авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |

«306 Секция 6 Электромагнитная эмиссия геосфер ...»

-- [ Страница 2 ] --

Вторая геоэлектрическая модель представляется как слабопоглощающее полупространство, выполненное нижнеордовикскими карбонатными породами соксолоохской свиты, залегающими ниже подошвы криволуцкой свиты. Последние в данном случае играют роль верхнего слоя- экрана, препятствующего выносу энергии радиоволн, распространяющихся в породах сохсолоохской свиты. Нижнеордовикские карбонатные породы модели типа полупространство, лишённые или обеднённые глинистой фракцией, при t= - 10°С характеризуются очень высокими средними значениями эф на частотах 0,625 и 1,5 МГц – 5000 и 3000 Ом·м и низкими значениями – 15 и 12 о, к 810,0 и 0,0096 соответственно. Глинистые разности этого типа пород имеют низкие значения электрического сопротивления (300-1600 Ом·м).

Таким образом, проведённые в лабораторных условиях и в поле на поисковых площадях измерения электрических параметров на предельно водонасыщенных мёрзлых кимберлитах, траппах, перекрывающих и вмещающих диатремы карбонатных породах Далдыно-Алакитского района Якутской алмазоносной провинции показали, что при постоянном токе и до частот 36 МГц при температуре -10°С наблюдается достаточно отчётливая контрастная дифференциация по электрическим параметрам между названными типами пород, определяемая их минеральным составом.

Наблюдаемые широкие колебания в значениях электрических параметров в пределах тех или иных типов пород, по литературным и экспериментальным данным, в основном обусловлены их эффективной пористостью (и, следовательно, различной способностью пород насыщаться растворами, их льдистостью), а также глинистостью, характером и степенью метасоматических изменений. Лабораторные измерения, проведённые в условиях, приближающихся к природным условиям залегания многолетнемёрзлых пород Якутии, дали возможность получить значения электрических параметров, соответствующие таковым по радиоволновым измерениям непосредственно в скважинам горных массивов. Результаты проведённых исследований дают достоверную основу для планирования и разработки электромагнитных поисковых методов, а также для интерпретации данных геолого-геофизических исследований.

334 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер ГЕОАКТИВНЫЕ ЗОНЫ, КАК ИСТОЧНИК ЭМИ И ЭМП НИЗКОЙ И СВЕРХНИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ ОНКОЛОГИЧЕСКИЕ И ДРУГИЕ ПАТОЛОГИИ Косов А.А., Ярославцев Н.А., Приходько С.В.

ООО ЦИПК "Экватор" ekvator@omskmail.ru Введение Известно как позитивное, так и негативное влияние на организм человека электромагнитного излучения (эмиссии) низкой и сверхнизкой интенсивности естественного и техногенного происхождения (ЭМИНИ), связанное, как правило, со значительными изменениями градиентов постоянной и переменной составляющими индукции магнитного поля Земли [Белова, Леднёв, Куликов, Серпов, Кочмар, Мельников, Рудник, Прохоров].

Присутствие ЭМИНИ может быть локальным, и проявляться в виде аномалий различной иерархии и интенсивности воздействия на биоту [Гридин, Гак, Серпов. Прохоров]. Это может оказывать различное влияние на организм человека, в том числе и негативное и степень такого воздействия связана с его биотипом [Куликов, Серпов]. Такое воздействие зависит от различных характеристик ЭМИНИ, например, частоты, амплитуды, фазы, поляризации и др. [Бурлаков, Косов, Павленко, Дубров], хотя механизм такого воздействия остаётся недостаточно ясным.

Длительное пребывание в зонах действия таких аномалий, которые можно назвать геоактивными зонами (ГАЗ), с различным характером воздействия на живые системы, ведёт к изменениям метаболизма в организма человека и может проявляться в функциональных расстройствах, заболеваниях, связанных с чрезмерной митотической активностью клеток организма человека и развитием у него онкологических и других патологий [Казначеев]. Такие патологические процессы (до 50 %) часто связывают с присутствием локальных электромагнитных аномалий с низкой интенсивностью излучений (ЛЭМАНИ), проявляющиеся на поверхности Земли и приземном слое в виде трёхмерных образований, которые в сечении могут выглядеть в виде "пятен", "полос" и их сочетаний, и имеют системный характер [Дубров Луговенко, Дроздовская, Павленко, Кравченко, Косов]. Например, к ним относят так называемые "сети Хартмана" и "сети Кюри", существование которых часто подвергается сомнению, но индикатор геофизических аномалий ИГА-1, который представляет собой высокочувствительный селективный измеритель электромагнитного поля, позволяет их выявлять [Кравченко].

Он предназначен для измерения электромагнитной составляющей геомагнитного поля Земли и локальных электромагнитных аномалий в диапазоне 5…10 кГц, чувствительность прибора составляет от 1 до 100 пиковольт. В качестве выходного параметра прибора используется интеграл фазового сдвига на анализируемой частоте.

На наш взгляд сомнения в существовании указанных аномалий связаны с одной стороны – с отсутствием или недостатком измерительных средств высокой чувствительности для идентификации таких аномалий и, с другой стороны необходимостью изменения или формирования новых подходов в представления о природе или механизме их возникновения. В этом случае возможно опираться на механизм процессов, которые изучаются в геологии, что можно оценивать как процессы самоорганизации сложных неравновесных динамических систем [Сальников]. Мы 335 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер предполагаем [Ярославцев], что источником возникновения таких системных аномалий может быть два или несколько когерентных источников ЭМИНИ, которые находятся в области ядра Земли. В целом, они формируют трёхмерные интерференционные образования ("ячейки" или "ячеистые структуры") во всех геологических зонах, биосфере и носят глобальный системный характер. Их можно сравнить с системой (структурой) клеток живого организма, например человека, что согласуется с представлением В.И. Вернадского о геологическом строении Земли и динамической структуре биосферы, которые он сравнивал с живым организмом.

Наличие таких "ячеистых структур" можно косвенно подтвердить, оценивая, например, ГТР древесных растений (сосна, берёза и др.) которая проявляется в виде изменений направления роста этих растений с различной интенсивностью и некоторой цикличностью (шаг от 1 до 5 метров). Это может служить косвенным подтверждением существования горизонтальных составляющих ЛЭМАНИ, которые носят глобальный характер и ведут к формированию ячеистых структур. Такие ГТР растений ярко выражены на всех континентах [Мененджер].

До настоящего времени механизм ГТР растений остаётся не до конца выясненным.

Но существуют оценки, по которым ведущая роль отводится информационным взаимодействиям.

Так, согласно [Бурлаков], биологическая система, поглощающая энергию, может существенно не повышать её уровень внутри системы, а вызывать ответную реакцию системы за счёт собственных энергетических ресурсов. То есть, поглощаемая энергия является одновременно носителем информации, приводящей к изменению процессов регуляции и формированию ответных реакций, которые зависят от параметров ЭМИНИ. Такая схема воздействия распространяется и на надмолекулярные структуры воды (ассоциаты), находящейся в жидкокристаллическом состоянии (цитоплазма, межклеточная жидкость). Совпадения параметров ЭМИНИ биологического объекта с параметрами внешних источников вызывают позитивную реакцию организма (резонанс), не совпадение – негативную реакцию (диссонанс), что может приводить к формированию патологий и аномалий развития организма. Таким образом, можно предположить, что существует "информационная компонента" ЭМИНИ.

Согласно В.П. Казначееву, основные межклеточные взаимодействия происходят в УФ-диапазоне электромагнитного спектра. Увеличение коэффициента поглощения в этом диапазоне ведёт к нарушениям межклеточных взаимодействий и его длительное воздействие может вызывать функциональные расстройства и патологии живого организма.

В качестве рабочей гипотезы было принято допущение о том, что живая клетка является универсальной "энергоинформационной матрицей" и, структурно-фазовые состояния воды в её составе, активно реагируют на воздействие ЭМИНИ различных параметров и тем самым изменяют коэффициент поглощения до максимальных величин, что вызывает изменения её электромагнитного спектра в УФ-диапазоне и изменяет физические свойства [6]. Такие ЭМИНИ локального характера могут содержать "информационную компоненту", которая изменяет скорость митотического деления клеток у тест-объектов и быть фактором, инициирующим онкологические и другие заболевания. Если максимально уменьшить коэффициент поглощения, то можно изменить информационную компоненту ЭМИНИ, "восстановить" электромагнитный спектр в УФ-диапазоне и вызывать позитивные изменения в клетках живого организма.

336 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер Цели исследования 1. Установить связь между развитием онкологических и других патологий различной локализации у человека и местами расположения ГАЗ, формирующих ЛЭМАНИ, в зонах пересечения ("узлах"), "сеток Хартмана" и "сеток Кюри";

2. Установить возможность изменения физических свойств воды с помощью биоэнергетического устройства, для возможной компенсации негативного воздействия ЭМИНИ искусственного происхождения.

Материалы и методы исследований 1. Индикатор геофизических аномалий ИГА-1, изготовитель – фирма "Лайт-2", г. Уфа, (Автор – Кравченко Ю.П.), далее – "Индикатор".

2. Специальная компьютерная программа "А-Вита Х3" информационно структурированная голограмма воды", авторское произведение № 31.01.2007 А 02, от 31 января 2007 года, авторы — Косов А. А., Приходько С. М., - далее "Программа".

3. Биоэнергетическое устройство, созданное на основе "Программы".

Изготовитель – ООО ЦИПК "Экватор".

4. ГРВ-камера (метод компьютерной кирлианографии по К.Г. Короткову), с ПО "GDV Shaper", носитель воды – кварцевый стакан, далее – "Метод".

5. Образцы воды: ИСВ "А-Вита Х3", далее – "Вода 1;

"Святая "Трёхзвонная", г.

