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 |

«УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА № 444 СЕРИЯ ФИЗИЧЕСКИХ И ГЕОЛОГИЧЕСКИХ НАУК Издается с 1958 ...»

-- [ Страница 5 ] --

Показано [7], что состав импактитов кратера соответствует среднему составу перм ских пород мишени (песчаники, алевролиты, глинистые сланцы), мощность которых составляет 2.0–2.5 км. Спектральные анализы [8] позволили установить, что импакти ты обогащены характерными элементами космических тел (Ni, Co, Cr), при падении которых возник Карский кратер.

Палеомагнитное исследование Карских импактитов представлено весьма немного численными публикациями. Так, в работе [9] исследовались 10 ориентированных об разцов, представленных зювитами, содержащими большое количество стекла, и тага митами. Исследования показали, что импактиты содержат намагниченность главным образом прямой полярности, которая наиболее интенсивна в зювитах. Однако есте ственная остаточная намагниченность двух образцов тагамитов производит впечат ление смешанной, что позволяет предположить присутствие обратной намагниченно сти. Ориентировка элементов магнитного поля прямой полярности вдоль современного геомагнитного поля указывает на современный возраст нормальной намагниченности.

Следовательно, предполагаемая остаточная намагниченность имеет более раннее про исхождение. С другой стороны, однокомпонентная природа намагниченности прямой полярности указывает на ее древний возраст, и тогда ее современная ориентация может быть результатом тектонических движений или других причин.

Исследования, выполненные сотрудниками ВНИГРИ [10] на коллекции 2008 г., по казали практически однокомпонентный состав естественной остаточной намагниченно сти. Было установлено направление древнего геомагнитного поля D = 358, I = 82 и вычислено положение палеомагнитного полюса, соответствующего этому направлению, = 84.7, = 57.2, dp = 3.5, dm = 3.4. Также было проведено изучение магнитных свойств образцов зювитов (термомагнитный анализ изучение температурных зави симостей намагниченности насыщения и магнитной восприимчивости) и диагностика магнитных минералов оптико- и электронно-микроскопическими методами [11]. Бы ло показано, что естественная остаточная намагниченность зювитов обусловливается целым комплексом магнитных минеральных агрегатов сульфидами, магнетитовыми зернами малых, субмикронных размеров, частицами, представляющими собой резуль тат распада твердых растворов титаномагнетитового ряда. Все это многообразие может указывать на то, что естественная остаточная намагниченность данных пород может иметь термоостаточную природу, а выделяемая характеристическая компонента пер вичная намагниченность может быть совозрастной с импактным событием. Сравне ние стабильности N RM и T RM к нагревам, а также термокривых N RM (T ) и T RM (T ) по методу Вилсона Буракова также подтверждают это предположение.

160 Е. А. Драбкина, В. В. Попов, Е. С. Сергиенко, Р. В. Смирнова 2. Экспериментальные данные Для определения палеонапряженности в распоряжении авторов имелось 20 образ цов. Основным методом определения палеонапряженности был метод Телье Коэ (Thel lier & Thellier, 1959) с выполнением процедуры проверочных нагревов ( check-points ).

В дополнение к процедуре Телье для экспресс-оценки величины Hдр использовался также метод Вилсона Буракова. Здесь мы опускаем подробное описание всех деталей экспериментов, критериев оценки достоверности данных при их селекции, параметров расчета качества данных G, Q и F (см. таблицу) все это детально описано в [12, 13].

Удовлетворительные по качеству и статистике определения Hдр получены на восьми образцах. На рис. 2 показаны примеры диаграмм Араи Нагата, где прямоугольники и треугольники представляют положение репрезентативных точек и pT RM -check соот ветственно.

Рис. 2. Диаграммы Араи Нагата для образцов 14-1 (а), 15-1 (б ), 19-2 (в) Исследование возможности определения палеонапряженности методом Телье... Полная сводка определений Hдр, которые использовались для вычисления средней величины древнего поля, представлена в таблице (T1, T2 температурный интервал диаграммы Араи Нагата, по которому проводилась аппроксимация для оценки Hдр, N число репрезентативных точек в этом интервале). Для оценки качества опреде ления Hдр по диаграмме Араи Нагата используется параметр q (quality) [14] индекс качества диаграммы Араи Нагата в интервале T1, T2, объединяющий и учитывающий сразу четыре фактора:

gf q = |b|.

Рассмотрим эти четыре фактора.

1. g (gap factor) фактор равномерности распределения точек на диаграмме Араи Нагата по оси ординат (т. е. по оси N RM ) в температурном интервале T1, T2 :

i=N (N RMi N RMi+1 ) i= g =1 2, i=N (N RMi N RMi+1 ) i= где N количество точек на диаграмме Араи Нагата в интервале T1 –T2. В случае равномерного распределения точек это выражение упрощается: g = (N 2)/(N 1), и, таким образом, g 1 при N.

2. f (N RM fraction) доля (фракция) NRM, которая приходится на интервал T1, T2 :

N RMT f=, N RMT1 N RMT если Hдр определяется на интервале T0 Tc, f = 1.

3. b тангенс угла наклона кривой по точкам на диаграмме Араи Нагата в интер вале T1, T2 :

1/ i=N (N RMi N RMср) b = i=, i=N (T RMi T RMср) i= где N RMср и T RMср среднеарифметические значения в интервале T1, T2.

4. b средняя квадратическая погрешность среднего арифметического b:

1/ i=N i=N 2 (N RMi N RMср) 2b (T RMi T RMср) (N RMi N RMср) i=1 i= b=.

i=N (N 2) (T RMi T RMср) i= Соответственно, чем выше q, тем выше качество (надежность) определения Hдр.

С помощью q можно также оценивать и средневзвешенное Hдрср если имеется 162 Е. А. Драбкина, В. В. Попов, Е. С. Сергиенко, Р. В. Смирнова несколько определений Hдрj по разным образцам с разными значениями q:

j=n wj Hдрj j= Hдрср =, j=n wj j= где wj = (qj /Hдрj ) ;

n количество определений Hдр (количество образцов, по кото рым определялась Hдр ). Средняя квадратическая погрешность среднего арифметиче ского Hдрср вычисляется по стандартной формуле:

1/ j=n (Hдрj Hдрср ) j= =.

n · (n 1) Фактор q отражает интегральную оценку качества данного результата: заслужива ющими доверия признаются те определения Hдр, для которых Q 5. Поскольку этому критерию удовлетворяют все образцы, представленные в таблице, полученные данные имеют достаточно высокую степень надежности.

Сводка определений палеонапряженности Образец T1, T2, С N q f b Hдр, мкТл, мкТл 19–3 500–570 6 15 0.52 0.015 27 0. 14–5 500–570 5 10 0.39 0.015 25 0. 14–1 500–570 5 8 0.47 0.049 21 1. 19–2 20–500 5 9 0.60 0.064 24 1. 09–3 250–460 6 7 0.37 0.025 23 0. 14–3 400–570 10 14 0.52 0.020 25 0. 15–1 460–560 6 10 0.38 0.020 28 0. 19–1 500–590 6 5 0.23 0.019 27 0. Средняя величина палеонапряженности по коллекции составила 25 ± 2 мкТл. Полу ченные значения напряженности древнего поля примерно в 2 раза ниже современного значения для этого региона. В силу специфики объекта исследования, предполагая, что для импактитов остывание (а значит, и приобретение естественной остаточной намаг ниченности) можно считать мгновенным в геологическом масштабе времени, зювиты несут информацию о напряженности поля для очень короткого временнго интервала о и не отражают усредненной величины дипольного момента, т. е. полученные значения поля являются виртуальными. Однако полученная информация может представлять интерес в различных контекстах изучения истории геомагнитного поля и Земли в це лом, например при уточнении возраста импактного события, выяснении причинно-след ственной связи состава и свойств пограничного слоя мезозойской и кайнозойской эр и геолого-геофизических процессов на Земле.

Необходимо заметить, что на диаграммах Араи Нагата можно выделить и вто рой, низкотемпературный интервал, по которому возможно определение палеона пряженности также с достаточной степенью надежности. Таким образом, можно пред положить, что образцы зювитов несут отпечаток двух значительных событий своей Исследование возможности определения палеонапряженности методом Телье... геологической истории и содержат информацию о двух моментах существования гео магнитного поля. Первое событие это, безусловно, момент формирования зювитов, момент импактного события. Вторым фактором, повлиявшим на магнитное состоя ние пород, и, возможно, сформировавшим некую вторичную, очень стабильную во времени компоненту естественной остаточной намагниченности (термоостаточной или химической природы) могли стать процессы неотектоники. Геологические данные под тверждают, что крупные тектонические движения имели место во второй половине миоценовой эпохи и существенно проявились в раннем плиоцене.

Заключение Зювиты, с точки зрения палеомагнитных приложений, перспективный, но в то же время очень сложный объект. С одной стороны, специфическое для этих пород раз нообразие магнитного материала и в высшей степени неоднородное его распределение в теле зювита предопределяют необходимость тщательнейшего исследования магнит ных свойств и состава буквально каждого образца. С другой стороны, этот вид горных пород может нести очень стабильную во времени намагниченность термоостаточной природы. При этом при проведении процедуры Телье можно выделить два температур ных интервала. Диаграммы Араи Нагата имеют прямолинейные участки с различны ми значениями определяемой палеонапряженности. Высокотемпературный интервал дает результат определений Hдр, имеющий хорошую сходимость для образцов зювитов, отвечая при этом общепризнанным критериям достоверности. Низкотемпературный интервал хотя и дает также довольно надежные результаты интерпретации, но в рам ках настоящего исследования ввиду необходимости проведения дальнейшего анализа природы и стабильности этой компоненты намагниченности не был детально изучен.

