоналізації Д. Егерса, яка останніми роками одержала широке розповсюдження в практиці інтерпретації результатів MT-експерименту.

Відзначено, що дослідження за допомогою мережі контрольних геофізичних профілів мінеральних і сировинних провінцій націлено на виявлення геологічних і геофізичних критеріїв для регіонального прогнозу зон, де зосереджені рудні та нерудні об'єкти. Дослідження грунтуються на уявленнях про зв'язок між мінерагенічною спеціалізацією крутопадаючих блоків земної кори і верхньої мантії та розташуванням у них родовищ, що мають характерні риси глибокозалягаючої структури, їх хімічний склад, і фізичний стан елементів літосфери, а також характер геодинамічних процесів мінерагенічних провінцій відображуються в геофізичних полях.

Наведено нову схему розв'язку обернених багатовимірних задач глибинного електромагнітного зондування з використанням магнітотелуричного поля, яка грунтується на точній векторній імпедансній тотожності та узагальненому рівнянні імпедансів на межі поділу "земля - повітря". Формулювання задач витікає з визначення цієї межі розподілу (поверхні розсіювання) в термінах комплексного векторного простору для гармонічних електромагнітних полів, заданих на цій поверхні. Це означає її опис унітарним (не евклідовим) простором другої розмірності, в якому задано скалярний добуток векторів. У цьому разі точна векторна імпедансна тотожність породжує два незалежні уявні тангенціальні вектори, ортогональність і рівність норм яких дають два скалярних рівняння, що визначають поверхню розсіювання (W. M. Boerner and O. A. Aboul-Atta, 1975). У результаті, на відміну від класичного підходу, під час розв'язку оберненої задачі використовують не синтезоване за тензором імпеданса або тіппером аномальне магнітне поле, а "довжину" або норму уявних векторів залежно від положення точки спостережень і частоти варіацій поля. Суттєво, що в цьому випадку використовують інформацію про розподіл усіх компонент електромагнітного поля, які реєструються на земній поверхні. Обговорено специфіку вирішення оберненої задачі магнітоваріаційного зондування на основі узагальненого рівняння імпедансів, в якому обмежуються реєстрацією варіацій тільки магнітного поля.

Виконання магнітотелуричних зондувань (МТЗ) глибоких шарів Землі потребує довгочасної реєстрації варіацій магнітних та електричних полів на її поверхні. Особливості проведення МТЗ полягають у врахуванні впливу локальних поверхневих неоднорідностей і забезпеченні високої стабільності заземлювачів і реєструвальної апаратури у зв'язку з малими рівнями корисних сигналів. Багато з цих перешкод усувають використанням континентальних і морських телекомунікаційних кабелів для реєстрування варіацій телуричного поля. З метою відрпацювання згаданої методики МТЗ на території Приморського краю для реєстрування телуричного поля були використані телефонні лінії зв'язку. Залучення магнітних даних з віддалених пунктів дало змогу побудувати криву питомого уявного опору, яка багато в чому відображає раніше встановлені особливості геоелектричної будови регіону. Інтерпретація результатів виявила наявність шару знижених опорів товщиною близько 5 км у верхній частині земної кори.

Наведено дані магнітотелуричного зондування та магнітоваріаційного профілювання (вектори індукції) уздовж регіонального профілю протяжністю 900 км, який перетинає північно-східну околицю Тібету, перехідну зону і стабільний блок Ордос. Під Тібетом і блоком Ордос спостерігається коровий провідний шар, який переривається під перехідною зоною. У цій зоні знаходиться активний трансформний розлом і відбуваються сильні землетруси.

На двох ділянках вивчено глибинний тепловий потік (ТП) в околі Дніпровської аномалії. Проведено глибинне магнітотелуричне зондування в районі Каніва. Доведено продовження Дніпровської аномалії ТП та електропровідності. Параметри аномалії корелюють з даними ГСЗ і гравіметрії.