Барнаул, далее – "Вода 2";

Водопроводная вода, г. Омск, далее – "Вода 3";

Вода бутилированная питьевая, пр-во ООО "Компания Чистая вода", г. Бердск, далее – "Вода 4".

6. Тест-объект № 1: 56 больных различного возраста с подтверждённым диагнозом – онкологические и другие патологии различной локализации, далее – "Больные".

7. Тест-объект № 2: Машинисты подвижного состава (железная дорога) и их помощники, в количестве 60 человек.

Ход и результаты исследований П.1. С помощью "Индикатора" было исследовано расположение мест отдыха "Больных" в местах проживания, в зданиях различной этажности. Зарегистрировано совпадение мест расположения "Аномалий" с местами образования опухолей различной локализации у пациентов. Наибольшее количество заболеваний (64,3 %) отмечено при сочетании "узла" Хартмана и "линии" Кюри (рис.1 - б). Сроки начала заболевания варьируются от 1 года до 8 лет, при этом максимум приходится на срок от 4-х до 8-ми лет (рис. 1 – а). Локальные аномалии представляли собой сочетания "полос" шириной от 20 до 50 см и "пятен" округлой или неопределённой формы, размером в поперечнике от 30 см.

337 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер Количество случаев, % Количество человек, % 64, 60 40 33, 30,4 28, 30 23, 20 8, 3, 7,1 0 Узел Узел Узел Кюри Узел Кюри Узел Кюри До года От года до От От шести Свыше Хартмана Хартмана + линия + узел + линия Хартмана Хартмана четырех четырех до до восьми восьми лет Кюри шести лет лет Срок нахождения больных в ГПЗ Характеристика мест ГПЗ а б Рис. 1 Количество онкологических больных и срок развития заболеваний в зависимости от места расположения ГАЗ (ГПЗ) в зонах пересечения "полос" и "сеток" Хартмана и Кюри П.2. Электромагнитный спектр образцов воды был получен при напряжении 210 В и частоте 3 кГц (рис. 2). Образцы воды для исследования получены путём отбора проб.

"Вода 1" была получена с помощью специального биоэнергетического устройства, разработанного на основе "Программы" из воды стандартной водоподготовки без прямого контакта, дистантно. Независимая оценка физических свойств "Воды 1" была проведена в [15] (рис. 3). "Вода – 3" была принята как "Контроль".

а б в Рис. 2. Графическое отображение электромагнитного спектра образцов воды: а – "Вода 1", б – "Вода 2", в – "Вода 3", г – "Вода 4" Рис. 3. Изменение электропроводности "Воды 1" до уровня 2…3 мкА (в течение 40 сек), после применения "Программы", что соответствует показателям по этому признаку лучшим образцам родниковой воды, принятых за эталон [5].

338 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер Образцы "Вода 1" и "Вода 2" обладали ровным спектром ЭМИ. У образцов "Вода 3" и "Вода 4" коэффициент поглощения спектра был максимальным в УФ-диапазоне спектра. Наиболее худшие показатели по этому признаку у образца "Вода 4".

Проверялась возможность применения "Воды 1" как средства защиты от ЭМИ высокой интенсивности для машинистов подвижного состава железной дороги и их помощников [Калуга]. Было выполнено более 300 замеров в течение 3-х месяцев, согласно "Метода". Замеры выполнялись до и по окончании смены. "Вода 1" применялась вовнутрь в количестве 1,5…2 литра за смену, как индивидуальное средство, так и в комплексе со специальными защитными устройствами ("Форпост-1" и "Фараон-1") (рис. 3).

Физическое состояние Психоэмоциональное состояние (площадь ауры с фильтром) (площадь ауры без фильтра) Комплексная, Комплексная, 13680 122,1% 144,8% Форпост-1, 99,9% Форпост-1, 94,4% Фараон-1, 116,1% Фараон-1, 105,6% А-Вита Х3, 124,0% А-Вита Х3, 108,1% Без защиты, 66,4% Без защиты, 80,3% Контроль Контроль 11202 (до поездки), 100% (до поездки), 100% Рис. 4. Результаты исследований физического и психоэмоционального состояния машинистов и их помощников на железнодорожном транспорте, проведенных на "ГРВ-камере" (метод К.Г. Короткова), по показателю "площадь светимости объекта".

Обсуждение результатов.

У 26 человек был поставлен диагноз – рак лёгкого. Из них курило 5 человек, проживало в зонах химического загрязнения 7 человек, т.е. у 14 больных (54 %) причина заболевания была другая. Это даёт основание считать, что загрязнение воздуха и курение не является исключительными причинами возникновения рака лёгкого. Во всех случаях возникновения онкопатологий (100 %) различной локализации, расположение опухоли соответствовало присутствию ГАЗ, с интенсивностью излучения подобного тому, которое наблюдалось в зоне "К" при фитоиндикации. ГАЗ являются своего рода триггерами, инициирующими синтез теломеразы во взрослом организме, ведущий к размножению клеток злокачественной опухоли. Это можно связать с присутствием в ЭМИ "информационной компоненты" естественного и техногенного происхождения, согласно [1].

Состояние обследуемых на железной дороге, работавших без защиты от ЭМИ показали снижение уровня их психоэмоционального и физического состояния на 33,6% и на 19,7% соответственно. Это оценивается как ухудшение состояния здоровья.

Употребление "Воды 1" по схемам принятия "после окончания работы" и "во время работы" не выявило существенной разницы по результатам воздействия. Общим итогом явилось улучшение психоэмоционального состояния после работы на 24,0%, и физического состояния на 8,1%. Проведённые исследования по комплексной защите показывают улучшение психоэмоционального и физического состояния на 44,8% и на 22,1%, соответственно. Это позволяет говорить о возможности существенного улучшения общего состояния обследуемых, работающих в условиях интенсивного воздействия ЭМИ, которое можно оценивать как оздоравливающее. "Вода 1" активирует защитные свойства организма, вследствие восстановления 339 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер электромагнитного спектра воды до "нормы". Испытуемые отмечали значительное улучшение своего общего состояния и отсутствие утомляемости.

Выводы:

1. Установлена связь между развитием онкологических и других патологий различной локализации у человека и местами расположения ГАЗ (ГПЗ), формирующих ЛЭМАНИ, в зонах пересечения ("узлах"), "сеток Хартмана" и "сеток Кюри";

2. Установлена возможность изменения физических свойств воды с помощью биоэнергетического устройства, что позволяет компенсировать негативное воздействия ЭМИНИ искусственного происхождения.

Список литературы:

12. Бурлаков А.Б., Падалка С.М., Супруненко Е.А. Влияние внешних электромагнитных воздействий на процессы самоорганизации сложных биологических систем / Материалы конференции "Этика и наука будущего".

Ежегодник "Дельфис 2003". Москва, с. 252- 13. Бурлаков А.Б. и др. Об информационной значимости биоизлучений при дистантных взаимодействиях живых систем. / Электромагнитные излучения в биологии. Труды VI Международной конференции. Калуга, Россия. 21- октября 2008. – Калуга: КГПУ им. К.Э. Циолковского, с. 61-66.

14. Зенин С.В. Вода.

На правах рукописи

. 48 с. ООО ЦИПК "Экватор".

15. Казначеев В.П., Михайлова Л.П. Сверхслабые излучения в межклеточных взаимодействиях. Новосибирск: Наука, 1981.

16. Капра Ф. Паутина жизни. Новые научные понимания живых систем. Пер. с англ.

под ред. Трилисса К.: София, М.: "Гелиос", 2002.-336 с.

17. Косов А.А., Екимов Е.В., Филь А.В. Новые перспективы по защите от ЭМИ машинистов подвижного состава железнодорожного транспорта специальными устройствами и информационно-структурированной водой "А-Вита Х3". На правах рукописи. Омск. 2007. 6 с. ООО ЦИПК "Экватор".

18. Косов А.А., Зайкова Э.Ф. Применение информационно-структурированной воды "А-Вита Х3" для лечения больных генитальным герпесом. На правах рукописи.

Омск, 2007. 6 с. ООО ЦИПК "Экватор".

19. Куликов В.Ю., Воронин А.Ю., Гайдуль К.В., Колмаков В.М. / Биотропные свойства ослабленного электромагнитного поля. Под.ред.академ. РАМН, проф.

В.А, Шкурупия - Новосибирск: ООО "РИЦ", 2005, -140 с.

20. Луговенко В.Н. Мониторинг реакций человека, отражающих "дыхание Земли" за период 1992-2003 гг // Гелиогеофизические факторы и здоровье человека:

Материалы международного симпозиума/ Под ред. В.Ю. Куликова. – Новосибирск: ООО "РИЦ", 2005.- с. 142-144.

21. Ludwig W. Wasserals Informationstraenger Biol Med 2002, №3, с 150-154.

22. Прохоров В.Г., Мирошников А.Е., Григорьев А.А, Прохорова Я.В., Сущность, классификация и иерархия геопатогенных зон, Геоэкология № 1, 1998, с. 37-42.

23. Popp F.A. Electromagnetic control of cell processes. - In: Interaction of nonizing electromagnetic radiation. With Living systems. Paris, 1979 a, p. 137-143.

24. Сальников 340 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер 25. Серпов В.Ю. Безопасность жизнедеятельности человека в зонах геофизических аномалий Европейской России / Под ред. проф. Д.В. Лизунова и проф. А.В.

Храмова. СПб.: изд.мед.пресса. 2005. 120 с.

26. ФНКЭЦ ТМДЛ МЗСР РФ. Отчёт о выполнение НИР по теме: "Изменение фазового состояния воды под влиянием биоэнергетических устройств, представленных ООО ЦИПК "Экватор". Москва. 2007. 6 с.

ОЗОННЫЙ, ПЕРКОЛЯЦИОННЫЙ И АЭРОЗОЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПРЕДВЕСТНИКА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ Ласуков В.В.