Полученные новые определения палеонапряженности дают значение средней величи ны Hдр 25 ± 2 мкТл, что примерно в 2 раза ниже современного значения для этого региона.

Указатель литературы 1. Nazarov M. A., Badjukov B. D., Alekseev A. S. Morphology of the Kara and Ust-Kara impact craters, USSR // Lunar and Planet. Sci. Houston (Tex.): 20th Conf., March 13–17, Abstr.

Pap. 1989. Vol. 20. P. 762–763.

2. Мащак М. С. Геологическая обстановка времени образования импактных кратеров на Пай-Хое // Импактные кратеры на рубеже мезозоя и кайнозоя. 1990. Л., С. 24–37.

3. Кашкаров Л. Л., Назаров М. А., Кононкова Н. Н. Трековый возраст Карской ударной структуры // Геохимия. 1994. № 7. С. 928–936.

4. Масайтис В. Л. Геология астроблем. Л.: Недра, 1980.

5. Импактные кратеры на рубеже мезозоя и кайнозоя: Сборник статей / под ред. В. Л. Ма сайтиса. Л.: Наука, 1990. 191 с.

6. Фельдман В. И., Сазонова Л. В., Гужова А. В. Акцессорные минералы железа в импак титах Карской астроблемы (Пай-Хой) // Докл. АН СССР. 1988. T. 301, № 5. С. 1191–1194.

7. Masaitis V. L., Mashchak M. S., Selivanovskaya T. V. Parameters of excavation and melting zones of Kara crater // Lunar and Planet. Sci.: 20th Conf., March 13–17, Abstr. Pap. Houston (Tex.). 1989. Vol. 20. P. 622–623.

8. Селивановская Т. В., Мащак М. С., Масайтис В. Л. Импактные брекчии и импактиты Карской и Усть-Карской астроблем // Импактные кратеры на рубеже мезозоя и кайно зоя. Л., 1990. С. 55–96.

164 Е. А. Драбкина, В. В. Попов, Е. С. Сергиенко, Р. В. Смирнова 9. Badjukov B. D., Bazhenov M. L., Nazarov M. A. Paleomagnetism of impactites of the Kara impact crater: Preliminary results // Lunar and Planet. Sci.: 20th Conf., March 17–17. Hous ton (Tex.) Abstr. Pap. 1989. Vol. 20. P. 34–35.

10. Попов В. В., Цибульская А. Е., Сергиенко Е. С., Комиссарова Р. А., Драбкина Е. А. Ре зультаты новых палеомагнитных исследований импактных пород кратера Карской аст роблемы. Положение палеомагнитного полюса Пай-Хоя в момент удара (67 млн лет)// Материалы Международного семинара Палеомагнетизм и магнетизм горных пород.

СПб., 2010. С. 106–113.

11. Сергиенко Е. С., Цельмович В. А., Попов В. В., Цибульская А. Е, Драбкина Е. А., Пет ров И. Н. Микроструктура, состав и магнитные свойства зювитов Карской астроблемы // Материалы Международного семинара Палеомагнетизм и магнетизм горных пород.

СПб., 2010. С. 227–233.

12. Shcherbakov V. P., Shcherbakova V. V. On suitability of the Thellier method of paleointensity determinations to pseudosingledomain and multidomain grains // Geophys. J. Int. 2001.

Vol. 146. P. 020–030.

13. Щербаков В. П., Щербакова В. В. Критерии идентификации доменной структуры фер римагнитных зерен в минералах горных пород // Решение геофизических задач геомаг нитными методами. М.: Наука, 1980. С. 136–148.

14. Coe R. S., Gromme C. S., Mankinen E. A. Geomagnetic paleointensities from radiocarbon dated lava ows on Hawaii and the question of the Pacic nondipole low // J. Geophys. Res.

1978. Vol. 83. P. 1740–1756.

Вопросы геофизики. Выпуск 44. СПб., 2011 (Ученые записки СПбГУ;

№ 444) Е. С. Сергиенко, И. Н. Петров, А. В. Сапожников МИКРОСТРУКТУРА И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ФЕРРОМАГНИТНЫХ МИНЕРАЛОВ АНГАРО-ИЛИМСКОГО РУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Введение Интерес к изучению свойств магнитных минералов Ангаро-Илимского рудного ме сторождения обусловлен тем, что эти породы обладают важной особенностью. Им свой ственно явление высокотемпературной магнитной памяти остаточной намагниченности разных видов:

-памяти Jr при измерении в единицах намагниченности, или (Jr ) в процентах. Под -памятью понимают намагниченность магнетитсодержащего образ ца, которая остается после цикла высокотемпературной обработки (ВО) процессах нагрева охлаждения образца в немагнитном пространстве (в отсутствие какого-либо магнитного поля) с максимальной температурой Tmax = 600 C. Максимальное значение Jr свойственно остаточной намагниченности насыщения Jrs. Поэтому далее, сравни вая величину -памяти для разных образцов, мы будем иметь в виду именно (Jrs ) [2].

Первоначально обсуждались две гипотезы о природе -памяти. Первая была ос нована на предположении Кобаяши и Фуллера [1] о существовании субоднодоменных областей механически напряженных зон в крупнокристаллическом многодоменном магнетите. Другая гипотеза связывается с гетерофазным окислением крупных магне титовых зерен, т. е. с образованием зон контакта магнетита и ламельного гематита в первом цикле ВО [3, 4]. Развитие второй гипотезы показало, что за эффект -памяти ответственны именно зоны обменного взаимодействия на контакте магнетит-гематит, впоследствии названные контактными частицами [4]. В дальнейшем гипотезу о том, что источниками -памяти являются субоднодоменные области, пришлось отверг нуть из-за некоторых противоречивых моментов. В частности, явление -памяти свой ственно нормальной остаточной намагниченности, образованной в магнитных полях H, меньших верхней границы области Рэлея HR. В то же время известно, что при H HR процессы необратимого перемагничивания осуществляются только путем смещения до менных границ. За -память ответственны контактные частицы, а также ламельные замкнутые ячейки гематита, заполненные магнетитом [5].

В настоящее время разрабатывается модель крупного природного зерна магнетита из зоны гипергенеза. В ее основе лежит опирающаяся на результаты многочисленных экспериментов идея нескольких источников, слагающих магнитный момент такого зерна. Во-первых, зерно представляется в виде магнитомягкой матрицы (МММ) с до статочно высокой степенью стехиометричности. МММ (термин заимствован из работы [1]) область кристалла, процессы перемагничивания которой происходят по класси ческим законам ферромагнетизма. МММ содержит все возможные физические дефек ты и соответствующие им потенциальные барьеры, блокирующие доменные границы.

В объеме МММ существуют своеобразные сгустки или смесь молекул магнетита и маггемита то, что в минералогии принято называть катиондефицитным магнетитом.

c Е. С. Сергиенко, И. Н. Петров, А. В. Сапожников, 166 Е. С. Сергиенко, И. Н. Петров, А. В. Сапожников При достаточной длительности гипергенных изменений возможно низкотемпературное окисление таких зерен с выделением ламельного гематита и образованием, в том или ином количестве, природных (имеющихся до ВО) контактных частиц.

В нашей работе мы будем опираться на вышеописанное представление о магнитных зернах образцов Ангаро-Илимского рудного месторождения, как на основное.

Объект исследований В работе были изучены образцы (№ 113 и 352) магнетитсодержащих руд Ангаро Илимского месторождения. Один из них имел малую величину (Jrs ) 4–6%. Другой, наоборот, обладал значительной -памятью 14–18%.

Месторождения Ангаро-Илимской группы относятся к месторождениям скарнового типа, а именно, являются контактово-инфильтрационными скарнами. Они сформиро вались под воздействием постмагматических растворов, протекающих через интрузию.

Растворы содержали большое количество железа, а также некоторое количество каль ция, кремния, магния и химические элементы. Месторождение относится к группе гипо термальных процессы формирования породы протекали при температуре 300–400С.

Такие температуры способствуют очень быстрому росту зерен магнетита, что приводит к образованию пор в этих зернах. Кроме того, при таких температурах в результате химических реакций образуется гематит.

Образцы взяты из зоны гипергенеза части земной коры, близкой к поверхности.

В зоне гипергенеза на породу оказывают сильное влияние атмосфера и гидросфера.

Низкотемпературное окисление происходит при температуре ниже 250 С. При таком окислении магнетит частично переходит в маггемит.

Таким образом, для образцов из Ангаро-Илимского рудного месторождения харак терно наличие пористых зерен магнетита, реликтового гематита, а также маггемита.

Методика экспериментов С образцами была проведена серия экспериментов, позволяющих изучить как их магнитные свойства, так и микроструктуру.

Для изучения магнитных свойств была измерена зависимость магнитной восприим чивости = J/H, где намагниченность J возникает в постоянном поле H от темпе ратуры. Магнитная восприимчивость структурно-чувствительный параметр (СЧП), изменение которого напрямую характеризует магнитные свойства образца. При этом в каком-то смысле ее можно назвать более чувствительной, чем такие СЧП, как ко эрцитивная Hc и остаточная намагниченность насыщения Jrs, в том смысле, что даже очень малое изменение параметров материала (тип минерала, размеры зерен, домен ность и пр.) может привести к резкому изменению магнитной восприимчивости. При нагревании образцов происходят минералогические изменения, т. е. изменения в микро структуре. Таким образом, используя сведения о поведении минералов при изменении температуры и сравнивая их с температурной зависимостью магнитной восприимчи вости, можно найти корреляцию между этими двумя явлениями. Однако, посколь ку магнитная восприимчивость очень тонкий параметр, нужны были специальные высокочувствительные приборы. Они начали появляться только в последнее десятиле тие. Поэтому до недавнего времени почти все усилия были сосредоточены на изучении Микроструктура и магнитные свойства ферромагнитных минералов... различных видов индуктивных и остаточных намагниченностей как величин, более до ступных для измерения.

