Расширенный поиск
ОБРАБОТКА И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ ГЛУБИННОГО ЧАСТОТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ В КОМПЛЕКСЕ С АУДИОМАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКИМИ ИЗМЕРЕНИЯМИ (ЭКСПЕРИМЕНТ “МУРМАН-2018”)
Геологический институт ФИЦ “Кольский научный центр РАН”
Журнал: Наука и технологические разработки
Том: 98
Номер: 4
Год: 2019
Страницы: 19-33
УДК: 550.837.61+550.837.63+550.837.211
DOI: 10.21455/std2019.4-2
Ключевые слова: электропроводность, частотное зондирование, аудиомагнитотеллурическое зондирование, БПФ, автокорреляционная функция, взаимно-корреляционная функция, спектр мощности, импеданс, кажущееся сопротивление, контролируемая трансформация, статический сдвиг
Аннотация: Цель работы - исследование глубинной электропроводности Мурманского блока земной коры на Фенноскандинавском щите методами частотного (ЧЗ) и аудиомагнитотеллурического зондирования (АМТЗ). Одна из важнейших задач глубинных исследований комплексом методов АМТЗ и ЧЗ - учет влияния приповерхностных проводников на результаты измерений (статический сдвиг). Для решения этой задачи в работе развивается методика обработки и интерпретации данных измерений комплекса ЧЗ и АМТЗ на примере результатов эксперимента по глубинному зондированию в диапазоне частот от 1 до 500 Гц, проведенного в 2018 г. (“Мурман-2018”). Измерения с контролируемым источником в виде двух взаимно ортогональных горизонтальных электрических диполей были выполнены на удалениях 12-105 км. Генераторно-измерительный комплекс состоял из отечественных измерительной станции VMTU-10 (ООО “ВЕГА”) и генератора “Энергия-4” (КНЦ РАН). По синхронным временным рядам компонент поля в точках наблюдений и силы тока в питающем диполе на основе быстрого преобразования Фурье (БПФ) вычислялись оценки спектров мощностей автокорреляционных и взаимно корреляционных функций зарегистрированных величин. Полученные спектральные характеристики использовались как для определения амплитуд компонент поля источника и фазовых сдвигов между ними, так и для оценки компонент тензора импеданса АМТ-поля. По амплитудам горизонтальных компонент электромагнитного поля и импедансным отношениям рассчитывались значения кажущегося сопротивления. Полученные результаты измерений были скорректированы на статический сдвиг. Для этого рассчитывались поправочные коэффициенты по отношению значений кажущегося сопротивления для горизонтальной составляющей магнитного поля к значениям кажущегося сопротивления по импедансу и электрическому полю. Данные для осевой и экваториальной установок наряду с данными АМТЗ и дистанционными зондированиями позволили установить высокую степень однородности глубинного электрического разреза в горизонтальном направлении и расширить частотный диапазон полученных кривых кажущегося сопротивления и фазы импеданса. Выполнена одномерная интерпретация и получены оценки распределения удельного сопротивления по глубине.
Список литературы: Андреева Е.В., Бердичевский М.Н. Контролируемая трансформация кривых МТЗ // Физика Земли. 1991. № 10. С.89-94.
Вагин С.А. Алгоритм обработки данных магнитотеллурических зондирований в среде МАТЛАБ // Вопросы геофизики. СПб., 2010. Вып. 43. C.80-93. (Ученые записки СПбГУ; № 443).
Вагин С.А. Контролируемая трансформация несглаженных магнитотеллурических данных // Вопросы геофизики. СПб., 2012. Вып. 45. C.62-66. (Ученые записки СПбГУ; № 445).
Ваньян Л.Л. Основы электромагнитных зондирований. М. Недра, 1965. 107 с.
Вешев А.В. Электропрофилирование на постоянном и переменном токе. Л.: Недра. 1980. 391 с.
Жамалетдинов А.А. Теория и методика глубинных электромагнитных зондирований с мощными контролируемыми источниками. (Опыт критического анализа). СПб.: Изд-во СПбГУ. 2012. 163 с.