Томский политехнический университет lav_8@list.ru В настоящее время обнаружены новые явления электромагнитной природы, которые предшествуют и сопровождают процессы нарушения сплошности в деформируемом геоматериале [1-2]. Эти явления используются при изучении и прогнозе катастрофических событий (землетрясений [3], горных ударов [4], оползней), которые, прежде всего, являются механическими явлениями, так что предмет исследования лежит на стыке геофизики и электродинамики. При этом понятие геофизической среды, имевшее до последнего времени механический характер, становится более широким, отвечая представлениям физики твердого тела.

Существует несколько точек зрения на физическую природу этого явления. Оно может быть связано с процессом разрушения в твердой фазе горных пород, с электрокинетическими эффектами в жидкой фазе горных пород или являться проявлением сегнето - или пьезоэлектрических свойств пород.

В рамках этих представлений о механизмах механоэлектрических преобразований используются два подхода при объяснении аномалий накануне сейсмического события:

1) концепция активных излучателей;

2) концепция изменений условий распространения.

Согласно впервые предложенной А.А. Воробьевым концепции активных излучателей электромагнитный сигнал литосферного происхождения возникает в результате механических процессов в земной коре в области очага (очаговая модель) или на поверхности (поверхностная модель) и попадает непосредственно в точку наблюдения в результате распространения прямым лучом или в волноводе Земля Ионосфера.

Согласно второй концепции аномалии в пункте приема сигнала возникают через изменение условий распространения электромагнитных волн атмосферного происхождения.

В этой связи в работе в рамках концепции условий распространения исследуется озонный, аэрозольный и перколяционный механизмы изменения условий распространения.

341 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер Озоноперколяционный механизм электромагнитного предвестника Сравнительно давно в лабораторных условиях обнаружено явление электризации вновь образующихся поверхностей при деформации и разрушении кристаллов, в том числе и геоматериалов[6-9]. Электризация материала происходит за счет разрыва ионных связей при движении трещин в материале, за счет движения заряженных дислокаций, адгезии или электрокинетических явлений. При этом плотность разделенных зарядов в зависимости от типа материала лежит в широких 10 10 Кл / м 2, так что при поверхностной плотности зарядов порядка пределах 5 10 Кл / м возможен электрический пробой газового промежутка между бортами поверхностных трещин, который может сопровождаться генерацией озона (O3) и атомарного кислорода [10]. Процесс же разрушения отрицательных ионов O кислорода O +O 32O 2+ e + 2, 6 эВ приведет к увеличению равновесной плотности свободных электронов. Из уравнений баланса для плотности электронов N e и отрицательных ионов N [11] dN dNe = N k N N + + N, 2 N e k 3 N N + 8+ 9 N = (1) + 8 1 2 4e e dt dt (при типичных условиях N e N, N + = N ) следует, что квазипостоянные решения уравнений (1) имеют вид:

+ ], = + [ (2) N N 8 9 ( )k = ( 2 1) k 8 9, e 2 1 3 здесь = k [ X ] - частота соответствующих процессов, [X] - объемная плотность n n атомных частиц сорта Х;

[O ], k = (3±1) см 3 / с ;

= k k 6 = 2 10 см 3 / с, 3 8 8 8T d exp, = k [O ], k = i T d 9 9 9 i MW d, = 0.42 эВ, T =T = 2.2 10 см 2 / эВ + d i 2 приведенная масса иона O и T 2 - температура газа;

М - суммарная масса O и O2, W - дрейфовая скорость O в воздухе. Из выражения (2) можно получить, что O2, N зависимость отношений N (N - первоначальная, а N - конечная e и N N e 342 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер ) ( + N = + ;

Ne = ( 8+ 9) 8 концентрация) от концентрации озона имеет вид:, N + N 8 9 e N [O 3].

[O ] ;

[] N так что, когда концентрация O 10 см 3, то [O ] N [O 3] 3 e N 3 e В свою очередь, увеличение плотности свободных электронов и заряженных ионов приведет к увеличению проводимости приземного слоя воздуха ={N U + N U + N U }e, e + + з e где U e,,+ - подвижность электронов, отрицательных и положительных ионов, соответственно. Увеличение проводимости з изменит условия для распространения электромагнитных волн атмосферного происхождения, т. к. согласно [12] в сферическом приземном волноводе радиальная составляющая электромагнитного поля равна по модулю 300 W 0 0.003 R0 E= F1 F2, F1 = +, (3) sin (0 ) 3 з 10 N e h hr r 1 F 2 =exp 0.0015 +, N 10 e з где W - мощность излучателя атмосферного происхождения (кВт), -длина волны (км), E - выражается в мВ/м, r = R 0 0 - горизонтальное расстояние между источником и точкой наблюдения, з - проводимость приземного слоя, N e - электронная плотность в ионосфере, h - высота ионосферы (км). Из (3) видно, что изменение N e и з в несколько раз будет приводить к изменениям E того же порядка, так что соответствующие аномалии этого поля могут служить прогностическим признаком процесса подготовки землетрясений.

Кроме того, изменение з возможно за счет явления перколяции [13], которое может быть использовано для прогнозных наблюдений в « дальней зоне», где происходит лишь изменение напряженного состояния, а не разрушение пород, находящихся в состоянии, близком к порогу перколяции, когда в среде образуется сквозной канал и проводимость среды резко возрастает, причем, величина приращения определяется разностью проводимостей вмещающей среды и каналов, и может достигать несколько порядков при малом приращении концентрации каналов.

Так как в рамках концепции условий распространения трасса распространения «атмосфериков» является протяженной, то можно ожидать, что на пути их распространения найдется достаточно большой массив пород, находящийся в состоянии 343 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер перколяции, которое соответствует строго определенному влагосодержанию трещиноватых пород (например, высокопористых лапильных туфов).

В рамках классической теории Максвелла для неоднородных сред, как полностью, так и частично увлажненных, малое сжатие (или растяжение) среды не может привести к заметному изменению проводимости. Соответственно, невозможно дать объяснение эффекту Ямазаки, заключающемуся в том, что относительное изменение сопротивления может превышать в 10 4 раза относительную деформацию земной коры. Этот эффект находит естественное объяснение в рамках теории перколяции [14] (применительно к обсуждаемому ниже вопросу интерпретация этого явления как хемотронного эффекта исключена).

Если часть трещин и пор заполнены хорошо проводящим электролитом, причем, содержание влаги в породе соответствует порогу перколяции, то малое сжатие(или растяжение) среды может привести к аномальному изменению проводимости благодаря образованию (разрушению) бесконечного кластера (сквозного канала).При этом коэффициент чувствительности может достигать нескольких порядков. Гибкость и разнообразие перколяционных моделей позволяет количественно оценить этот коэффициент [13]. Для перколяции из-за сжатия вмещающей среды зависимость проводимости от давления Р, определяющаяся увеличением концентрации проводящих включений, имеет вид [14] (PPc) t ( 0) (P )= t (4), (1 Pc) (1 P ) t t где P c = P c P, P c давление, при котором выполняется условие перколяции для задачи случайных узлов;

критический индекс t=1.5;

сжимаемость вмещающей среды;

00.27 объемная первоначальная доля проводящих включений;

проводимость на асимптоте P.

P Из (4) следует, что коэффициент « c тензочувствительности»

d tP K= =. (5) P P dP c P Для перколяции за счет формоизменения проводящих включений ( ( )) P K = b lg, (6) P P c 344 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер где b = 0. 2. Таким образом, согласно(5) и (6) малые изменения давления (деформации) вблизи P c могут приводить к аномальным изменениям проводимости. Например, при выполнении условия (7) P 1 P c из (5) следует, что K 2. Площадь кольца на земной поверхности, в пределах которого 2 r S = r1 1, выполняется условие (7), равна где r1 10 X ( M ) 3 1.5M 9.19, M r, X (M ) = 1.3M 8.19, M 5, M -магнитуда землетрясения;

= 41/ 3, r1 = r1 - относительная деформация земной коры. Для деформаций на уровне = 105 и при M = 4 площадь кольца равна S = 102 км 2, а при М=8 эта площадь принимает значение S = 105 км 2, так что будет достаточно большой вероятность встретить « атмосферикам» на пути своего распространения массив пород, находящийся в состоянии перколяции с 00.27. Из-за частотной дисперсии комплексной проводимости диэлектрической фазы геоматериала сквозной канал на высоких частотах появляется раньше, чем на низких, что приводит к кажущемуся возрастанию доли проводника. Поэтому, если проводить измерения в достаточно широком диапазоне частот, то эта вероятность только возрастает. Накануне сейсмического события проводимость пород такого массива скачком может измениться на значительную величину при малых изменениях, что приведет к изменению условий распространения для электромагнитных волн атмосферного происхождения.

Аэрозольный механизм предвестник Помимо изменения условий распространения за счет эффекта перколяции и генерации озона это изменение может быть обусловлено формированием областей заряженного аэрозоля. Наличие аэрозолей в приземных слоях атмосферы позволяет представить следующую схему разделения заряда в атмосфере. Атмосфера содержит аэрозоли, а также положительно и отрицательно заряженные ионы, плотность которых в нижней атмосфере равна N 0=300 см 3. Из-за разной подвижности положительных и отрицательных ионов в атмосфере эти аэрозоли заряжаются преимущественно отрицательно и этот заряд аэрозольной частицы Z, выраженный в единицах заряда D kT r электрона, равен [14] Z = 2 0 ln +, где k - постоянная Больцмана, D -коэффициент D e диффузии ионов, е - заряд электрона, r 0 - радиус аэрозольной частицы, T температура, Z e - заряд частицы. Для воздуха с парами воды коэффициент диффузии положительных ионов D +=0.029 см 2 с, а для отрицательных ионов D =0.036 см 2 с [15]. Это означает, что аэрозоли будут заряжены отрицательно и имеют заряд равный Z e, где Z = [6±1] мкм 1. Время установления равновесного заряда аэрозольной частицы r 345 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер kT, D= D + D, составляет здесь N i - плотность ионов. При этом t з= 2 + 4 D N e i t з N i= 410 с см 3. Заряженные аэрозоли под действием гравитационного поля Земли имеют дополнительную скорость, направленную к Земле. Это и создает разделение зарядов в атмосфере. Дополнительная скорость находится из равенства силы mg и силы сопротивления Стокса Fs = 6r0va. Тогда скорость аэрозольной частицы равна va = 2 gr0 / 9, где - вязкость воздуха;

- плотность частицы;

r 2 - ее размер. Когда Reкр скорость v a= (здесь - число Рейнольдса и ), то необходимо учитывать Reкр = Re r турбулентность. При этом вместо силы Стокса на частицу будет действовать сила 2 8r g r v, где коэффициент С = 0.1 сопротивления F s=C. Следовательно, v a= 0 a 3C 0.4. Падение частиц создает ток в атмосфере, под действием которого возникает электрическое поле с напряженностью E, вызывающее дрейф положительных ионов в атмосфере. При равновесии ток положительных ионов j + = ev += E равен току v отрицательных аэрозольных частиц j a=Z a e v a, так что E = a, где u-подвижность u u 1 см 2 /(В с).

