Электромагнитные поля в биосфере. Том 1 - Красногорская Н.
Скачать (прямая ссылка):
влияние горизонтальных неоднородностей на результаты наблюдений. В то же время выполнение площадных Сили профильных) наблвдешй вариаций ЭМП Земли дает возможность выделять ссотавляшие поля, обусловленные горизонтальными геоэлектричеокими неоднородностями (электромагнитные аномалии), и проводить их геологическую интерпретацию. Эту задачу решают методы магнитотеллуричеокого и магнитовариационного профилирования,получившие развитие в последние десять лет ?7-10,7.
Основы теории интерпретации электромагнитных аномалий заложены в работах ?&-T2J. В рамках этой теории интерпретация электромагнитных аномалий осуществляется в два этапа ?11,12 J.
Первый этап - анализ наблюденного поля - заключаетоя в разделении ЭМП на различные части по признакам, овязанным с расположением возбудителей поля и геоэлектрических неоднородностей. Поле, наблюдаемое на поверхности Земли, обусловлено двумя токовыми сиотемами: ионооферными токами, возбуждапцими первичное (или внешнее) поле, и земными (теллурическими) токами, создающими вторичное (внутреннее) поле. Таким образом, полное ЭМП еоть сумма внешних и внутренних полей. Разделение поля на внешнюю и внутреннюю части - одна из первых задач анализа. В то же время полное поле можно представить и как сумму нормального и аномального полей (здесь нормальным называется поле, возбуждаемое ионосферными токами в горизонтально-слоиотой Земле, а аномальным - пеле, возникающее за счет горизонтальных геоэлектрических неоднородностей). Выделение электромагнитных аномалий - также одна из задач анализа.Наконец, чрезвычайно важным является выяонение природы электромагнитных аномалий. Как известно, аномалии ЭМП в соответствии с природой вызываниях их неоднороднородностей подразделяются на поверхноотные и глубинные. Поверхностными называются аномалии, связанные с неоднородностью приповерхностных слоев Земли (осадочного чехла, морей, океанов). Глубинные аномалии обусловлены действием проводящих зон в земной коре и верхней мантии. Разделение электромагнитных аномалий на поверхностные и глубинные также является одной из центральных задач анализа.
Методы решения перечисленных выше задач были заложены еще Гауосом
и получали развитие в .работах С 9-13 J, Большая часть этих методов основана на интегральных преобразованиях поля (например, преобразовании Фурье /'14,157). Основная практическая труднооть реализации названных методов связана о необходимость!) анализа поли на ограниченных территориях (полигонах, где проведены измерения), тем не менее имеется уже целый ряд примеров успешного применения этих методов при интерпретации электромагнитных аномалий С 12J,
Второй этап интерпретации электромагнитных аномалий - решение обратных задач. Иоследование обратных задач геозлектрики для неоднородных сред получило развитие лишь в оамое последнее время. Однако уже имеется целый ряд эффективных методов решения этих задач, которые можно разделить на две группы: I) изучение геоэлектрической отруктуры приповерхностного слоя (осадочного чехла); 2) исследование глубинных геоблектричеоких неоднородностей (проводящих включений в земной коре и мантии, неровностей глубинных геоэлентрических границ). Применение методов как первой, так и второй группы предполагает предварительное проведение анализа поля (выделение аномальной части и ее разделение на поверхностную и глубинную составляйте).
Методы изучения геоэлектричеокой структуры приповерхностного слоя получили развитие в работах /"8,11,12,16 7 и др. В этих работах ооа-дочный чехол аппроксимируетоя либо бесконечно тонкой проводящей пленкой, либо горизонтально неоднородным слоем конечной толщины. При этом на пленках попользуются приближенные граничные условия Прайоа-Шейнман-на /"8,16 J, а на тонких слоях- о б общенные граничные условия Тихонова-Дмитриева /”12,1? J. Для того чтобы интерпретируемые аномалии были чисто поверхностными, выбираются ©толь выоокие частоты, что действием глубинных неоднородностей можно пренебречь. Ооновннм определяемым параметром являетоя величина интегральной проводимости осадочного чехла. Эта величина находится путем решения интегральных .уравнений типа Фредгольма I рода, которые в двумерных моделях сводятся к проотым квадратурам. На оонове опиоанной методики проинтерпретированы Калифорнийская аномалия ГМП в США /"10,16 7, Копетдагокая аномалия в СССР /¦187 и ряд других.
Исследованию глубинных геоэлектрических неоднородностей предшествует определение нормального глубинного разреза и выделение глубинных электромагнитных аномалий »С этой целью выбираются настолько низкие . частоты,что глубинные аномалии выражены доотаточно полно. При интерпретации глубинных аномалий широко применяются методы, основанные на принципе подбора с использованием известных решений для тел простой формы и результатов конечно-разностного моделирования. Эти методы были развиты в работах /”8-107 и др. В последние годы в геозлектрике начинают создаваться программы автоматизированного подбора адекватных
моделей /"19,207. Эти методы, несомненно, позволят повысить эффективность интерпретации электромагнитных аномалий.