Авторами использовался каппаметр KLY-3, предназначенный для измерения ани зотропии магнитной восприимчивости и температурной зависимости в процессе на грев охлаждение в интервале температур 20–700С в постоянном поле 3 Э. Образцы растирались в порошок, чтобы обеспечить равномерный прогрев и убрать влияние яв лений, связанных с анизотропией формы.

Исследования аншлифов для идентификации рудных минералов проводились в Междисциплинарном ресурсном центре по направлению “Нанотехнологии” СПбГУ.

Использовались стереомикроскоп Zeiss Axio Imager и сканирующий электронный мик роскоп Zeiss Supra 40VP с дополнительной системой энергодисперсионного ренгенов ского микроанализа Oxford Instruments INCAx-act. Аншлифы изготавливались вруч ную путем шлифовки алмазными пастами номиналом 14/10, 5/7, 3/2, 1/0 и последу ющей окончательной полировки на фетре. Для электронной микроскопии изготовлен ные аншлифы промывались в ультразвуке последовательно в хлорной, ацетоновой и спиртовой среде, после чего на их поверхность напылялся тонкий углеродный слой толщиной 5–15 нм. Анализ проводился при ускоряющем напряжении 20–10 кВ. Диапа зон определяемых по характеристическому рентгеновскому излучению элементов от натрия до урана. Эффективный размер зонда 1–2 мкм. Для расчета спектров исполь зовалась программа INCA.

Микроскопические исследования включали как собственно электронную микроско пию, так и анализ характеристического рентгеновского излучения. Отраженные элек троны позволяют увидеть области ферромагнитных веществ (магнетит, гематит, маг гемит) и области немагнитной матрицы (например, шпинели). Вторичные электроны дают возможность увидеть рельеф поверхности образца наличие каких-либо мик ропор, треков высокоэнергетических частиц и т. д.

Результаты На рис. 1 и 2 представлены зависимости магнитной восприимчивости от температу ры в первом и втором циклах нагрев охлаждение. За один цикл здесь принят нагрев образца от комнатной температуры до 700 С и охлаждение обратно до комнатной тем пературы. Как видно из рисунков, в области температур 150–200С на обоих образцах можно наблюдать локальный минимум магнитной восприимчивости, а в области 250– 300 С локальный максимум. В таких же интервалах температур ранее наблюдались минимум и максимум остаточной намагниченности насыщения.

Минимум не связан с минералогическими изменениями, а отображает некоторые структурные изменения, влияющие на коэрцитивные свойства образца. Вероятно, это падение напряжений, накапливающихся в зернах магнетита при низкотемпературном окислении в природных условиях [6, 7].

Максимум на кривых в интервале 300–500С может быть связан с переходом магге мит-гематит. Напомним, что при высоких температурах маггемит неустойчив и в про цессе высокотемпературной обработки переходит в гематит Fe2 O3 [8], благодаря чему появляются области контакта магнетита с ламельным гематитом.

При дальнейших (втором, третьем) прогревах минимумы и максимумы сглажива ются, температурный гистерезис уменьшается. Кривая зависимости магнитной воспри 168 Е. С. Сергиенко, И. Н. Петров, А. В. Сапожников Рис. 1. Зависимость магнитной восприимчивости от температуры в поле 3 Э для образца № 113 при полном прогреве от комнатной температуры до 700 С: а первый прогрев;

б второй прогрев Рис. 2. Зависимость магнитной восприимчивости от температуры в поле 3 Э для образца № 113 при полном прогреве от комнатной температуры до 700 С: а первый прогрев;

б второй прогрев имчивости от температуры приближается к зависимости чистого магнетита. Это можно объяснить тем, что почти весь имевшийся маггемит перешел в гематит, и изменения в образце прекратились.

Изучение микроструктуры образцов с применением оптического микроскопа согла суется с теорией, что -память обусловлена контактными частицами, образованными при высокотемпературном окислении маггемита и переходе его в гематит. Действитель но, на рис. 3 показаны поверхности образцов до нагрева. Видно наличие трех магнитных фаз: магнетита, реликтового гематита в виде крупных зерен размером от 15 до 40 мкм и маггемита (в виде светлых вкраплений в зернах магнетита). Следует заметить, что в образце № 113 с малой величиной -памяти концентрация маггемита много меньше, чем в образце № 352 с большим значением -памяти.

Микроструктура и магнитные свойства ферромагнитных минералов... Рис. 3. Образец № 113 (а) и № 352 (б ) до высокотемпературной обработки.

Mt магнетит;

Ht гематит;

Mht маггемит На рис. 4 показана поверхность образца № 352 после высокотемпературной обработ ки. Видно, что произошла так называемая мартитизация магнетита: содержавшийся в нем маггемит перешел в гематит, выделившийся в виде ламелей. Это яркая иллюстра ция перехода маггемит гематит, происходящего в образцах.

Рис. 4. Образец № 113 (а) и № 352 (б ) после высокотемпературной обработки.

Условные обозначения см. на рис. Исследование на электронном микроскопе позволяет различить магнитные (маг нетита, гематита или маггемита) и немагнитные (немагнитной матрицы) области.

При анализе отдельных магнитных зерен открывается следующая картина: магнит ное зерно включает в себя множество немагнитных вкраплений, в среднем имеющих размер порядка 1 мкм (рис. 5, а). Исследование во вторичных электронах, где можно увидеть рельеф поверхности, показывает, что эти вкрапления являются порами в маг нетитовом зерне. Такие поры, как уже упоминалось, характерны для Ангаро-Илимских образцов. Интересно заметить, что эти поры расположены не хаотично: довольно часто видна вполне четкая радиальная структура. Представляется разумным предположить, что зерно магнетита росло приближенно сферически симметрично. При этом поры, появляясь вместе с ростом зерна, образовывали наблюдаемую радиальную структуру (рис. 5, б ).

170 Е. С. Сергиенко, И. Н. Петров, А. В. Сапожников Рис. 5. Поры в зерне магнетита в отраженных (а) и вторичных (б ) электронах.

Mt магнитные минералы (магнетит, гематит, маггемит) Изучение характеристического излучения на аншлифах образцов позволило вы явить химический состав горных пород (рис. 6). Подтвердился вывод, полученный при изучении в оптическом спектре: данные спектры показывают, что магнитные зерна бльшей частью состоят из железа и кислорода элементов, составляющих магнетит, о маггемит и гематит. Области с немагнитными порами содержат, в основном, магний, кремний и алюминий. Это подтверждает предположение о том, что поры были обра зованы при росте зерен маггемита, заполняясь данными веществами при протекании минерализованных водных растворов через интрузивный массив.

Рис. 6. Спектры образца № 113 до высокотемпературной обработки: а по ры в зерне магнетита;

б зерно магнетита Микроструктура и магнитные свойства ферромагнитных минералов... Выводы 1. Исследование температурных зависимостей магнитной восприимчивости показа ло наличие двух характерных областей: минимума при температуре 150–200С и мак симума при температуре 300–350С. Минимум, вероятнее всего, связан со снятием на пряжений, которые могут накапливаться в зернах магнетита при низкотемпературном окислении, максимум с переходом маггемит-гематит и образованием контактных ча стиц.

2. При втором, третьем и последующих прогревах минимумы и максимумы графи ков сглаживаются, температурный гистерезис уменьшается. Кривая зависимости маг нитной восприимчивости от температуры приближается к зависимости чистого магне тита. Это можно объяснить тем, что почти весь имевшийся маггемит перешел в гематит, и изменения в образце прекратились.

3. Оптическая и электронная микроскопия, а также рентгеновский анализ пока зали наличие в исследуемых образцах нескольких магнитных фаз. При исследовании до ВО были обнаружены магнетит, а также реликтовый гематит в виде крупных (15– 40 мкм) зерен. Магнетитовые зерна имеют структурные особенности в виде пор раз мером 1 мкм, содержат в себе шпинель и вкрапления маггемита. Для образца № 352, имеющего большое значение (Jrs ), концентрация маггемита в магнетите гораздо вы ше, чем для образца № 113 с малой величиной (Jrs ). Исследования образцов после высокотемпературной обработки показали, что весь наблюдавшийся маггемит перешел в ламельный гематит (0,1–0,5 мкм). Этот результат подтверждает наличие перехода маггемит гематит, ответственного за формирование контактных частиц.

Указатель литературы 1. Kobayashi K., Fuller M. Stable remanence and memory of multidomain materials with special reference of magnetite // Phil. mag. 1968. Vol. 18, N 153. P. 601–624.

2. Петров И. Н. Высокотемпературная память остаточной намагниченности магнетита // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1986. № 7. С. 91–100.

3. Димитриев С. В., Петров И. Н., Металлова В. В., Сталинитова Ж. И. Высокотемпе ратурная магнитная память горных пород и ее стабильность к воздействию магнитных полей // Вестник ЛГУ. Сер. 4. 1989. Вып. 4 (№ 25). С. 86–90.

4. Димитриев С. В., Металлова В. В., Петров И. Н. Обменная анизотропия в системе Fe2 O4 Fe2 O3 и высокотемпературная магнитная память магнетитсодержащих гор ных пород // Изв. АН СССР. № 3. 1991. С. 90–96.