положительных ионов, которая в реальной атмосфере равна Например, при v r 0=10 мкм, =2 г / см3, v a v кр напряженность электрического поля равна E = a = 250 В / м. При u Так как время зарядки аэрозоли, з N i = 410 5 с см 3, а время r 0=0.1 см v av кр E =10 В / м.

релаксации заряда rN 0=5.510 5 с см -3, то чтобы разделение заряда было, возможно, необходимо, чтобы первоначальная плотность ионов в выходящей из Земли плазме N i была выше N 0=300 см 3. Например, при N i =105 см 3 з=4 с, в то время, как r=103 с. При этом из-за рекомбинации положительных и отрицательных ионов изменение плотности ионов от N i до N 0 произойдет за время рек = 510 5 N i15 с. Чтобы электрическое поле порядка E =10 210 3 В / м,обусловленное аэрозольным механизмом, могло вызвать различные эффекты в ионосфере, необходимо, чтобы масштаб аэрозольного облака в горизонтальном направлении, а также расстояние, на которое происходит разделение заряда, были порядка толщины атмосферы H = 50 км, что маловероятно. Только в этом случае поле затухает по экспоненциальному закону (h r ) h E = E exp( r ) E exp( r ), так что при значении E =10 2 10 В / м у поверхности Земли 0 0 r на высотах порядка 100 км значение E 1 мВ / м, что порядка величины, достаточной для активизации различных механизмов генерации неоднородностей, концентрации и развития неустойчивостей в ионосфере [2].

Более предпочтительной выглядит возможность влияния аэрозольного облака на условия распространения электромагнитных волн атмосферного происхождения через 346 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер изменение проводимости среды у поверхности Земли, изменение которой в несколько раз,согласно (3), будет приводить к изменению Е того же порядка.

Выводы 1) На основе перколяционного эффекта аномально высокой чувствительности электропроводности геоматериалов разработана теоретическая модель предвестниковых аномалий в естественном электромагнитном поле Земли.

2) Теоретически исследован озонный и аэрозольный механизмы изменения условий распространения.

Список литературы 1. Электромагнитные предвестники землетрясений. –М.: Наука, 1982.

2. Гохберг М.Б., Моргунов В.А., Похотелов О.А. Сейсмоэлектромагнитные явления.

3. - М.: Наука, 1988.

4. Мастов Ш.Р., Ласуков В.В.// Изв. АН СССР. Физика Земли. №6, 1989. С. 38-48.

5. 4. Ласуков В.В., Мастов Ш.Р.// Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - Новосибирск: Наука. №2, 1993. С. 6-11.

6. Малышков Ю.П., Джумабаев К.Б.// Вулканология и Сейсмология. 1987, № 1, 97 103 с.

7. Дерягин Б.В., Кротова Н.Л., Смилга В.Г. Адгезия твердых тел. –М.: Наука, 1973, 273 с.

8. Урусовская А.А.// УФН, 1968, т. 86, № 1. С.39-60.

9. Финкель В.М. Физические основы торможения разрушения.- М.: Металлургия, 1977. С. 359.

10. Хатиашвили Н.Г.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1984, № 9. С. 13-19.

11. Воробьев А.А., Самохвалов М.А., Малышков Ю.П., Токтосопиев А.М.

//Геохимия, 1982, № 8. С. 13.

12. Елецкий А.В., Смирнов Б.М.// ЖТФ, 1991, т. 61, № 10. С. 70.

13. Альперт Я.Л., Гусева Э.Г., Влигель Д.С. Распространение волн в волноводе Земля-Ионосфера. -М.: Наука. 1967.

14. Челидзе Т.Л.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1981. № 3. С. 55-59.

15. Челидзе Т.Л. Методы теории протекания в механике геоматериалов. - М.: Наука.

1987.

16. Смирнов Б.М. Проблема шаровой молнии. - М.: Наука. 1987.

347 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОНИТОРИНГ ГЕОДИНАМИКИ АЛТАЕ САЯНСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ ОБЛАСТИ Потылицына Е.С.

Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья Eelleennaa7575@rambler.ru Алтае-Саянская складчатая область (АССО) входит в так называемый Трансазиатский сейсмический пояс. Научный интерес к структуре Алтае-Саянской области связан с тем, что в ней представлены тектонические движения, характерные для общей кинематики Центральной Азии, имеющей длительную историю развития. Ее молодая и современная тектоника связана, в основном, с реорганизацией позднепалеозойской - мезозойской тектонической структуры и воздействием процессов крупномасштабного сжатия, генерируемого сближением Индии и Евразии.

Континентальная кора АССО состоит из множества блоков, которые ограничены древними разломами. Воздействие внешних сил в течение кайнозоя привело к перемещениям, в основном, вдоль них и разделению земной коры на микроплиты и активные зоны. Региональные тектонические перемещения блоков земной коры приводят к концентрации напряжений и образованию сейсмогенных зон. В этих зонах развивается множество реологических процессов, в том числе каскадный процесс трещинообразования, формирующий область дилатансии, в которой происходит рост магистральных трещин-разломов, что в конечном итоге приводит к высвобождению накопленной энергии в виде землетрясения.

В 2008 г. на территории Алтае-Саянской складчатой зоны (Красноярский край, республика Хакасия, Алтайский край, Горный Алтай) развернута сеть геодинамического мониторинга в составе двенадцати режимных пунктов – Красноярск, Аскиз, Туманный, Нарва, Загорье, Танзыбей, Бийск, Белокуриха, Горно-Алтайск, Артыбаш, Акташ, Чаган-Узун (рис.1). Местоположение пунктов режимных наблюдений учитывает особенности геологического строения, тектоники, гидрогеологического и сейсмического режима территории, а также обеспечивают контроль за сейсмической опасностью основных промышленных центров. Полученный полигон контролирует геодинамические процессы потенциально опасные для Красноярск -Железногорской и Саяно-Шушенской промышленных агломераций. За последние несколько лет именно в этих важных и техногенно-опасных районах наблюдается существенное повышение сейсмической активности. Поэтому, выполняемые работы имеют не только важное научное, но и социальное значение, и нуждаются в дальнейшем продолжении и развитии.

Полигонные наблюдения позволяют получить комплексную геофизическую картину жизни земных недр и, что очень важно для сейсмологии, уточнить данные о сейсмогенерирующем слое земной коры с помощью определений глубин очагов локальной сетью станций. Используя комплексные геофизические наблюдения на полигоне можно получить количественные оценки сейсмического (в том числе и афтершокового) процесса и связанных с ним геолого-геофизических параметров в периоды всплесков и затухания сейсмической активности. Геолого-геофизический мониторинг в комплексе с газгидрогеохимическим мониторингом, несмотря на недостаточные научно-методические основы, способен обеспечить средне 348 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер краткосрочный прогноз сейсмической опасности при условии оптимизации наблюдательных сетей (относительно реально существующих потенциально опасных сейсмических очаговых зон) и использования не только традиционных стохастических моделей анализа временных рядов, но и моделей детерминированного хаоса для необратимых термодинамических систем, к которым относятся и сейсмические очаги.

Сеть региональных режимных пунктов наблюдений должна быть организована таким образом, чтобы надежно контролировать сейсмические очаговые зоны, реально угрожающие основным промышленным агломерациям Алтае-Саянской области.

Поэтому, прежде всего, целесообразно использовать (а при необходимости и уточнить) региональные схемы сейсморайонирования в масштабах 1:200 000 – 1:500 000 в радиусе 200-300 км, исходя из возможности сейсмических событий с магнитудой до 5-8.

Проблема возбуждения и распространения сейсмогенных электромагнитных эмиссий актуальна в связи с разработкой электромагнитных методов прогноза землетрясений.

Высокая чувствительность ЕИМПЗ к изменению тектонических напряжений открывает широкие возможности для прогноза землетрясений.

В структуре естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ) присутствуют импульсы литосферного происхождения, возникающие под действием сейсмических и микросейсмических колебаний почвы.

Рис.1. Схема геофизического и газгидрогеохимического мониторинга Алтае Саянского региона 2008г.

349 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер Характеристики этой литосферной составляющей ЕИЭМПЗ изменяются в пространстве на структурных неоднородностях земной коры, имеют временные вариации, вызванные изменением механических напряжений в земной коре при изменении тектонических напряжений, приливных деформаций, атмосферного давления. Изменение литосферной компоненты полей при подготовке геодинамических событий может использоваться в качестве предвестников землетрясений, прогноза времени появления энергии и удаленности очага.

Мониторинг электромагнитной эмиссии (ЭМИ) выполняется в АССО на базе аппаратуры - МГР-01. Многоканальный геофизический регистратор предназначен для измерения и регистрации временных и пространственных вариаций параметров естественного элекромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ) и применяются в геофизических исследованиях, связанных с изучением геодинамических процессов в земной коре.