За даними тривимірного моделювання аномалій високої електропровідності, характерних для дуже витягнутих структур з однорідним і змінним за простяганням питомим електричним опором, проаналізовано аномальні значення магнітних складових та кривих магнітотелуричного зондування (МТЗ). Вивчено поля вздовж поперечних профілів, одержаних у межах 2D і 3D уявлень. Згідно з числовим експериментом, для адекватної оцінки геоелектричних параметрів уздовж профілів магнітоваріаційного профілювання та МТЗ під час вивчення аномалій електропровідності в земній корі слід грунтуватися на тривимірних уявленнях моделювання та інверсії.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д443.414.26

Рубрики:

Методи магнітно-телуричного поля

Шифр НБУВ: Ж14153 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д443.414.26

Рубрики:

Методи магнітно-телуричного поля

Шифр НБУВ: Ж14153 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Видано міжнародний проект синхронного електромагнітного зондування KIROVOGRAD, що ставить своєю метою вивчення геоелектричної будови літосфери західного схилу Воронежського кристалічного масиву та суміжних територій Росії і України за допомогою передових схем глибинного площадкового зондування з природними полями, а також геолого-геофізичне тлумачення виявлених в його межах корових аномалій електропровідності. Обговорено передісторію, цілі, завдання і організаційну структуру проекту, методичні і технологічні інновації в ході його виконання, надано огляд одержаних на цьому етапі результатів і обговорено перспективи подальших досліджень. Представлено карти найважливіших інваріантів магнітотелуричних і магнітоваріаційних передатних операторів в регіоні від Московської синеклізи до Дніпровсько-Донецької западини і від кордонів з Білорусією до ж/к Москва - Харків. Показано геоелектричні розрізи уздовж серії широтних профілів і карти сумарної подовжньої провідності осадового чохла і земної кори території досліджень за результатами 2D+ і квазі-3D інтерпретацій одержаних даних. Продемонстровано складне зчленування трьох квазілінійних корових аномалій - Кіровоградської, Курської і Кирово-Барятинської.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д443.414.26

Рубрики:

Методи магнітно-телуричного поля

Шифр НБУВ: Ж14153 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Карпатська аномалія електропровідності (КАЕ) була виявлена в 1960-их та інтенсивно досліджувалася як окремими інститутами, так і в межах міжнародних проектів багатьох країн, але без єдиного стратегічного плану, який має грунтуватися на визначенні мети дослідження, можливостях використовуваних методів (МВП і МТЗ) і правилах їх взаємодії. Наведено основні результати дослідження КАЕ: побудова векторів індукції в більш ніж 1000 пунктах, нанесення аномалії на карту, оцінка за допомогою методів МВП максимально можливої глибини залягання центру аномальних струмів і сумарної поздовжньої провідності аномального тіла. Справжню глибину верхньої кромки аномалії визначено з застосуванням методу МТЗ тільки на небагатьох перетинах, причому роботи були виконані 25 - 40 років тому. Метою майбутніх досліджень КАЕ має бути вивчення її природи (флюїди або електронопровідні мінерали) і перспектив практичного використання (корисні копалини, геотермічна енергія та ін.). Першим кроком на цьому шляху має бути виконання МТЗ (і/або інших зондувань) над віссю КАЕ з метою вибору місць для буріння.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д443.414.26

Рубрики:

Методи магнітно-телуричного поля

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Для міжнародного профилю PREPAN'95 вперше одержано оцінки горизонтального магнітного тензора; значення компоненти тензора імпедансу та геомагнітні передавальні функції з використанням методики віддаленої точки, а також за допомогою різноманітних декомпозицій тензора імпедансу визначено головні напрямки геоелектричних структур, що впливають на поведінку магнітотелуричного поля.

Уперше на території України, що включає Карпатський регіон і прилеглі структури, визначено тіппери та компоненти тензора імпедансу в діапазоні періодів від 10 - 20 до 4 900 - 10 800 с у 21 пункті; одержано оцінки головних напрямків геоелектричних структур, що визначають поведінку магнітотелуричного поля, за допомогою різних декомпозицій імпедансу. Результати 1D інверсії кривих магнітотелуричного зондування свідчать про наявність провідного шару в інтервалі глибин 10 - 20 км, виділеного в Карпатському регіоні та на Волино-Подільській плиті.

Уперше наведено певні індукційні вектори та одержано результати магнітотелуричного зондування (МТЗ) у діапазоні періодів від 10 - 40 до 4900 - 10 800 с у 8 пунктах, розташованих на профілі, що перетинає Кіровоградську аномалію електропровідності (КАЕ) на самій півночі України. Згідно з 1D моделюванням даних у пунктах МТЗ, у східній частині профілю на глибинах 10 - 15 км виділено провідну область, яка, можливо, і є об'єктом КАЕ.