5. Петров И. Н., Адам Е. Е., Шашканов В. А. О магнитных носителях -памяти термо остаточной намагниченности горных пород, содержащих крупные зерна магнетита // Вопросы геофизики. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та. 2005. Вып. 38. С. 166–173.

6. Писакин Б. Н., Прияткин А. А. Гипергенез и магнитные свойства горных пород // Сов.

геология. 1979. № 8. С. 110–115.

7. Большаков В. А., Гапеев А. К., Ясонов П. Г. О влиянии прогревов на магнитные свойства горных пород из зон гипергенеза. Палеонапряженность: физические основы и методы исследования // Межвуз. сб. Владивосток: Изд-во Дальневосточ. ун-та. 1986. С. 38–43.

8. Большаков В. А., Гапеев А. К., Ясонов П. Г. Пьезохимическая остаточная намагничен ность как результат изменения коэрцитивной силы образцов горных пород из зон гипер генеза // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1987. № 9. С. 55–63.

172 Вопросы геофизики. Выпуск 44. СПб., 2011 (Ученые записки СПбГУ;

№ 444) И. Е. Кануников, Б. В. Kиселев, В. Б. Киселев, Т. Ф. Шамаева ВЛИЯНИЕ ГЕОМАГНИТНОЙ АКТИВНОСТИ НА РЕКУРРЕНТНУЮ ДИНАМИКУ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ ЧЕЛОВЕКА Введение Результаты многих наблюдений показывают, что нервная система человека чув ствительна к изменениям геомагнитной активности. Впервые на это обратил внима ние А. Л. Чижевский, представив убедительный литературный материал о связи между солнечной активностью и частотой эпилептических припадков, смертностью от заболе ваний нервной системы, числом самоубийств. В дальнейшем были получены многочис ленные подтверждения этого вывода. Показано, в частности, что во время повышенной солнечной активности наблюдается снижение скорости реакции, интенсивности внима ния и объема кратковременной памяти, увеличивается вероятность принятия неверных решений. Возникает вполне очевидный вопрос, влияет ли геомагнитная активность на электроэнцефалограмму (ЭЭГ) человека, которая является основным объективным показателем деятельности головного мозга. В настоящей статье исследуется возмож ность использования метода количественной оценки рекуррентных диаграмм с целью анализа влияния геомагнитного поля на электроэнцефалограмму человека. Свойство рекуррентности присуще сложным динамическим системам и, в частности, мозгу. По казано, что рекуррентная ЭЭГ перед эпилептическим приступом значимо меняется, и это может служить надежным ЭЭГ-индикатором приближающегося припадка.

1. Метод рекуррентных диаграмм При помощи предложенного в 1987 г. Экманом и др. [1] способа отображения m-мерной фазовой траектории состояний x(t) на двумерную квадратную двоичную матрицу размером N xN, в которой 1 (черная точка) соответствует повторению состо яния при некотором времени i в некоторое другое время j, а обе координатные оси являются осями времени, мы получаем рекуррентную диаграмму (recurrence plot, RP):

m, Ri,j i = (i ||xi xj ||), xRm, i, j = 1... N, (1) где N количество рассматриваемых состояний xi ;

i размер окрестности точки x в момент i;

функция Хэвисайда. Поскольку Ni,j = 1(i = 1... N ) по определению, то рекуррентная диаграмма всегда содержит черную диагональную линию линию иден тичности (line of identity, LOI) под углом /4 к осям координат. Произвольно взятая рекуррентная точка (i, j) не несет какой-либо полезной информации о состояниях во времена i и j. Только вся совокупность рекуррентных точек позволяет восстановить свойства системы. Нерационально и, как правило, невозможно обнаружить полную рекуррентность в смысле xi = xj (состояние динамической, а особенно хаотической, системы не повторяется полностью эквивалентно начальному состоянию, а подходит c И. Е. Кануников, Б. В. Kиселев, В. Б. Киселев, Т. Ф. Шамаева, Влияние геомагнитной активности на рекуррентную динамику электроэнцефалограммы человека Рис. 1. Получение рекуррентной диаграммы на примере фрагмента траектории системы Лоренца (r=28, = 10, b=3/8, три компоненты, длина временнго ряда 200 отсчетов).

о Белая точка рекуррентна точке в центре шара радиусом к нему сколь угодно близко). Таким образом, рекуррентность выражается в достаточ ной близости состояния xj состоянию xi. Иными словами, рекуррентными являются состояния xj, попадающие в m-мерную окрестность с радиусом i и центром в xi. Эти точки называются рекуррентными точками (recurrence points). В выражении (1) это описывается функцией Хэвисайда и ее параметром i. Рис. 1 иллюстрирует получение рекуррентных точек.

Изначальное предназначение рекуррентных диаграмм зрительный анализ траек торий в фазовых пространствах высоких размерностей;

внешний вид диаграммы может дать представление об эволюции этих траекторий во времени. Можно выделить два ос новных класса структур: топология (typology), соответствующая крупномасштабным структурам, и текстура (texture), соответствующая мелкомасштабным структурам. То пология дает общее представление о характере процесса, выделяют четыре различных класса (рис. 2).

Рис. 2. Характерные топологии рекуррентных диаграмм: а однородная (нормально распре деленный шум);

б периодическая (генератор Ван дер Поля);

в дрейф (отображение Икеды с наложенной линейно-растущей последовательностью);

г контрастные области или полосы (обоб щенное броуновское движение) 174 И. Е. Кануников, Б. В. Kиселев, В. Б. Киселев, Т. Ф. Шамаева 2. Количественный анализ Очевидно, что образуемые структуры рекуррентных диаграмм можно некоторым образом анализировать численно. Збилут (Zbilut) и Вебер (Webber) разработали ко личественный анализ рекуррентных диаграмм (recurrence quantication analysis, RQA) [2, 4] для определения численных показателей рекуррентной диаграммы. Они предло жили меры, использующие плотность рекуррентных точек и диагональные структуры диаграммы: показатель подобия (RR), детерминизм (DET), максимальная длина диа гональных линий (L), энтропия (ENTR), тренд (TREND). Несколько позже Марван (Marwan) предложил [3] меры, основанные на горизонтальных (вертикальных) структу рах рекуррентных диаграмм: замирание (LAM) и показатель задержки (TT). В работе [5] предложена мера (CLEAN) оценки баланса между стохастической и детерминист ской составляющей. Как правило, для вычисления мер используются рекуррентные диаграммы с постоянным значением порога varepsilon.

Мера рекуррентности (recurrence rate, RR) N 1 m, RR = Ri,j (2) N2 i,j= показывает плотность рекуррентных точек, просто подсчитывая их, включая линию идентичности. В пределе данная мера показывает вероятность нахождения рекуррент ной точки в рекуррентной диаграмме (вероятность повторения состояния). Процессы со стохастическим поведением могут порождать очень короткие диагонали либо вооб ще не порождать их, в то время как детерминистские процессы дают длинные диаго нали и малое количество отдельных рекуррентных точек. Таким образом, отношение рекуррентных точек, составляющих диагональные структуры, к общему количеству рекуррентных точек lP (l) DET = (3) m, Ri,j называется мерой детерминизма (determinism, DET), или предсказуемости системы.

Следует отметить, что эта мера не имеет значения реального детерминизма процесса.

Пороговое значение минимальной длины lmin исключает диагональные линии, обра зованные тангенциальным движением траектории в фазовом пространстве. Очевидно, что lmin = 1 и DET = 1. Диагональные структуры показывают время, в течение кото рого участок траектории подходит достаточно близко к другому участку траектории.

Таким образом, эти линии позволяют судить о расхождении элементов траектории.

Средняя длина диагональных линий N l=lmin lP (l) L= (4) N l=lmin P (l) это среднее время, в течение которого два участка траектории проходят близко один к другому, и может рассматриваться как среднее время предсказуемости. Также на ходит применение максимальная длина диагональных структур либо ее инверсия дивергенция (divergence, DIV):

lmax = max(li ;

i = 1....Nl ), DIV =. (5) Lmax Влияние геомагнитной активности на рекуррентную динамику электроэнцефалограммы человека Установлено, что длины диагональных линий соотносятся с наибольшим положи тельным показателем Ляпунова, если он существует для рассматриваемой системы [1].

Разными авторами были предложены методы оценки максимального положительного показателя Ляпунова с использованием длин диагональных линий. Мера энтропии (en tropy, ENTR) соотносится с энтропией Шеннона (Shannon) частотного распределения длин диагональных линий:

N ENTR = p(l)lnp(l), (6) l=lmin где P (l) p(l) =, (7) N P (l) l=lmin и отражает сложность детерминистской составляющей в системе.

Следующая мера представляет собой, по сути, отношение между DET и RR и может быть вычислена из частотного распределения длин диагональных линий:

lP (l) RATIO = N2. (8) lP (l)) ( Эвристическое изучение физиологических систем показало [6], что эта мера может быть использована для распознавания фазовых переходов в случаях, когда RR умень шается, а DET остается постоянной.

Мера замирания (laminarity, LAM) P () LAM = (9) Rm, i,j определяется отношением количества рекуррентных точек, образующих горизонталь ные линии к общему количеству рекуррентных точек. LAM характеризует наличие состояний замирания системы (когда движение системы по фазовой траектории оста навливается или продвигается очень медленно).

Средняя длина горизонтальных структур (trapping time, TT) N =min P (i) TT = (10) N =min P называется показателем задержки и характеризует среднее время, которое система мо жет провести в более-менее неизменном состоянии.