Принцип действия регистратора МГР-01 основан на одновременном приеме и преобразовании магнитной и электрической составляющих ЕИЭМПЗ в электрический сигнал, измерении и регистрации временных и пространственных вариаций параметров сигнала и накоплении информации для последующей обработки [2].

Полученные данные обрабатываются специальным пакетом программ MGR_Analiz (рис.2). Графики строятся в программе - Grapher 5 (рис.3).

Рис.2. Вид рабочего окна приложения Рис. 3. Вид рабочего окна в приложения MGR_Analiz Grapher Необходимо учитывать существование импульсов как атмосферного, так и литосферного происхождения. На заключительных стадиях подготовки землетрясения начнутся интенсивные процессы изменения тектонических напряжений.

Распространяясь, эти изменения при не слишком большой удаленности очага затронут и районы расположения станций наблюдения МГР-01.

350 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер Рис. 4. Регистрация сейсмических событий в Республике Алтай с помощью ЕИЭМПЗ на режимных пунктах «Акташ», «Бийск» 19.10.2008г..

Рис. 5. Регистрация сейсмических событий в Республике Алтай с помощью ЕИЭМПЗ на режимных пунктах «Акташ», «Горно-Алтайск» 26.11.2008г..

351 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер Деформационная природа предвестников землетрясений предполагает их зависимость от расстояний и энергии готовящегося события. На пунктах геофизического мониторинга, которые близко располагались к очагам землетрясения, были зафиксированы эти данные. Пункты расположенные дальше, получили более размытую информацию ЕИЭМПЗ, либо вообще не получили (рис.4, 5).

Выявлены во время упомянутых землетрясений аномалии ЕИЭМПЗ позволяют прогнозировать сейсмические события с М6.0 за 3-5 дней.

В дни землетрясений увеличивается период основного суточного колебания естественного импульсного электромагнитного поля земли (ЕИЭМПЗ). Аномалии в суточном ходе вариаций ЕИЭМПЗ, связанные с механоэлектрическими преобразованиями в минералах и горных породах и имеющие апериодические составляющие позволяют зафиксировать начало разрушения пород на самых ранних стадиях и прогнозировать геодинамические явления [3].

Список литературы 1. Воробьев А.А. Равновесие и преобразования видов энергии в недрах. – Томск:

Изд-во ТГУ, 1980. – 209с 2. Малышков Ю.П., Джумабаев К.Б., Омуркулов Т.А., Гордеев В.Ф. Влияние литосферных процессов на формирование импульсного электромагнитного поля земли, прогноз землетрясений. Вулканология и сейсмология, №1, 1998г 3. Сальников В.Н., Потылицына Е.С. Геология и самоорганизация жизни на Земле/ Под ред. В.П. Парначева. – Томск: STT, 2008. – 430с.

ЭКСПЕДИЦИИ А.А. ВОРОБЬЕВА ПО ПОИСКАМ «ПОДЗЕМНОЙ ГРОЗЫ»

НА ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ СИБИРИ Сальников В.Н.

Томский политехнический университет tpu@tpu.ru Минералогическая наука в Томском государственном университете и Томском политехническом институте до 1970 года была основана на классических представлениях и не использовала последние достижения физики, химии, кристаллохимии и кристаллофизики. Толчком для развития физики минералов в Томском политехническом институте послужило создание по распоряжению ректора ТПИ профессора А.А. Воробьева на электрофизическим факультете в 1966 году кафедры физики твердого тела, а при ней проблемной лаборатории электроники, диэлектриков и полупроводников (ЭДиП). Кафедру физики твердого тела возглавила профессор Е.К. Завадовская. При кафедре физики твердого тела были созданы две специализации: радиационная физика и физика горных пород. Здесь впервые в Томске и в Союзе ССР начались исследования электрофизических свойств минералов и горных 352 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер пород, предложен метод определения абсолютного возраста калийсодержащих минералов по изменению электропроводности (Закирова Ф.С., 1966;

Гольд Р.М., 1970).

В 1970 году в Томском государственном университете на геолого-географическом факультете создается научно-исследовательская лаборатория кинетики минералообразования и кристаллофизики. Начинаются исследования по термолюминесценции минералов (Чистяков В.К., 1971;

Матросов И.И., 1973).

Разворачиваются исследования в области физической геохимии силикатных систем (Мананков А.В., 1974, 1976). В это время в Томском государственном университете закладываются основы технологической и экспериментальной минералогии. На базе ТПИ и ТГУ организуется Томское отделение Всесоюзного минералогического общества, председателем которого избирается профессор А.М. Кузьмин (1966), а с года его работу возглавляет профессор А.Г. Бакиров. Совместные семинары преподавателей, научных сотрудников и студентов, интересующихся проблемами минералогии, активизируют исследования в области физики минералов, термобарогеохимии, радиационной минералогии, генетической минералогии, биоминералогии. Начинается интенсивный обмен информацией через конференции, симпозиумы, совещания. Томские минералоги приняли активное участие в 4-м Региональном совещании по термобарогеохимии процессов минералообразования (Ростов-на-Дону, 1973), в 4-м Всесоюзном симпозиуме по механоэмиссии и механохимии твердых тел (Иркутск, 1973), в конференции «Радиоактивные элементы в геологических процессах» (Душанбе, 1975), во Всесоюзном минералогическом семинаре «Проблемы генетической информации в минералогии» (Сыктывкар, 1976).

Первый проект по организации группы, работающей по теме «Изучение физических свойств горных пород и минералов для оценок физико-химических характеристик геологических процессов» был написан В.Н. Сальниковым в декабре 1969 года и представлен на рассмотрение зав. кафедрой физики твердого тела профессору Е.К. Завадовской и проректору ТПИ профессору В.А. Москалеву. В этом же году совместно с Б.Н. Приезжевым (инженер-геофизик) была собрана установка по измерению электропроводности горных пород в широком интервале температур. В.Н.

Сальниковым сконструирована вакуумная ячейка к установке, работающая в интервале 20-1000 °С, вакуум не ниже 10-4 мм рт.ст. Осенью 1971 года В.Н. Сальниковым совместно со студентом электрофизического факультета С.В. Петровым была собрана схема к установке по электропроводности для измерения электромагнитного излучения и проведены первые эксперименты. Предварительные результаты показали, что, действительно, процессы дегидратации, полиморфные переходы, выделение запасенной энергии в виде термолюминесценции (ТЛ) и другие физико-химические процессы сопровождаются импульсным электромагнитным излучением. В конце 1972 года было подготовлено предложение о развертывании лабораторных научно-исследовательских работ по теме «Термостимулированное радиоизлучение горных пород и минералов», где одним из пунктов значилось: «Организовать отдельную научную группу для изучения обнаруженного явления радиоизлучения горных пород и минералов при физико-химических процессах в них и его практического применения». По материалам исследований электропроводности и импульсного электромагнитного излучения подана в Комитет по изобретениям и открытиям СССР заявка на открытие от 13.02.73 г. 3-Н/52, №32-01-8417;

авторы А.А. Воробьев, Е.К. Завадовская, В.Н. Сальников:

«Радиоизлучение горных пород и минералов при физико-химических процессах в них».

353 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер К 1973 году в отделе «Физики горных пород и минералов» лаборатории ЭДиП ЭФФ были сконструированы и собраны следующие установки:

1. Установка по измерению электропроводности минералов и горных пород при нагревании образцов от 20 до 1000 °С в вакууме не ниже 10-4 мм рт.ст. Установка имела канал регистрации импульсного электромагнитного излучения как отдельно от тока проводимости, так и синхронно с ним или термотоком. (Авторы В.Н.

Сальников, Б.Н. Приезжев, студент АВТФ ТПИ В.

Смирнов).

2. Установка для измерения только импульсного электромагнитного излучения при нагревании от до 1000 °С в вакууме не ниже 10-4 мм рт.ст. с более мощной ячейкой. (Авторы В.Н. Сальников, Б.Н.

Приезжев).

3. Установка по измерению термолюминесценции минералов и горных пород при нагревании от 20 до 1000 °С на воздухе.

Установка для большей производительности имела две ячейки, которые работали последовательно. (Авторы А.А. Беспалько, В.Н.

Фото 1. Профессора А.А.

Сальников).

Воробьев и Е.К.

Ранее декрепитационная эмиссия (акустическая) Завадовская во время при нагревании минералов измерялась на установке, экспедиционной смонтированной А.В. Мацюшевским и А.Я.

поездки по Хакассии в Пшеничкиным на кафедре методики поисков и 1976 году разведки МПИ геологоразведочного факультета.

Перед сотрудниками лаборатории была поставлена задача совмещения двух каналов по регистрации электромагнитной и акустической эмиссии. Такая задача была успешно решена аспирантом С.Д. Заверткиным, и проведена серия экспериментов, результаты которых позволили предложить «Способ определения температур минералообразования и полиморфных превращений» (авторы С.Д. Заверткин, В.Н.

Сальников, А.Ф. Коробейников, Ю.М. Страгис;

авт. свид. №949445 от 25.07.80, Бюлл.

№29, 1982, стр. 10).

Первое сообщение о возможности накопления электричества в горных породах и возникновения грозовых литосферных разрядов появилось в книге Жоржа Дари (1885) [2].

При содействии профессоров А.А. Воробьева и Е.К. Завадовской в 1970 году при кафедре физики твердого тела ТПИ был сформирован геологофизический отряд из молодых инженеров различных специальностей и студентов. Задачами отряда являлись сбор каменного материала на геологических объектах Кузнецкого Алатау и Тувы для электрофизических исследований и проведение геолого-геофизической практики студентов специализации «Физика горных пород» кафедры физики твердого тела. В этом же году профессор А.А. Воробьев публикует статью, в которой обосновывает механизмы электризации горных пород и появление литосферных гроз [1]. Начиная с 1971 года и в течение 10 лет, профессора А.А. Воробьев и Е.К. Завадовская выезжают в 354 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер экспедиции по исследованию механизмов накопления электрических зарядов в литосфере. Они во время экспедиции руководят учебными геологофизическими практиками студентов специализации «Физика горных пород».