Жамалетдинов А.А. Электропроводность земной коры в районе СНЧ-антенны “Зевс” по результатам зондирований на постоянном и переменном токе (Мурманский блок). Взаимодействие электромагнитных полей КНЧ-СНЧ диапазона с ионосферой и земной корой. Материалы I Всероссийского (с международным участием) научно-практического семинара / Под ред. Е.П. Велихова. Апатиты, 2015. С.65-74.
Жамалетдинов А.А., Велихов Е.П., Шевцов А.Н., Колобов В.В., Колесников В.Е., Скороходов А.А., Короткова Т.Г., Ивонин В.В., Рязанцев П.А., Бируля М.А. Эксперимент “Ковдор-2015” по изучению параметров слоя дилатантно-диффузионной природы проводимости в архейском кристаллическом основании Балтийского щита // Доклады Академии наук. 2017. Т. 474, № 4. С.477-482. https://doi.org/10.7868/S086956521704017X
Жамалетдинов А.А., Велихов Е.П., Шевцов А.Н., Скороходов А.А., Колобов В.В., Ивонин В.В., Колесников В.В. Эксперимент “Мурман-2018” по дистанционному зондированию с целью исследования границы “непроницаемости” на переходе между хрупким и пластичным состояниями кристаллической земной коры // Доклады Академии наук. 2019. Т. 486, № 3. C.359-364. https://doi.org/10.31857/S0869-56524863359-364
Жданов М.С. Электроразведка. М.: Недра, 1986. 316 с.
Колобов В.В., Куклин Д.В., Шевцов А.Н., Жамалетдинов А.А. Многофункциональная цифровая измерительная станция КВВН-7 для электромагнитного мониторинга сейсмоактивных зон // Сейсмические приборы. 2011. Т. 47, № 2. С.44-58.
Колобов В.В., Баранник М.Б., Ефимов Б.В., Жамалетдинов А.А., Шевцов А.Н., Копытенко Ю.А. Генератор “Энергия-4” для мониторинга сейсмоактивных зон и электромагнитного зондирования земной коры: опыт применения в эксперименте “Ковдор-2015” // Сейсмические приборы. 2017. Т. 53, № 3. С.55-73. https://doi.org/10.21455/si2017.3-5
Семенов В.Ю. Обработка данных магнитотеллурического зондирования. М.: Недра, 1985. 133 с.
Шевцов А.Н. Метод частотного зондирования при изучении электропроводности верхней части земной коры Балтийского щита: Дис. … канд. физ.-мат. наук. СПб.: СПбГУ, 2001. 101 с.
Шевцов А.Н., Жамалетдинов А.А., Колобов В.В., Баранник М.Б. Частотное электромагнитное зондирование с промышленными ЛЭП на Карело-Кольском геотраверсе // Записки Горного института. 2017. Т. 224. С.178-188. https://doi.org/10.18454/PMI.2017.2.178
Bernstein S.L., Burrows M., Evans J.E., Griffiths A.S., McNeill D.A., Niessen C.W., Richer I., White D.P., Willim D.K. Long range communication at extremely low frequencies // Proc. IEEE. 1974. V. 62, N 3. P.292-312. https://doi.org/10.1109/PROC.1974.9426
Engelberg S. Random signals and noise: a mathematical introduction. Boca Raton: CRC Press, 2007. 216 p. https://doi.org/10.1201/b15871
Kolobov V.V., Barannik M.B., Ivonin V.V., Selivanov V.N., Zhamaletdinov A.A., Shevtsov A.N., Skorokhodov A.A. Experience of generator “Energy-4” application for the distance and frequency electromagnetic soundings in the experiment “Murman-2018” // Proceedings of Kola Science Centre of RAS. 2018. N 17. P.7-20. https://doi.org/10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.8.7-20
Вагин С.А. Алгоритм обработки данных магнитотеллурических зондирований в среде МАТЛАБ // Вопросы геофизики. СПб., 2010. Вып. 43. C.80-93. (Ученые записки СПбГУ; № 443).
Вагин С.А. Контролируемая трансформация несглаженных магнитотеллурических данных // Вопросы геофизики. СПб., 2012. Вып. 45. C.62-66. (Ученые записки СПбГУ; № 445).