Влияние стохастической составляющей процесса приводит к появлению на диаграм ме отдельно стоящих точек и очень коротких диагональных линий. В основном стоха стические процессы, как уже упоминалось выше, вообще могут не порождать длинных диагоналей (например, обобщенное броуновское движение), а если таковые и обнару живаются, то их появление носит случайный характер.

Мера отношения количества точек, формирующих диагональные линии длиной l lmin, к количеству точек, формирующих диагональные линии l lmin, lmin lP (l) l= CLEAN = (11) Nl l=lmin lP (l) 176 И. Е. Кануников, Б. В. Kиселев, В. Б. Киселев, Т. Ф. Шамаева называется мерой чистоты (cleanness, CLEAN), она показывает влияние стохастиче ской составляющей процесса. Очевидно, что преобладание последней приведет к росту значения CLEAN.

3. База ЭЭГ-данных Обрабатывалась база ЭЭГ-данных 10 испытуемых (4 женщины и 6 мужчин) в воз расте от 20 до 65 лет. База данных включала записи электроэнцефалограммы, осу ществленной с 16 отведениями при трех фоновых условиях: два с открытыми глазами и одно с закрытыми глазами. Каждый испы туемый принял участие в 15–50 лонгитюдных экспериментах, проводимых в период от полу года до года. Регистрация ЭЭГ осуществлялась по международной системе отведений 10/20 во фронтальных, височных, центральных, темен ных и затылочных отведениях левого и право го полушарий (рис. 3). Длина записи ЭЭГ со ставляла около 1 мин для каждого из трех фо нов, ЭЭГ квантовалась с частотой 200 раз в се кунду. Постоянная времени составляла 0.3 с, а верхняя частота 30 Гц. Для каждого испытуе мого для всех 16 отведений и трех фоновых со стояний вычислялись девять рекуррентных мер ЭЭГ (RR, DET, L, DIV, ENTR, RATIO, LAM, TT, CLEAN), после чего рассчитывался коэф фициент корреляции с индексом геомагнитной Рис. 3. Международная система от активности Ар в день проведения опыта. При ведений 10–20, в соответствии с которой этом использовалось два индекса: планетарный регистрировалась ЭЭГ Ар и локальный суточный К-индекс, последний брался с сайта финской обсерватории (Sodankyl). При анализе данных рассматрива a лись только значимые коэффициенты корреляции рекуррентных показателей с плане тарным Ар- и локальным К-индексом.

4. Результаты исследования В табл. 1 и 2 представлены данные о количестве значимых взаимосвязей с плане тарным и локальным К-индексом, усредненные по всем 16 отведениям ЭЭГ и трем фоновым состояниям. Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что ко личество значимых взаимосвязей с рекуррентными показателями в целом больше с ло кальным К-индексом. Следует подчеркнуть также, что данные характеризовались ин дивидуальными отличиями. Так, у некоторых испытуемых было обнаружено достаточ но большое число достоверных коэффициентов корреляции с глобальным Ар-индексом (больше 70), в то время как у других количество значимых корреляций было небольшим (около 20). Соответствующие данные по локальному индексу равны 94 и 45. Анализ таб лиц показывает, что результаты по различным рекуррентным показателям заметно не отличаются друг от друга. Исходя из этого, данные по девяти рекуррентным показа Влияние геомагнитной активности на рекуррентную динамику электроэнцефалограммы человека Таблица 1. Количество значимых корреляций девяти рекуррентных показателей ЭЭГ, вычисленных с помощью формул (2)–(10), с планетарным индексом геомагнитной активности (Ар) № п/п RR DET L DIV EN T R RAT IO LAM TT CLEAN Сумма 1 1 2 0 1 5 4 1 1 4 2 5 0 4 2 2 4 0 3 0 3 5 6 6 8 6 3 9 7 5 4 8 5 4 5 0 7 5 4 7 5 3 0 0 9 0 7 8 0 8 6 7 16 3 6 3 4 17 3 14 7 7 5 8 10 8 12 5 9 5 8 8 3 6 5 4 12 4 5 4 9 10 7 8 12 8 10 7 9 8 10 7 9 5 9 8 5 7 6 11 ИТОГО 61 53 44 67 48 70 63 47 66 Таблица 2. Количество значимых корреляций девяти рекуррентных показателей ЭЭГ, вычисленных с помощью формул (2)–(10), с локальным индексом геомагнитной активности (К) № п/п RR DET L DIV EN T R RAT IO LAM TT CLEAN Сумма 1 7 9 9 5 8 8 10 9 9 2 6 3 6 8 5 4 4 6 3 3 7 10 8 7 10 8 9 9 9 4 4 7 6 6 7 9 13 6 11 5 11 4 2 8 7 7 9 1 8 6 6 9 2 4 2 7 12 2 8 7 8 7 14 11 14 13 8 12 7 8 5 5 4 7 5 12 5 4 5 9 12 5 9 11 7 9 8 9 6 10 10 9 8 5 8 4 8 7 9 ИТОГО 76 68 68 72 73 81 86 65 75 телям были усреднены отдельно для левых и правых отведений ЭЭГ. Как оказалось, и планетарный, и локальный индексы имели значимо большее количество корреляций в левом полушарии (уровень значимости 5 и 1% соответственно) по сравнению с правым.

5. Обсуждение полученных результатов Как же можно проинтерпретировать полученные выше результаты? Во-первых, бльшее число достоверных взаимосвязей параметров геомагнитной активности с ре о куррентными показателями ЭЭГ свидетельствует о влиянии геомагнитного поля на состояние мозга человека. Вполне понятен также тот факт, что локальный индекс более тесно связан с рекуррентными показателями по сравнению с планетарным Ар-индексом. Это объясняется тем, что локальный индекс более точно отражает со стояние геомагнитного поля в Санкт-Петербурге, находящемся на близкой долготе.

Факт существенного различия числа достоверных связей у разных испытуемых гово рит об индивидуальных особенностях их реагирования, в частности чувствительности к изменениям интенсивности геомагнитного поля. Наличие значимо большего числа 178 И. Е. Кануников, Б. В. Kиселев, В. Б. Киселев, Т. Ф. Шамаева достоверных связей геомагнитной активности с рекуррентными показателями в левом полушарии по сравнению с правым можно объяснить следующим образом. В преды дущей работе [6] нами было показано, что Ар-индекс положительно связан с уровнем пространственной синхронизации ЭЭГ височных областей правого полушария с дру гими его отведениями. Подчеркнем, что пространственная синхронизация ЭЭГ пред ставляет собой коэффициент взаимной корреляции ЭЭГ определенных двух отведений при нулевой задержке. Таким образом, получается, что чем выше значение геомагнит ной активности, тем более регулярной (синхронизированной) становится ЭЭГ в правом полушарии и соответственно тем менее дифференцированной (отличимой) и более похо жей ЭЭГ оказывается в разных отведениях. Как следствие, это приводит к уменьшению числа значимых корреляций в правом полушарии. В левом полушарии отсутствие до стоверных взаимосвязей между пространственной синхронизацией ЭЭГ и Ар-индексом проявляется в том, что отведения оказываются относительно независимыми, что и от ражается в относительно большем числе значимых корреляций с рекуррентными по казателями.

Выводы 1. Полученные данные свидетельствуют о значимом влиянии напряженности гео магнитного поля на рекуррентную динамику ЭЭГ. При этом взаимосвязь с показате лями локальной напряженности геомагнитного поля выше, чем с планетарным показа телям.

2. Показано наличие существенно бльшего числа достоверных связей геомагнитной о активности с рекуррентностью ЭЭГ левого полушария.

Указатель литературы 1. Eckmann J.P., Kamphorst S. O., Ruelle D. Recurrence plots of dynamical systems // Euro physics Letters. 1987. Vol. 5. P. 973–977.

2. Zbilut J. P., Webber Jr. C. L. Embeddings and delays as derived from quantication of recur rence plots // Physics Letters A 171 (3–4). 1992. P. 199–203.

3. Marwan N., Meinke A. Extended Recurrence Plot Analysis and its Application to ERP Data // International Journal of Bifurcation and Chaos Cognition and Complex Brain Dynamics.

2004. Vol. 14 (2).

4. Webber Jr. C. L., Zbilut J. P. Dynamical assessment of physiological systems and states using recurrence plot strategies // Journal of Applied Physiology. 1994. Vol. 76 (2). P. 965–973.

5. Киселев В. Б. Определение стабильности траектории процесса в фазовом пространстве при помощи рекуррентного анализа // Научно-технический вестник ГУИТМО. СПб., 2007. Вып. 20. С. 121–130.

6. Кануников И. Е., Белов Д. Р., Гетманенко О. В. Влияние геомагнитной активности на электроэнцефалограмму человека // Экология человека. 2010. № 6. С. 6–11.