Фото 2. Озеро Иткуль (Ширинский район, Фото 3. Село Шушенское, дом, в котором Хакассия, 1972). Геолого- проживал В.И. Ленин в ссылке. В геофизическая практика. В центре центре профессора А.А. Воробьев и Александр Акимович Воробьев и Е.К. Завадовская. Рядом справа стоят:


Екатерина Константиновна студентка мединститута Е.Н. Шевцова, Завадовская с группой сотрудников ассистент В.Н. Сальников, студент и студентов политехнического ЭФФ кафедры ФТТ С.Д. Заверткин института. Справа – студент М.В. (1972 год) Коровкин, второй – начальник отряда аспирант В.Н. Сальников На грузовых машинах они со студентами проезжали маршрутами от Томска до Тувы, Горно-Алтайска, Ташанты, в Иркутской области исследуют районы озера Байкал, доезжают до монгольской границы (пос. Монды), Организуют регистрацию импульсного электромагнитного поля Земли на руднике Слюдянка, посещают и непосредственно участвуют в постановке исследований на рудниках Сора, Коммунар (Хакасия), Ак-Товракском месторождении хризотил-асбеста, и ставят эксперименты на строящейся в то время Саяно-Шушенской ГЭС (фото 1,2,3,4).

В 1971 году геологофизическим отрядом проводились измерения частичных разрядов на переменных аномалиях естественного электрического поля (ЕП) в районе пос. Майма для подтверждения гипотезы о непрерывности электрических явлений в атмосфере и литосфере. При анализе результатов было выяснено, что наибольшее число импульсов электромагнитного излучения (ЭМИ) наблюдалось при расположении антенны на коренных горных породах (обнажениях). Интенсивность счета резко уменьшалась при смещении с обнажения. что дало основание предположить возможность генерации электромагнитного излучения горными породами. Для подтверждения полученных результатов были проведены измерения интенсивности частичных разрядов на руднике «Коммунар». Измерения электромагнитного излучения на поверхности и в штольнях рудника позволили сделать выводы, что в горных породах возможно возникновение электромагнитных импульсов, величина которых и превращение в другие виды энергии зависит от состава горных пород и условий их 355 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер залегания. С восходом солнца интенсивность счета ЭМИ уменьшается за счет перераспределения зарядов в ионосфере и литосфере. Деформация горных пород от лунных приливов увеличивает интенсивность радиоизлучения [3].

Аналогичные исследования в 1972 году были проведены на территории Горно Алтайской АО, Томской, Кемеровской областей, Хакасской АО, Тувинской АССР и в сейсмически активных районах Узбекистана. Исследования проводились силами сотрудников кафедры физики твердого тела, проблемной лаборатории электроники диэлектриков и полупроводников (ЭДиП), студентов электрофизического факультета Томского политехнического института (ЭФФ ТПИ). С Институтом сейсмологии АН УзССР и Томским трестом инженерно строительных изысканий (Томск ТИСИЗ) работы велись совместно на основании составленных договоров о научном сотрудничестве. С этого года начались систематические полевые исследования естественного импульсного электромагнитного поля Земли на различных геологических объектах СССР. Решением Фото 4. Восточные Саяны. На перевале, Усинский административного совещания тракт, ведущий в Туву. В центре - профессор отдела электроники твердого Е.К. Завадовская, слева - профессор А.А.

тела лаборатории ЭДиП от Воробьев с группой сотрудников и студентов 29.12.72 г. Организована (1976 год) научная группа «Радиоизлучение твердых тел». Одной из задач группы являлось изучение термостимулированного радиоизлучения горных пород и минералов. Обязанности по руководству группой были возложены на аспиранта В.Н. Сальникова. В состав группы вошли молодые специалисты по физике горных пород В.Г. Качковский, М.В. Коровкин, С.Д.

Заверткин, Л.Н. Ганькина, инженер-светотехник А.А. Беспалько и студенты различных факультетов Томского политехнического института. 24 января 1973 года сотрудники ТПИ Р.М. Гольд, Г.Н. Марков, Л.А. Защинский, В.Н. Сальников и профессор А.А.

Воробьев были приглашены на научный семинар в Институт Физики Земли АН СССР, где сделали доклады по результатам исследований ЭМИ в лабораторных и полевых условиях.

Сотрудники Института физики Земли М.П. Волорович, Г.А. Соболев выразили согласие курировать научные работы в области геоэлектрических явлений. Работы по моделированию генерации электромагнитного излучения в лабораторных условиях, по выявлению механизма радиоизлучения и эффекты после взрывного увеличения интенсивности электромагнитного излучения (ЭМИ) для сотрудников института составили наибольший интерес. 16 мая 1973 года доклады на тему «Радиоизлучение и электропроводность горных пород и минералов в лабораторных и полевых условиях»

356 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер сделали в Москве (МГУ) профессор А.А. Воробьев и ассистент В.Н. Сальников.

Семинаром положительно отмечены направления полевых и лабораторных работ, задачи и методы их решения.

6 декабря 1973 года в кабинете вице-президента АН СССР академика А.П.

Виноградова на заседании секции науки о Земле был заслушан доклад профессора А.А.

Воробьева в соавторстве с В.Н. Сальниковым «Электрические и электромагнитные явления в горных породах» (естественные локальные геоэлектрические поля).

Выступающие в прениях академик Н.В. Мельников, профессор С.С. Горшков, профессор М.П. Волорович, академик М.А. Садовский поддержали направление исследований. Вице-президент АН СССР А.В. Виноградов заострил внимание на важности исследований и выразил надежду, что работы позволят установить причины появления ряда закономерностей в биологической и геологической жизни планеты.

В 1974 году А.А. Воробьев публикует монографию «Физические условия залегания глубинного вещества и сейсмические явления», в которой закладывает фундаментальные основы прогнозирования геодинамических явлений, в том числе и землетрясений методом регистрации естественного импульсного электромагнитного поля Земли [4].

28 апреля 1976 года коллектив лаборатории ЭДиП был приглашен на семинар в Институт геологии и геофизики СО АН СССР. В работе семинара приняли участие разные специалисты: геологи, минералоги, радиоспектроскописты, физики, математики, но в основном геофизики, которых представлял член-корреспондент АН СССР Н.Н.

Пузырев. Мнения о продолжении работ по исследованию ЭМИ разделились. Доктор геолого-минералогических наук Ю.А. Долгов и кандидат геолого-минералогических наук Ларионов (геофизик) высказывались одобрительно по докладам А.А. Воробьева, В.Д. Евсеева, Л.А. Защинского, В.Н. Сальникова «Вариации естественных импульсных электромагнитных и электрических полей в литосфере и наблюдение электромагнитного излучения образцов горных пород при нагревании и механическом нагружении».

С 1977 года началось интенсивное исследование нового явления природы генерации ЭМИ различными геологическими объектами, образцами кристаллов, минералов и горных пород в лабораториях вузов и академических институтах страны.

В 1978 году к юбилею Института физики Земли АН СССР директор, академик М.А.

Садовский пишет: «Надо думать, что новые данные геофизики заставляют изменить мнение о положении и значении работ ИФЗ в области изучения магнитосферы и природных электромагнитных волн для решения вопросов, связанных с геофизикой твердой Земли» [5].

40-летний опыт исследований электромагнитной эмиссии геосфер и различных искусственных кристаллов, природных минералов и горных пород обобщен А.А.

Воробьевым в более 20 депонированных монографиях и бывшими сотрудниками кафедры физики твердого тела и лаборатории диэлектриков и полупроводников в многочисленных публикациях [6].

Монография [7] посвящена А.А. Воробьеву и Е.К. Завадовской.

Список литературы 1. Воробьев А.А. О возможности электрических разрядов в недрах Земли // Геология и геофизика, 1970, № 12. – С. 3-13.

357 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер 2. Дари Ж. Электричество во всех его применениях. Санкт-Петербург, 1903. – С.

3. Воробьев А.А., Завадовская Е.К., Приезжев Б.Н., Сальников В.Н. Применение метода счета частичных разрядов в геологии // Тез. докл. Вопросы геологии Сибири. Томск, Изд-во ТГУ, 1971. – С. 234-235.

4. Воробьев А.А. Физические условия залегания глубинного вещества и сейсмические явления. Томск: Изд-во ТГУ, 1974. – 270 С.

5. Садовский М.А. К юбилею Института физики Земли АН СССР // Физика Земли, 1978. № 9. – С. 3-10.

6. Сальников В.Н,, Арефьев К.П., Заверткин С.Д., Потылицына Е.С., Лукьянова Е.В., Федощенко В.И. Гожин Э.Э. Самоорганизация физико-химических процессов в диэлектрических природно-техногенных средах. Томск: STT, 2006. – 524 С.

7. Арефьев К.П., Заверткин С.Д., Сальников В.Н. Термостимулированные электромагнитные явления в кристаллах и гетерогенных материалах / Под ред.

М.В. Кабанова. – Томск: STT, 2001. – 400 С.

САМООРГАНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СИСТЕМ В ЛИТОСФЕРЕ Сальников В.Н.