Ваньян Л.Л. Основы электромагнитных зондирований. М. Недра, 1965. 107 с.
Вешев А.В. Электропрофилирование на постоянном и переменном токе. Л.: Недра. 1980. 391 с.
Жамалетдинов А.А. Теория и методика глубинных электромагнитных зондирований с мощными контролируемыми источниками. (Опыт критического анализа). СПб.: Изд-во СПбГУ. 2012. 163 с.
Жамалетдинов А.А. Электропроводность земной коры в районе СНЧ-антенны “Зевс” по результатам зондирований на постоянном и переменном токе (Мурманский блок). Взаимодействие электромагнитных полей КНЧ-СНЧ диапазона с ионосферой и земной корой. Материалы I Всероссийского (с международным участием) научно-практического семинара / Под ред. Е.П. Велихова. Апатиты, 2015. С.65-74.
Жамалетдинов А.А., Велихов Е.П., Шевцов А.Н., Колобов В.В., Колесников В.Е., Скороходов А.А., Короткова Т.Г., Ивонин В.В., Рязанцев П.А., Бируля М.А. Эксперимент “Ковдор-2015” по изучению параметров слоя дилатантно-диффузионной природы проводимости в архейском кристаллическом основании Балтийского щита // Доклады Академии наук. 2017. Т. 474, № 4. С.477-482. https://doi.org/10.7868/S086956521704017X
Жамалетдинов А.А., Велихов Е.П., Шевцов А.Н., Скороходов А.А., Колобов В.В., Ивонин В.В., Колесников В.В. Эксперимент “Мурман-2018” по дистанционному зондированию с целью исследования границы “непроницаемости” на переходе между хрупким и пластичным состояниями кристаллической земной коры // Доклады Академии наук. 2019. Т. 486, № 3. C.359-364. https://doi.org/10.31857/S0869-56524863359-364
Жданов М.С. Электроразведка. М.: Недра, 1986. 316 с.
Колобов В.В., Куклин Д.В., Шевцов А.Н., Жамалетдинов А.А. Многофункциональная цифровая измерительная станция КВВН-7 для электромагнитного мониторинга сейсмоактивных зон // Сейсмические приборы. 2011. Т. 47, № 2. С.44-58.
Колобов В.В., Баранник М.Б., Ефимов Б.В., Жамалетдинов А.А., Шевцов А.Н., Копытенко Ю.А. Генератор “Энергия-4” для мониторинга сейсмоактивных зон и электромагнитного зондирования земной коры: опыт применения в эксперименте “Ковдор-2015” // Сейсмические приборы. 2017. Т. 53, № 3. С.55-73. https://doi.org/10.21455/si2017.3-5
Семенов В.Ю. Обработка данных магнитотеллурического зондирования. М.: Недра, 1985. 133 с.
Шевцов А.Н. Метод частотного зондирования при изучении электропроводности верхней части земной коры Балтийского щита: Дис. … канд. физ.-мат. наук. СПб.: СПбГУ, 2001. 101 с.
Шевцов А.Н., Жамалетдинов А.А., Колобов В.В., Баранник М.Б. Частотное электромагнитное зондирование с промышленными ЛЭП на Карело-Кольском геотраверсе // Записки Горного института. 2017. Т. 224. С.178-188. https://doi.org/10.18454/PMI.2017.2.178
Bernstein S.L., Burrows M., Evans J.E., Griffiths A.S., McNeill D.A., Niessen C.W., Richer I., White D.P., Willim D.K. Long range communication at extremely low frequencies // Proc. IEEE. 1974. V. 62, N 3. P.292-312. https://doi.org/10.1109/PROC.1974.9426
Engelberg S. Random signals and noise: a mathematical introduction. Boca Raton: CRC Press, 2007. 216 p. https://doi.org/10.1201/b15871
Kolobov V.V., Barannik M.B., Ivonin V.V., Selivanov V.N., Zhamaletdinov A.A., Shevtsov A.N., Skorokhodov A.A. Experience of generator “Energy-4” application for the distance and frequency electromagnetic soundings in the experiment “Murman-2018” // Proceedings of Kola Science Centre of RAS. 2018. N 17. P.7-20. https://doi.org/10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.8.7-20