СОДЕРЖАНИЕ Ковтун Ал. А. Об уравнениях модели Био и их модификациях................. Яновская Т. Б., Серватович А. С. Особенности сейсмичности перед повторным землетрясением............................................................. Александров Д. А., Бакулин А. В., Каштан Б. М. Распространение низкочастот ных трубных волн в радиально-слоистых проницаемых средах............ Аникиев Д. В., Каштан Б. М., Благовещенский А. С., Мулдер В. А. Точный ди намический метод решения обратной задачи сейсмики на основе интеграль ных уравнений Гельфанда Левитана...................................... Пономаренко А. В., Каштан Б. М. Взаимодействие упругих волн с трехмерным нелинейно-упругим объектом.............................................. Никитченко А. Н. Построение изображения рассеивающих объектов по данным межскважинных наблюдений.............................................. Вагин С. А., Сальцберг А. В. Одномерная инверсия магнитотеллурических дан ных с адаптивной регуляризацией......................................... Сапожников Б. Г. Скалярные и векторные монополи элементарные источники нормальных электрических полей.......................................... Ковтун А. А., Варданянц И. Л., Успенский Н. И. Сопоставление сейсмической и геоэлектрической моделей Ладожско-Ботнической аномальной зоны...... Сараев А. К., Никифоров А. Б., Романова Н. Е., Еремин И. С. Изучение геоэлек трического строения п-ова Рыбачий (Мурманская обл.) по данным аудио магнитотеллурических зондирований с бесконтактными электрическими антеннами.................................................................. Кудрявцев Ю. И., Копытин А. О. Исследование андезитобазальтового тела с вы сокой остаточной намагниченностью....................................... Драбкина Е. А., Попов В. В., Сергиенко Е. С., Смирнова Р. В. Исследование воз можности определения палеонапряженности методом Телье по импактным породам.................................................................... Сергиенко Е. С., Петров И. Н., Сапожников А. В. Микроструктура и магнитные свойства ферромагнитных минералов Ангаро-Илимского рудного место рождения................................................................... Кануников И. Е., Киселев Б. В., Киселев В. Б., Шамаева Т. Ф. Влияние геомаг нитной активности на рекуррентную динамику электроэнцефалограммы человека.................................................................... CONTENTS Kovtun Al. A. On poroelastic Biot’s equations and their modications.............. Yanovskaya T. B., Servatovich A. S. Peculiarities of seismicity prior to recurring earthquake.................................................................. Alexandrov D. A., Bakulin A. V., Kashtan B. M. Low-frequency tube wave propaga tion in radially layered permeable media..................................... Anikiev D. V., Kashtan B. M., Blagoveshchenskii A. S., Mulder W. A. Exact dynamic solution of seismic inverse problem based on Gelfand Levitan integral equa tions........................................................................ Ponomarenko A. V., Kashtan B. M. Interaction of the elastic waves with the three dimensional nonlinear-elastic object.......................................... Nikitchenko A. N. Scattering objects imaging with cross-well data.................. Vagin S. A., Salzberg A. V. One-dimensional inversion of magnetotelluric data with adaptive regularization...................................................... Sapozhnikov B. G. Scalar and vector monopoles elementary sources of normal elec tric elds.................................................................... Kovtun A. A., Vardaniants I. L., Uspensky N. I. Comparison of seismic and geoelectric models for the Ladoga-Bothnia anomalous zone.............................. Saraev A. K., Nikiforov A.


B., Romanova N. E., Eremin I. S. Study of geoelectric structure of the Rybachi peninsula (Murmansk region) on data of audiomag netotelluric soundings with ungrounded electric sensors...................... Kudrjavtsev Yu. I., Kopytin A. O. Study of an andesit-basalt body with high remain ing magnetization........................................................... Drabkina E. A., Popov V. V., Sergienko E. S., Smirnova R. V. Research of possibility of paleointensity determination by the Thellier method on impact rocks...... Sergienko E. S., Petrov I. N., Sapozhnikov A. V. Microstructure and magnetic prop erties of ferromagnetic minerals from the Angaro-Ilimskoye ore deposit....... Kanunikov I. E., Kiselev B. V., Kiselev V. B., Schamaeva T. F. Inuence of geomag netic activity on recurrent human electroencephalogram dynamics........... УДK 550. К о в т у н Ал. А. Об уравнениях модели Био и их модификациях // Вопросы геофизики.

Вып. 44. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011. С. 3–26. (Ученые записки СПбГУ;

№ 444).

Дан обзор различных представлений уравнений пороупругости теории Био, а также меха низмов диссипации пористых флюидонасыщенных сред. Библиогр. 54 назв.

УДК 550. Я н о в с к а я Т. Б., С е р в а т о в и ч А. С. Особенности сейсмичности перед повторным земле трясением // Вопросы геофизики. Вып. 44. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011. С. 27–33. (Уче ные записки СПбГУ;

№ 444).

Исследованы особенности сейсмического процесса, предваряющие повторное землетрясе ние: сброшенное напряжение в результате первого (главного) толчка и временнй ход сброса о деформации в ходе афтершоков. Показано, что по сравнению с одиночными землетрясениями главный толчок характеризуется в среднем более высоким сбросом напряжений, что может приводить к перераспределению напряжений в области очага и соответственно к концентра ции их в отдельных местах. В ходе афтершокового процесса после повторных землетрясений высвобождается в среднем меньшее количество деформации, чем после одиночных землетря сений. Эти признаки могут быть полезны для прогноза повторных землетрясений. Библиогр.

4 назв. Ил. 3.

УДК 550.344. А л е к с а н д р о в Д. А., Б а к у л и н А. В., К а ш т а н Б. М. Распространение низкочастотных трубных волн в радиально-слоистых проницаемых средах // Вопросы геофизики. Вып. 44. СПб.:

Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011. С. 34–48. (Ученые записки СПбГУ;

№ 444).

В ходе работы на основании данных лабораторного эксперимента и численного модели рования, использовавшего уравнения среды Био, было изучено распространение волн в сква жинах с гравийным фильтром. Было показано, что в таких моделях на низких частотах пре обладают быстрая и медленная трубные волны. На скорость и амплитуду волн оказывает значительное влияние проницаемость радиальных слоев модели. Поэтому, анализируя рас пространение трубных волн в таких системах, можно судить об изменении проницаемости гравийного фильтра. Численные расчеты объясняют качественно большую часть эксперимен тальных данных в моделях с открытыми и закрытыми порами противопесочного экрана при наличии и отсутствии гравия. Тем не менее остается существенное различие между экспери ментом и численным моделированием. В эксперименте наблюдается медленная трубная волна в случае, когда экран имеет высокую проницаемость, хотя согласно численным расчетам она должна отсутствовать. Можно заключить, что для описания экрана требуется уточнение мо дели пористой среды. Библиогр. 17 назв. Ил. 11.

УДК 550. А н и к и е в Д. В., К а ш т а н Б. М., Б л а г о в е щ е н с к и й А. С., М у л д е р В. А. Точный дина мический метод решения обратной задачи сейсмики на основе интегральных уравнений Гель фанда Левитана // Вопросы геофизики. Вып. 44. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011. С. 49– 81. (Ученые записки СПбГУ;

№ 444).

В статье предложен метод решения обратной динамической задачи сейсмики для гори зонтально-однородной акустической среды. Метод является точным в том смысле, что в нем не используются какие-либо оптимизационные схемы и аппроксимации волнового поля. В ос нове метода лежит преобразование Радона и решение ряда линейных интегральных уравне ний Гельфанда Левитана во временной области. Применение метода не требует априорного знания скоростной модели за исключением параметров среды вблизи дневной поверхности.

С помощью метода можно конструировать адекватную опорную модель для более детальных методов инверсии, например для дифракционной томографии. Представлен алгоритм реше ния динамической обратной задачи сейсмики по описанному методу. Численные результаты восстановления акустической скорости и плотности в применении к синтетическим исходным данным подтверждают работоспособность и точность алгоритма. Исследована устойчивость метода к влиянию высокочастотного сейсмического шума и отсутствию в исходных данных низких временных частот.

Результаты показывают, что применение метода к реальным данным сильно затруднено проблемой низких частот. Более масштабное исследование предмета обратных задач даст бо лее точную оценку границам применимости данного метода. Метод может стать важным ин струментом для более точного описания параметров среды или для создания опорной модели среды, необходимой для оптимизационных методов инверсии. Библиогр. 50 назв. Ил. 15.

УДК 550.34.013. П о н о м а р е н к о А. В., К а ш т а н Б. М. Взаимодействие упругих волн с трехмерным нели нейно-упругим объектом // Вопросы геофизики. Вып. 44. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011.

С. 82–95. (Ученые записки СПбГУ;

№ 444).

В настоящей работе рассматривается взаимодействие упругих волн от одного источника с трехмерным нелинейно-упругим объектом. В качестве формы объекта выбран шар, источник сейсмических волн источник типа направленной силы. Получено численное решение задачи о рассеянии упругих волн на трехмерном нелинейно-упругом шаре в рамках метода малого параметра при помощи функции Грина линейного уравнения.

Исследуется структура рассеянного поля. Оказалось, что каждая его компонента состоит из pp-, ps-, sp- и ss-составляющих, и спектр каждой такой составляющей содержит дополни тельные максимумы, что, несомненно, может быть использовано при практическом наблюде нии рассеянного поля для определения нелинейных свойств рассеивающего объекта. Показано, что амплитуда рассеянного поля при взаимодействии поперечной волны с нелинейно-упругим объектом значительно выше, чем при взаимодействии продольной волны с нелинейно-упругим объектом. Построены диаграммы рассеяния sp- и ss-составляющих. Библиогр. 13 назв. Ил. 15.

УДК 550.34.012, 550.34.062, 550.34.013. Н и к и т ч е н к о А. Н. Построение изображения рассеивающих объектов по данным межсква жинных наблюдений // Вопросы геофизики. Вып. 44. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011. С. 96– 103. (Ученые записки СПбГУ;

№ 444).

Многие системы регистрации и методы обработки сейсмических данных предназначены для построения протяженных отражающих границ, определяющих основные черты геологи ческой модели среды. Однако нередко интерес представляют также и рассеивающие объек ты (дифракторы), такие как разломы, мелкомасштабные неоднородности, соляные включе ния. Определение местоположения таких объектов может быть полезным при интерпретации сейсмических данных. В работе предлагается методика построения изображений отражаю щих границ и рассеивающих объектов по данным межскважинных наблюдений, основанная на векторной миграции Кирхгофа со специальными весовыми функциями. Для диагностики изображений предлагается использовать сравнение результатов векторной и шумовой мигра ций, а также анализ сейсмограмм общей точки изображения, построенных в зависимости от различных параметров. Библиогр. 9 назв. Ил. 4.