Томский политехнический университет tpu@tpu.ru Под электромагнитными системами понимаются все наблюдающиеся в атмосфере, литосфере и космосе объекты материальной и полевой структуры в виде плазмоидов различной формы, которые генерируют импульсы в широком частотном диапазоне от излучения до радиодиапазона, света и тепла. Наблюдения, регистрация и изучение механизмов самоорганизации электромагнитных систем в оболочках Земли – актуальная задача времени. Это неизученные на сегодняшний день природные и техногенные процессы энерговыделения в виде электромагнитного излучения, акустических сигналов, тепловых флуктуаций, гравитационных волн вещественными и полевыми электромагнитными системами, местом на земле или биообъектами. Из многочисленных гипотез, объясняющих механизм генерации электромагнитных систем в природе, можно отметить главные:

Обмен веществом и энергией между космическими телами (частный случай солнечно-земные связи). Например, Тунгусский метеорит А.Н. Дмитриевым и В.К.

Журавлевым рассматривается как корональный транзиент [1].

Генерация электромагнитных систем литосферой земли, мантией и ядром. Сюда входят следующие процессы: генерация при фазовых переходах в минералах;


выход по каналированным волноводам геологических структур;

образование дискретных электромагнитных полей, эволюция формы, обусловленная полиморфизмом и конвергенцией материальных и полевых структур[2].

358 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер В данной работе рассмотрены примеры электромагнитных систем природного и техногенного генезиса. Работы А.А. Воробьева и его сотрудников в области моделирования электрических и электромагнитных процессов в минералах и горных породах при их возбуждении тепловым, радиационным полями и механической нагрузкой получили новый научный и практический выход [3,4]. Смоделированы многие из электрических и электромагнитных явлений и их следствия, которые наблюдались в природе. Анализ вихревых систем приводит к выводу о структурном их сходстве (конвергенции) [5]. В твердом теле и жидкости, плазме и газовой среде на различных уровнях развития материи формируются вихревые структуры, вызванные вращательным движением. Мы считаем, что те же физические законы образования вихревых систем можно применить для различных полей. Образование тороидальной электромагнитной системы кристаллами – это универсальный закон природы [6]. Такие системы могут существовать и в твердой, и в жидкой фазах, и в газах (плазменное состояние). Типичный пример – шаровая молния [7]. Схема построения кристалла идентична устройству шаровой молнии. В.Г. Раев и С.Э. Эль-Салим считают, что общим механизмом образования минералов, реализующимся в любой геологической обстановке, является автоколебательный процесс с вихревым изменением энергии [8].

Предполагается, что поля имеют квазикристаллическое строение с электромагнитной ячейкой в виде тора, через который все тела и поля в любом состоянии имеют одну общность и могут обмениваться энергией информацией с большим КПД. Отторжение электромагнитных систем от материальных тел (кристаллов, горных пород, биообъектов), эволюция их в пространстве и времени могут осуществляться по законам синергетики [9]. Многообразие структур и свойств электромагнитных систем должно рассматриваться с привлечением понятий об изомерии пространства и времени, изложенных в работе Урманцева Ю.А. [10]. Воздействие природных и техногенных электромагнитных систем на растительный и животный мир – актуальная проблема времени.

Рис.1. Построенные линии спрямления по результатам наблюдения октября 1954 г. (Франция) (Э.

Мишель, 1958): 1 – Плозеве;

2 – Марсилак-де-Блай;

3 – Монпеза д`Ажене;

4 – Исль-сюр-Суапе;

– Беруж;

6 – Сен-Жан-д`Ассе;

7 – дорога №23;

8 – Лявенэ;

9 – Шербург;

10 – Ля-Ферте-Масе;

11 – Монлевик;

12 – Каси;

13 – Бурнель;

14 – Пюимуэн;

15 – Коробиньи;

16 – Сен-Плантьер;

17 – Сен-Саивнье;

18 – Жентинген;

19 – Бовуар;

20 – Монто;

21 – Лез Обьер;

22 – Хеннези;

23 – Сент-Этьен-Су Бб 24 Ш 25 С Воспользуемся данными наблюдений Эме Мишеля [11] из следующих соображений:

во-первых, данные о системах касаются 1954 года, когда не было космической техники, 359 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер которая в настоящее время составляет 80% от количества аномальных объектов (АО) в атмосфере;

во-вторых, имеется достаточно большое количество наблюдений на сравнительно малой территории Франции;

в-третьих, территория Франции хорошо изучена геологически. Самым кардинальным вопросом в объяснении этого, несомненно геофизического явления, является обоснование движения плазменных сгустков по определенным направления и кажущееся целенаправленное изменение их движения. Э. Мишель и многие другие исследователи склонны считать, что наблюдения над движением объектов также показывают, что перемещения осуществляются по строго ориентированным линиям, а направления движения изменяются по вертикали и по горизонтали. Главное открытие Э. Мишеля – ортотения, которое он использует для доказательств систематических воздушных исследований нашей Земли иными цивилизациями (рис. 1).

Рис.2. Линии преимущественной генерации и аннигиляции электромагнитных систем всех классов и типов на территории Франции (составил Сальников В.Н.).

С чем связаны изменения в направлении движения плазменных сгустков?

Предварительно предполагали, что направления движения могут соответствовать направлениям глубинных разломов. Живущие глубинные разломы способны генерировать электрические и магнитные поля. Экспериментально показано, что механическое разрушение минералов, из которых состоят горные породы, под действием тектонических движения или термического разрушения, способны генерировать электромагнитные сигналы [3,12]. Электромагнитная энергия, выводимая на поверхность Земли по волноводу, будет излучаться его открытым концом в окружающее пространство.

Диаграмма направленности излучения открытого конца волновода имеет многолепестковый характер с максимумом излучения в центре [13]. При обработке данных Эме Мишеля Сальниковым В.Н. установлено, что появление электромагнитных систем всех типов приурочено к горным цепям, кольцевым структурам, зонам сочленения геосинклинальных областей с платформами, тектоническими зонам, к местам пересечения напряженных зон тектонических структур, гидросети, линиям пород (рис. 2).

360 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер На основе статистических данных Э. Мишеля (1958), включающих 194 точки появления объектов, В.А. Сараевым проведена графико-статистическая обработка и построены в изолиниях отношения n/ЕСУ, где n – число наблюдаемых объектов, а ЕСУ – площадь единичного скользящего участка – статистического окна.

Рис.3. Карта ареальной плотности генерации и аннигиляции электромагнитных систем всех классов и типов на территории Франции (составил Сараев В.А.).

Регулярная сетка делается на кальке, куда наносятся все известные точки появления объектов. В узлы сетки записываются числа появления объектов на площади ЕСУ.

Изолинии ареальной плотности проведены через 2. Максимальные значения ареальной плотности аномальных объектов (А-объект) в аномальных зонах достигают девятнадцати.

Зоны повышенной плотности объектов (рис. 3) имеют две системы направлений:

• Северо-западное (аз. 3200);

• Северо-восточное (аз. 700).

В области сочленения этих систем наблюдаются участки повышенной плотности А-объектов, которые охватывают и более значительные площади. Эти две системы (осевые линии зон повышенной плотности) создают ромбическую сетку направлений, соответствующих направлениям геоструктурных элементов Западной Европы (орогеническим зонам, депрессиям). Аналогичная сеть получена при изучении напряженного состояния среды в районах сильных землетрясений [14]. В работе И.И.

Шафрановского и Л.М. Плотникова при рассмотрении симметрии в геологии авторы подробно описывают образования сетчатых узоров в геологических телах вследствие пересечения серии периодически распределенных трещин или разрывов. Среди наблюдаемых сеток тектонических трещин обнаруживаются аналоги всех типов сеток О. Браве, характеризующих возможные группы трансляций по плоскости [15].

С физической точки зрения формирование рассмотренных выше структур представляет собой результат деформации или нарушения сплошности геологических тел под воздействием полей механических напряжений. Н.П. Юшкин возвращается к проблеме о монокристаллическом строении Земли [16]. Он придерживается мнения, 361 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер что гексагональные ячейка литосферы являются типичными ячейками Бенара, образующимися в результате тепловой конвекции, и относятся к классу диссипативных структур. В.И. Чуприным проведено математическое описание автоколебательных систем разрывного типа (АСРТ) и приводятся примеры автогенераторов различного типа в природе. В основном это геодинамические процессы, сопровождающиеся при разрывных колебаниях генерацией акустических, световых и электромагнитных импульсов. Разрывные нарушения с частичным сбросом энергии в виде устойчивых плазменных объектов, излучающих электромагнитные и акустические сигналы, изменяют фон естественного импульсного электромагнитного поля Земли, соответственно электрическое и магнитное поля в локальном месте. Интегральная картина появления электромагнитных систем подобна картам грозовой активности, например, Восточного Казахстана в том отношении, что она отражает структуру земной коры, а, возможно, и верхней мантии [17]. В связи с этим приведем краткую характеристику некоторых геоморфологических и геологических структурных элементов, нашедших отражение в поле распределения аномальных объектов на территории Франции.

Аномалии северо-западного направления:

• по линии Безье – Перигё – Ньор - Ланьон;

• по линии Лион – Париж.

Кроме того, можно выделить несколько непротяженных дополнительных аномалий (рис.3). Аномалии северо-восточного направления: 1) главная – по линии Коньяк – Ла Шатр – Дижон – Мюлуз;

второстепенные – 2) по линии Кемпер – Рен – Париж и 3) примерно по линии Кастр-Олес. Наблюдается четкая приуроченность зон повышенной плотности к положительным формам рельефа, особенно к области сопряжения горно холмистых систем с низменностями. Исключение представляет лишь Парижская аномалия, которая полностью локализуется в пределах Французской низменности в бассейне р. Сены. Северо-восточные зоны повышенной плотности трассируют с запада и востока области сопряжения Центрального массива (абсолютные отметки до 1885 м.) с низменностями.

В геологическом отношении зоны повышенной плотности объектов, за исключением Парижской аномалии, представляют собой участки земной коры, сложенные древними, главным образом докембрийскими метаморфическими комплексами и гранитоидами, а так же области сочленения этих комплексов с молодыми мезо-кайнозойскими осадочными образованиями. Парижская аномалия располагается в центральной части парижской синеклизы и ограничивается современными разломами северо-западного простирания (рис. 4).

