Итоги семинара «Фундаментальные проблемы экологической геофизики и вулканологии»

29-ого февраля 2024 года на семинаре ИФЗ РАН «Фундаментальные проблемы экологической геофизики и вулканологии» с научными сообщениями выступили:

– с.н.с. лаб. 204 к.г.-м.н. Мануилова Е.А. и инж. лаб. 703 Боборыкина О.В. - доклад по результатам экспедиционных работ Русского географического общества нао. Симушир.
– с.н.с. лаб. 204 к.г.-м.н. Мануилова Е.А. - доклад по результатам полевых исследований на Таманском п-ове.
– м.н.с. лаб. 703 аспирант Жарков Д.А. - доклад по результатам научно-исследовательской работы.

Предварительные результаты тектонофизических и геолого-геофизических исследований на о. Симушир

В период с 15 июля по 12 августа 2023 г. состоялся четвертый этап комплексной долгосрочной экспедиции на острова Курильской гряды «Восточный бастион — Курильская гряда», проводимый Русским географическим обществом и Экспедиционным центром Министерства обороны РФ. От Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН в этой экспедиции принимали участие О.В. Боборыкина и Е.А. Мануилова, которыми были осуществлены геолого-геофизические и тектонофизические исследования на о. Симушир.

^{Работа с георадаром}

^{Зеркала скольжения}

^{Участники экспедиции}

В результате этих исследований, впервые на о. Симушир проведены замеры концентрации радона в подпочвенном воздухе, выявлена зона его повышенных значений, приуроченная к разрыву, установленному по материалам дешифрирования космических снимков и геоморфологических наблюдений. Также впервые проведена съемка земной поверхности георадаром, позволившая выделить различные георадарные комплексы и нарушения сплошности в геологической среде. Помимо этого, на о. Симушир выполнены замеры геологических индикаторов тектонических напряжений (в частности зеркала скольжения). Эти данные позволили установить геодинамический режим района, где преобладает обстановка горизонтального сдвига. Во время экспедиции осуществлялся мониторинг за сейсмической обстановкой региона, проведено геологическое описание обнажений горных пород и отобраны образцы (сформирован каталог образцов) для дальнейших более детальных исследований.

Сотрудники ИФЗ РАН благодарны Русскому географическому обществу, руководителю экспедиционного направления Сергею Анатольевичу Чечулину и Экспедиционному центру Министерства обороны РФ за организацию, участие и помощь в экспедиции на о. Симушир.

Палеогидросеть Таманского полуострова по материалам дистанционного зондирования

Локализация древнегреческих поселений, основанных на берегах Керченского пролива в ходе Великой греческой колонизации, уже более века является предметом научной дискуссии. Преобладает мнение, что причиной заметных изменений ландшафта Таманского полуострова в последние 2500 лет стали колебания уровня моря. Однако главенствующая роль в процессе перестройки рельефа принадлежит тектоническому фактору. В связи с этим, созданные к настоящему времени палеогеографические реконструкции нуждаются в верификации и уточнении.

^{Орографическая схема Таманского полуострова}

^{Обнаружение кости слона в отложениях неогена}

Данное исследование посвящено гидросети региона. В результате анализа космических снимков, материалов аэрофотосъемки и геоморфологических наблюдений локализованы древняя и современная гидросеть, определены типы флювиальных форм рельефа, особенности их топографии и морфологии. Сопоставление участков локализации древних и современных водотоков показало, что на части Таманского полуострова в последние 2500 лет произошло изменение направления стока, вероятно, вызванное тектонической перестройкой. Установлено, что тектоническая активизация региона происходила по отдельным блокам. Уточнены вероятные контуры двух палеопроливов и намечены точки бурения проверочных скважин. Выявлено, что участки максимумов древних водотоков коррелируют с картой поселений 2-й половины VI в. до н. э. – 1-й четверти V в. до н. э.

Исследование амплитудных характеристик поверхностных волн в слоистых плавно- неоднородных средах

В работе предложен подход, позволяющий описывать изменение амплитуды волны рэлеевского типа при переходе из одной слоистой системы c нормальной дисперсией в другую. Рассмотрены переходы ПАВ из однослойной в однослойную и двухслойную системы и из двухслойной в двухслойную.  Рассчитаны зависимости относительного изменения амплитуды от различных физических и геометрических параметров систем. При переходе в среду с меньшими значениями упругих параметров наблюдается уменьшение амплитуды, а с большими – увеличение, что согласуется с положениями метода микросейсмического зондирования. Получено соответствие с результатами численного моделирования.  Показано, что значение доминантной длины волны увеличивается с увеличением контраста между слоями, а также толщины слоя. При этом значение этой величины для компонент смещений зависит от выбора опорной модели.

^{Модель исследуемой среды}

^{Сравнение численного и аналитического решений для двуслойной среды}

Применительно к задачам пассивной поверхностно-волновой сейсморазведки результаты данной работы позволяют сделать следующие выводы. При переходе из однослойной системы в однослойную зависимости амплитуды от изменения плотности и скорости продольных волн соответствуют ожиданиям, в то время как зависимость от скорости поперечных волн имеет иной вид, что говорит о более сложной зависимости свойств поверхностной волны от этого параметра. Также изменение амплитуды в этом случае меньше, чем в зависимости от скорости продольных волн. Это важный результат, поскольку в ММЗ считается, что именно скорость поперечных волн вносит определяющий вклад, однако было показано, что скорость продольных волн также нельзя игнорировать. При переходе в двухслойную среду зависимости от упругих параметров, а также частотные зависимости демонстрируют соответствие ММЗ. Выбор опорной среды влияет на значение доминантной длины волны, которая может меняться в пределах от 0.3 до 0.7 мощностей слоя, что связано с изменением профиля ПАВ.