УДК 550. В а г и н С. А., С а л ь ц б е р г А. В. Одномерная инверсия магнитотеллурических данных с адаптивной регуляризацией // Вопросы геофизики. Вып. 44. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011.

С. 104–113. (Ученые записки СПбГУ;

№ 444).

Рассмотрен алгоритм одномерной инверсии магнитотеллурических данных и соответству ющая ему программа. В алгоритме использован подход Марквардта Леверберга с сингуляр ным разложением матрицы чувствительности. Устойчивость решения обеспечивается приме нением адаптивной регуляризации. Программа тестирована на модельных и экперименталь ных данных. Проведено сравнение с программой МЭЛ. Библиогр. 9 назв. Ил. 9.

УДК 550.837. С а п о ж н и к о в Б. Г. Скалярные и векторные монополи элементарные источники нормаль ных электрических полей // Вопросы геофизики. Вып. 44. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011.

С. 114–123. (Ученые записки СПбГУ;

№ 444).

Предложено раздельное вычисление составных частей нормального электрического поля питающих линий, обусловленных элементарными источниками двух типов скалярным моно полем (однополюсный точечный источник тока) и векторным монополем (линейный элемент тока провода линии). Анализ результатов раздельного вычисления полей (вместо вычисления общего поля путем интегрирования полей электрических диполей) имеет практическое значе ние при решении ряда методических задач, связанных с оценкой глубинности исследований, установлением относительного вклада в нормальное поле со стороны проводов и заземлений линии, выбором оптимальной конфигурации проводов линии, определением полей гальваниче ских и емкостных утечек. Поля предлагаемых источников определены для однородной и двух слойной среды земля воздух с использованием лоренцовской калибровки электродинами ческих потенциалов. Для элементарных полей монополей рассмотрены приближения общего и частного видов, отвечающие ближней и дальней зонам. Показана физическая реальность предлагаемых элементарных источников. Библиогр. 5 назв. Ил. 2.


УДK 550. К о в т у н А. А., В а р д а н я н ц И. Л., У с п е н с к и й Н. И. Сопоставление сейсмической и гео электрической моделей Ладожско-Ботнической аномальной зоны // Вопросы геофизики.

Вып. 44. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011. С. 124–132. (Ученые записки СПбГУ;

№ 444).

В последние годы получен большой объем сейсмических данных по профилям на южном склоне Балтийского щита, что дало возможность более глубоко изучить строение Ладожско Ботнической зоны (ЛБЗ), расположенной в области сочленения Карельской и Свекофенской плит.

Ранее нами в этом районе был выполнен большой объем АМТ-МТ-зондирований, позво ливший построить геоэлектрическую модель ЛБЗ.

В статье сопоставляются геоэлектрическая и сейсмическая модели ЛБЗ. Сравнение моде лей указывает на необходимость комплексного подхода при изучении столь сложного регио на, как ЛБЗ. Комплексирование методов позволяет также лучше оценить информативность разных геофизических методов относительно тектонических событий, происходивших в зоне стыковки двух геоблоков. Библиогр. 8 назв. Ил. 5.

УДК 550. С а р а е в А. К., Н и к и ф о р о в А. Б., Р о м а н о в а Н. Е., Е р е м и н И. С. Изучение геоэлектри ческого строения п-ова Рыбачий (Мурманская обл.) по данным аудиомагнитотеллурических зондирований с бесконтактными электрическими антеннами // Вопросы геофизики. Вып. 44.

СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011. С. 133–147. (Ученые записки СПбГУ;

№ 444).

В статье рассмотрены особенности работ методом аудиомагнитотеллурических зондиро ваний (АМТЗ) с измерениями электрического поля при помощи бесконтактных (емкостных) антенн. При этом используются антенны большей длины по сравнению с заземляемыми антен нами, предусилители электрических сигналов с высоким входным сопротивлением и робаст ные методы обработки данных измерений. В результате обеспечиваются надежные измерения электрического поля аудиочастотного диапазона, начиная с частот 7–8 Гц и до нескольких сотен герц. По данным зимних работ методом АМТЗ по снежному покрову на п-ове Рыбачий и прилегающей территории показана возможность оценки глубины фундамента до 5–7 км.

Выделены проводящие зоны, вероятно связанные с повышенной проницаемостью и водона сыщенностью пород. Результаты АМТЗ подтверждены последующим бурением. Библиогр.

11 назв. Ил. 10.

УДК 550. К у д р я в ц е в Ю. И., К о п ы т и н А. О. Исследование андезитобазальтового тела с высокой остаточной намагниченностью // Вопросы геофизики. Вып. 44. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011. С. 148–154. (Ученые записки СПбГУ;

№ 444).

Рассмотрены методика и результаты двухуровневых измерений магнитного поля T над андезитобазальтовым телом с высокой остаточной намагниченностью. Показан вывод форму лы для моделирования тела предполагаемой формы и направления намагниченности. Приве дены результаты моделирования и расчетная величина намагниченности. Показаны резуль таты исследования магнитных свойств образцов, предположительно принадлежащих высоко магнитному телу. Сделаны предварительные выводы причин высокой намагниченности. Биб лиогр. 3 назв. Ил. 3.

УДК 550. Д р а б к и н а Е. А., П о п о в В. В., С е р г и е н к о Е. С., С м и р н о в а Р. В. Исследование возмож ности определения палеонапряженности методом Телье по импактным породам // Вопросы геофизики. Вып. 44. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011. С. 155–164. (Ученые записки СПбГУ;

№ 444).

Рассматривается возможность определения напряженности древнего геомагнитного поля по импактным породам на коллекции зювитов Карской астроблемы. Показано, что естествен ная остаточная намагниченность данных пород может иметь термоостаточную природу, а вы деляемая характеристическая компонента первичная намагниченность может быть совоз растной с импактным событием (65–67 млн лет). Получены новые определения палеонапря женности методом Телье Коэ с выполнением процедуры проверочных нагревов (check-points).

Средняя величина палеонапряженности составляет 25 ± 5 мкТл, что примерно в 2 раза ниже современного значения для этого региона. Библиогр. 14 назв. Ил. 2.

УДК 550. С е р г и е н к о Е. С., П е т р о в И. Н., С а п о ж н и к о в А. В. Микроструктура и магнитные свой ства ферромагнитных минералов Ангаро-Илимского рудного месторождения // Вопросы геофи зики. Вып. 44. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011. С. 165–171. (Ученые записки СПбГУ;

№ 444).

Проведено комплексное исследование образцов горных пород из Ангаро-Илимского рудно го месторождения, обладающих высокотемпературной магнитной памятью. Проанализирован механизм создания такого рода пород и приведены их характерные особенности. Исследованы температурные зависимости их магнитной восприимчивости при нескольких циклах нагрев охлаждение и проинтерпретированы некоторые ее особенности. Изучен минералогический и химический состав образцов при помощи оптической и электронной микроскопии. Получе на яркая иллюстрация перехода маггемита в ламельный гематит при нагревании образцов и образования контактных частиц, ответственных, по одной из гипотез, за явление высокотем пературной магнитной памяти. Библиогр. 8 назв. Ил. 6.

УДK 550.385. К а н у н и к о в И. Е., К и с е л е в Б. В., К и с е л е в В. Б., Ш а м а е в а Т. Ф. Влияние геомагнит ной активности на рекуррентную динамику электроэнцефалограммы человека // Вопросы гео физики. Вып. 44. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2011. С. 172–178. (Ученые записки СПбГУ;

№ 444).

Работа посвящена изучению влияния геомагнитной активности на рекуррентную динами ку ЭЭГ человека. С этой целью проводились многодневные эксперименты с регистрацией ЭЭГ во фронтальных, центральных, височных, теменных и затылочных отведениях левого и пра вого полушария. Для каждого испытуемого для всех 16 отведений и трех фоновых состояний вычислялись девять рекуррентных мер ЭЭГ (RR, DET, L, DIV, ENTR, RATIO, LAM, TT, CLEAN), после чего рассчитывался коэффициент корреляции с планетарным и локальным индексом геомагнитной активности в день проведения опыта. В результате было обнаружено достаточно большое число достоверных корреляций рекуррентных мер с индексами геомаг нитной активности. Кроме того, показано, что число значимых корреляций достоверно выше для ЭЭГ левого полушария по сравнению с правым. Полученные данные свидетельствуют о значимом влиянии геомагнитного поля на мозг человека и о полушарной специализации подобного влияния. Библиогр. 6 назв. Ил. 3.

K o v t u n Al. A. On poroelastic Biot’s equations and them modications // Problems of geophysics.

Issue 44. SPb.: Edition of St. Petersburg University, 2011. P. 3–26. (The scientic papers of SPbU;

N 444).

The diering representations poroelastic Biot’s equations and the mechanisms of dissipationin in uid saturated media is reviewed.

Y a n o v s k a y a T. B., S e r v a t o v i c h A. S. Peculiarities of seismicity prior to recurring earthquake // Problems of geophysics. Issue 44. SPb.: Edition of St. Petersburg University, 2011. P. 27–33. (The scientic papers of SPbU;

N 444).

Some characteristics of seismic process premonitory recurring earthquake are analyzed: stress drop in the course of the rst (main) shock and temporal dropping of deformation due to aftershocks. It is shown that the main shock, as compared with single earthquake, is characterized on average by higher stress drop.

This may result in redistribution of stresses in a vicinity of the source and in their concentration in some sites. In a course of the aftershock process following the earthquake accompanied by a recurring one, fewer amount of deformation is released on average as compared with single earthquakes. These features may be helpful for prediction of recurring earthquakes.