362 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер Рис.4. Геологическая карта Франции.

Условные обозначения:

1 - Четвертичные отложения;

2 - Миоцен плиоценовые отложения;

3 -Эоцен олигоценовые отложения;

4 Отложения нижнего-верхнего мела;

5- Юрские отложения;

6 Триас (верхний, средний, нижний);

7 - Пермь;

8 - Карбон;

9 - Кембрий селур;

10 - Протерозой и кембрий;

11 - Протерозой;

12 -Докембрий палеозойские гранитоидные массивы;

13 - 1) – Геологические границы;

2) – Дизъюнктивы.

(составили Сальников В.Н., Сараев В.А.) Геоморфологические и геологические структурные элементы зон повышенной плотности появления электромагнитных систем также аналогичны элементам избирательной грозопоражаемости, выраженные в днях или часах грозовой активности за год. В связи с этим представляют интерес некоторые данные о взаимосвязи грозовой активности с геологическими элементами. По-видимому, природа генерации электромагнитных систем плазменного типа аналогична или близка электрическим процессам, происходящим при грозах. Подобные особенности геологического строения и распределения физических полей в литосфере обуславливают частоту и место появления плазменных образований.

Обобщая все вышеизложенное, можно констатировать, что грозопоражаемость, генерация и аннигиляция электромагнитных систем возрастают, во-первых, с увеличением градиента параметров геофизических полей;

во-вторых, с увеличением электрической активности горных пород и, в-третьих, с повышением сейсмоактивности участков земной коры.

Список литературы 1. Дмитриев А.Н., Журавлев В.К. Тунгусский феномен 1908 года – вид солнечно земных взаимосвязей. – Новосибирск: изд. ИгиГ, 1984. – 143 с.

2. Сальников В.Н. Электромагнитные системы литосферы и техногенеза (аномальные явления) /Деп. в ВИНИТИ 18.03.91., №156-В91. – Томск, 1991. – 384 с.

3. Воробьев А.А. О возможности электрических разрядов в недрах Земли //Геология и геофизика. – 1970. - №12. – С.3-13.

4. Арефьев К.П., Заверткин С.Д., Сальников В.Н. Термостимулированные электромагнитные явления в кристаллах и гетерогенных материалах / Под ред.

М.В. Кабанова. – Томск: STT, 2001. – 400 С.

5. Сараев В.А. Вихревые системы Земли /НИИ высоких напряжений при Томском политехн. ин-те. – Томск, 1976. – 167 с. – Деп. в ВИНИТИ 12.07.76, № 3137-76.

363 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер 6. Руднев С.В. применение эллиптической геометрии Римана к исследованию решетчатых структур реальных кристаллов. Автореф. дисс. … канд. геол.-мин.

наук. – Л.: ротопринт Томского политехн. института. – 1986. – 18 с.

7. Гулак Ю. Шаровая молния – сестра токамака //Техника молодежи. – 1982. - №6. – С.49-51.

8. Раев В.Г., Эль-Салим С.Э. Новый взгляд на природу образования минералов /Тез.

докл. Всесоюзн. совещ. "Теория и методология минералогии". – Сыктывкар: обл.

типография г. Волгограда. – 1985. – Т.2. – С. 45-46.

9. Сальников В.Н., Арефьев К.П., Заверткин С.Д., Потылицына Е.С., Лукьянова Е.В., Федощенко В.И., Гожин Э.Э. Самоорганизация физико-химических процессов в диэлектрических природно-техногенных средах. Томск: STT, 2006. – 524 С.

10. Урманцев Ю.А. Симметрия природы и природа симметрии. М.: Мысль. – 1974. – 230 с.

11. Michel E. Flight saucers and the mystery of straight lines. N. York: Research Publishing Office. UFO Civil Service Department. – 1958. – 187 p.

12. Сальников В.Н. Изменение электропроводности и регистрация электромагнитных импульсов в предварительно облученных электронами образцах горных пород при нагревании //Изв. АН СССР. Физика Земли. – 1979. №2. – С. 79-93.

13. Корнейчиков В.П. Исследование механизма формирования электромагнитного излучения горных пород в связи с прогнозированием землетрясений. Автореф.

дисс. … канд. геол.-мин. наук. – Троицк, 1985. – 17 с.

14. Широкова Е.И. Некоторые закономерности процессов в очаге землетрясений и напряженное состояние центральной восточной частей среднеземноморско азиатского сейсмического пояса //Изв. АН СССР. Физика Земли. – 1985. №7. – с.

25-41.

15. Шафрановский И.И., Плотников Л.М. Симметрия в геометрии. – Л.: Наука. – 1975. – С. 62-97.

16. Юшкин Н.П. Геокристаллические модели. Критический анализ. Проблемы геометрического моделирования Земли //Экспериментальные модели мнералообразования и роста кристаллов: Труды института геологии Коми филиала АН СССР. – 1985. Вып. 51. – С. 59-83.

17. Сараев В.А., Алехина Н.М., Валаева Е.А. и др. О связях грозовых явлений с геологическими элементами (на примере Восточного Казахстана) /Геология и полезные ископаемые Сибири, т. 1. – Томск: ротапринт Томского политехн. ин та. – 1974. – С. 143-144.

364 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ЭМИССИЯ МИНЕРАЛОВ И ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ НАГРЕВАНИИ ОБРАЗЦОВ В ВАКУУМЕ Сальников В.Н.

Томский политехнический университет E-mail.tpu@tpu.r В земных недрах возможно преобразование различных видов энергии в энергию электростатического поля [1]. При подземных разрядах, по гипотезе А.А. Воробьева, возникают сейсмические волны, могут протекать термоядерные процессы и зарождаться магматические очаги. Разряды могут явиться причиной некоторых подземных взрывов и пожаров в горных выработках. Исследования указывают на существование природного механо-электрического преобразователя в Земле.

Электрические эффекты играют существенную роль при разрушении горных пород [2].

Электромагнитное излучение литосферы – следствие электрических явлений в ней.

Электромагнитное излучение также возникает в процессе бурения шпуров, скважин и при возбуждении массива горных пород промышленными взрывами [3].

Электромагнитные поля могут возникать в результате физико-химических процессов в глубинах Земли под действием теплового и гравитационных полей, радиационного облучения при распаде радиоактивных элементов и тектонических подвижек.

Несомненно, научный и практический интерес представляют лабораторные исследования электрофизических свойств горных пород и изменения этих свойств под действием теплового поля и радиационного облучения [4]. Такие исследования актуальны для решения проблемы космической физики, построения моделей накопления зарядов в недрах Земли, образования электрических зарядов и грозовых разрядов в горных породах и возможного инициирования землетрясений.

Но остаются неясными вопросы:

1. Как может накапливаться и удерживаться объемный заряд в верхней части литосферы, где породы насыщены водой?

2. Электропроводность с ростом температуры по глубине Земли увеличивается, и электретное состояние горных пород должно исчезать, тем более, что время накопления заряда определяется исключительно удельным сопротивлением.

3. Затухание длинноволновых электромагнитных волн, даже большой мощности, происходит на первых сотнях метров. Как они могут проникнуть из литосферы в атмосферу и быть зарегистрированы приборно?

4. Накоплен обширный материал о физических процессах в горных породах, что позволило создать теорию электрических явлений в гетерогенных средах [5].

Проанализируем известные формулы по температурной зависимости электропроводности.

Если электропроводность обусловлена примесными ионами, то аналитически её зависимость от температуры можно записать: E = и А – постоянная для бездефектных кристаллов Ae как показали эксперименты, kT переменная для гетерогенных соединений, равная A, где 365 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер g – заряд иона;

n – число носителей заряда;

– подвижность ионов (параметр решётки);

– частота собственных колебаний ионов;

T – абсолютная температура;

K постоянная Больцмана (1,38*10-16 эрг/град);

E – энергия решётки (энергия активации ионов).

Из физики диэлектриков известно, что, если же ионная проводимость обусловлена основными ионами примеси, то тогда её температурная зависимость может быть описана двучленной формулой (рис 1). Первый член описывает электропроводность за счёт примесных ионов, а второй член за счёт основных ионов. При этом Е1E2, т.е. для освобождения иона из узла кристаллической решётки требуется большая энергия, чем для слабо закреплённых ионов примеси. E E Ae = Ae = E E1 E kT kT lg lg A lg e 2 = A 1e A2 e = kT 1 + kT 2 kT E1 E E E A e kT, = A e kT + A e kT, lg = lg A E lg e = A e kT, 1 = 1 1 0 1 1 kT 2 Построим графики:

Рис.1. Экспоненциальная зависимость электропроводности от температуры (I). II - области примесной (1) и собственной (2) проводимости диэлектриков.

Электропроводность рассчитывается по значению тока, измеренного при эксперименте: Ih 1 =, Ом см US Ih = U S, Ом см 1 I – ток, прошедший через образец в А;

S – площадь верхнего электрода в см2;

h – толщина образца в см;

U – напряжение в вольтах (В).

По значения рассчитанной электропроводности строится график зависимости lg от обратной температуры (рис. 2).

Наши эксперименты показали, что экспоненциальная зависимость электропроводности от температуры в сложных соединениях, таких как минералы и горные породы, не соблюдается (рис. 2). Какие же причины приводят к несоблюдению температурной зависимости электропроводности минералов и горных пород.

Отклонение проводимости минералов и горных пород от экспоненциального закона, за счёт изменения числа носителей (n) и температуры (Т) экзотермических и эндотермических реакций, может быть вызвано следующими причинами:

1. Испарение слабосвязанной воды (сушка) при 0-420оС;

2. Дегидратация при более высоких температурах (отделение цеолитной и конституционной воды) KAl2[AlSi3O10][FOH]2AlSi3O5;

мусковит муллит 366 Секция Электромагнитная эмиссия геосфер 3. Разрушение газово-жидких включений в минералах (декрепитация);



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.