A l e x a n d r o v D. A., B a k u l i n A. V., K a s h t a n B. M. Low-frequency tube wave propagation in radially layered permeable media // Problems of geophysics. Issue 44. SPb.: Edition of St. Petersburg University, 2011.

P. 34–48. (The scientic papers of SPbU;

N 444).

We examined borehole wave propagation in sand-screened and gravel-packed deepwater completions, based on full-scale laboratory experiments and poroelastic numerical modeling. Both experiments and mod els conrm that at low frequencies propagation is dominated by fast and slow tube waves supported by columns of inner uid and gravel-sand suspension. Velocities and, in particular, the attenuation of the two arrivals is inuenced strongly by the permeability of the sand screen and gravel pack. Thus, inversion of tube-wave signatures has the potential to monitor changes in gravel-pack and sand-screen permeabilities.

Modeling predictions can explain qualitatively most of the experimental data conducted with fully open and fully plugged sand screens, with and without grave l pack. However, a striking discrepancy remains: the experimental observation of a slow tube wave with open screens that modeling predicts should be attenuat ed. We conclude that a better model of sand screens is required to explain the experimental data.

A n i k i e v D. V., K a s h t a n B. M., B l a g o v e s h c h e n s k i i A. S., M u l d e r W. A. Exact dynamic method for solution of seismic inverse problem based on Gelfand Levitan integral equations // Problems of geo physics. Issue 44. SPb.: Edition of St. Petersburg University, 2011. P. 49–81. (The scientic papers of SPbU;

N 444).

The paper is devoted to the method for solution of dynamic inverse seismic problem for laterally homo geneous acoustic medium. The method is exact i.e. it doesn’t use any optimization schemes and waveeld approximations. The method is based on Radon transform and solution of series of Gelfand Levitan inte gral equations in time domain. Application of the method doesn’t need any a priori known velocity model except for near-surface parameters. The method can be applied to construction of adequate initial model for more detailed inversion techniques, for example, full waveform inversion. The paper contains an algorit hm of solution of dynamic inverse seismic problem within described method. The synthetic numerical results of reconstruction of acoustic velocity and density prove the algorithm to be functional and accurate. The method has been tested in cases of high-frequency seismic noise and absence of low-frequency content.

Results show that real application of the method is handicapped by low-frequency seismic problem.

More wide research will give an estimate of applicability of the described method. The method can become an important seismic inversion tool for more accurate description of medium parameters or for creation of initial model required by optimization-based inversion techniques.

P o n o m a r e n k o A. V., K a s h t a n B. M. Interaction of the elastic waves with the three-dimensional nonlinear-elastic object // Problems of geophysics. Issue 44. SPb.: Edition of St. Petersburg University, 2011.

P. 82–95. (The scientic papers of SPbU;

N 444).

The solution was considered for the scattering of the p- and s-waves from the single source on the nonlinear-elastic sphere. The source of the seismic waves is the point source of the directed force. The nonlinear motion equation is solved with the help of the Green function of the linear equation, basing on the perturbation method.

The scructure of the scattered eld is studying. Each component of the scattered eld consists from pp-, ps-, sp- and ss-waves. Spectrum of each wave has additional maximums in comparison with the spectrum of the initial signal. This fact can be used to determine the nonlinear-elastic scattering object. Also it is shown that the amplitude of the scattered eld is bigger in the case of the s-wave interaction with the nonlinear object than in the case of the p-wave interaction. The scattering diagrams of the sp- and ss-waves are obtained.

N i k i t c h e n k o A. N. Scattering objects imaging with cross-well data // Problems of geophysics. Issue 44.

SPb.: Edition of St. Petersburg University, 2011. P. 96–103. (The scientic papers of SPbU;

N 444).

Most of the recording systems and methods of seismic data processing are used for imaging of reecting interfaces that dene the main features of the media. Often, however, the interest is also concentrated on the scattering objects (diractors) such as faults, small-scale heterogeneity and salt inclusions. Localisation of such objects may be useful for seismic data interpretation. In this paper we propose a methodology of imaging reectors and scattering objects with cross-well data. The methodology is based on the vector Kirchho migration with special weight functions. For image diagnostics it is proposed to use CIGs analysis (Common Image Gathers) and the comparison of the results of vector and noise migration.

V a g i n S. A., S a l z b e r g A. V. One-dimensional inversion magnetotelluric data with adaptive regular ization // Problems of geophysics. Issue 44. SPb.: Edition of St. Petersburg University, 2011. P. 104–113. (The scientic papers of SPbU;

N 444).

An algorithm for one-dimensional inversion of magnetotelluric data and corresponding program is con sidered. The algorithm used an approach Marquardt Leverberg with singular value decomposition of the sensitivity matrix. Stability of the solutions is achieved by using adaptive regularization. The program was tested on the model and experimental data. A comparison with the MEL program is made.

S a p o z h n i k o v B. G. Scalar and vector monopoles elementary sources of normal electric elds // Problems of geophysics. Issue 44. SPb.: Edition of St. Petersburg University, 2011. P. 114–123. (The scientic papers of SPbU;

N 444).

Separate calculations of normal electric eld components of the source lines caused by elementary sources of two types scalar monopole (current unipolar point source) and vector monopole (current linear element of line wire) are oered. The analysis of results of separate elds calculation (instead of general eld calculation by integration of electric dipoles elds) has practical value at the solution of some technique problems connected with estimation of the investigation depth, estimation of the relative contribution to a normal eld from line wires and groundings, choice of wires optimum conguration for source line, determination of elds of galvanic and capacitive leaks. Fields of oered sources are determined for homogeneous and two-layer media earth air using the Lorentz calibration for electrodynamics’ potentials. For elds of elementary monopoles an approach of general and particular types respectively for the near-eld and far-eld zones is considered. The physical reality of oered elementary sources is shown.

K o v t u n A. A., V a r d a n i a n t s I. L., U s p e n s k y N. I. Comparision of seismic and geoelectric models for Ladoga-Bothnia anomalous zone // Problems of geophysics. Issue 44. SPb.: Edition of St. Petersburg University, 2011. P. 124–132. (The scientic papers of SPbU;

N 444).

During the last years there was obtained great volume of seismic data on the proles crossing the South slope of the Fennoscandian Shield. These data made it possible to better understand the structure of the Ladoga-Bothnia Zone (LBZ) located at joint-zone between the Karelian and Svecofennian plates.

Earlier we have performed large number of AMT-MT-soundings in this region which allowed us to build the geoelectric model of LBZ.

In this paper we compare seismic and geoelectric models of LBZ. This comparison shows the necessity of complex approach to investigation of complicated geological regions. The combination of methods allouws to estimate the informativness of dierent geophisycal methods relatively to tectonic processes within the jojnt-zone between two geoblocks.

S a r a e v A. K., N i k i f o r o v A. B., R o m a n o v a N. E., E r e m i n I. S. Study of geoelectric structure of the Rybachi peninsula (Murmansk region) on data of audiomagnetotelluric soundings with ungrounded electric sensors // Problems of geophysics. Issue 44. SPb.: Edition of St. Petersburg University, 2011. P. 133–147. (The scientic papers of SPbU;

N 444).

Features of works by the audiomagnetotelluric method with electric eld measurements using ungrounded (capacitive) electric sensors are considered. Thus the sensors of greater length in comparison with grounded ones, preampliers of electric signals with high input resistance and robust data processing methods are used. As result the reliable measurements of electric elds in the audio frequency range, since frequencies 7–8 Hz up to several hundreds hertz are provided. On data of winter AMT works on snow cover on the Rybachi Peninsula and adjacent territory an opportunity of basement depth determination up to 5–7 km is shown. The conductive zones probably connected with increased permeability and water saturation of rocks are allocated. The AMT results are conrmed by the subsequent drilling.

K u d r j a v t s e v Yu. I., K o p y t i n A. O. Study of an andesit-basalt body with high remaining magnetiza tion // Problems of geophysics. Issue 44. SPb.: Edition of St. Petersburg University, 2011. P. 148–154. (The scientic papers of SPbU;

N 444).

Technique and results of the two-level magnetic eld T measurements above an andesit-basalt body with high remaining magnetization are considered. Derivation of a formula for modeling of the body of the supposed form and directions magnetization is shown. Results of modeling and calculation of the value magnetization are presented. Magnetic characteristics of samples supposedly belonging to high-magnetic body are shown. Preliminary conclusions for reasons high magnetization are made.

D r a b k i n a E. A., P o p o v V. V., S e r g i e n k o E. S., S m i r n o v a R. V. Research of possibility of denition paleointensity by Thellier method on impact rocks // Problems of geophysics. Issue 44. SPb.: Edition of St. Petersburg University, 2011. P. 155–164. (The scientic papers of SPbU;

N 444).

Possibility of denition of intensity of an ancient geomagnetic eld on impact rocks on a collection zuivits Kara atroblem is considered. It is shown that natural remanent magnetization can have the thermorema nent nature, and allocated characteristic a component primary magnetization can be the same age with impact event (65–67 million years). New denitions paleointensity using Thellier Coe method with “check points” procedure are received. Average value of paleointensity is 25 ± 5 mkT that approximately twice or more times below its present day value for this region.

S e r g i e n k o E. S., P e t r o v I. N., S a p o z h n i k o v A. V. Microstructure and magnetic properties of fer romagnetic minerals from Angaro-Ilimskoye ore deposit // Problems of geophysics. Issue 44. SPb.: Edition of St. Petersburg University, 2011. P. 165–171. (The scientic papers of SPbU;

N 444).



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.