Результати магнітоваріаційного моніторингу на УАС "Академік Вернадський"

Результати магнітоваріаційного моніторингу на УАС "Академік Вернадський"

В роботі подано результати магнітоваріаційного моніторингу на Українській антарктичній станції «Академік Вернадський». За даними багаторічних (2006−2012 рр.) магнітоваріаційних спостережень на магнітній обсерваторії «Аргентинські острови» побудовано ряди компонент вектора індукції та досліджено їх ч...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Український антарктичний журнал
Datum:2015
Hauptverfasser: Максимчук, В.Ю., Климкович, Т.А.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Національний антарктичний науковий центр МОН України 2015
Schlagworte:
Геолого-геофізичні дослідження
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129684
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Результати магнітоваріаційного моніторингу на УАС "Академік Вернадський" / В.Ю. Максимчук, Т.А. Климкович // Український антарктичний журнал. — 2015. — № 14. — С. 74-82. — Бібліогр.: 27 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-129684
record_format dspace
spelling Максимчук, В.Ю.
Климкович, Т.А.
2018-01-26T19:16:27Z
2018-01-26T19:16:27Z
2015
Результати магнітоваріаційного моніторингу на УАС "Академік Вернадський" / В.Ю. Максимчук, Т.А. Климкович // Український антарктичний журнал. — 2015. — № 14. — С. 74-82. — Бібліогр.: 27 назв. — укр.
1727-7485
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129684
550.37
В роботі подано результати магнітоваріаційного моніторингу на Українській антарктичній станції «Академік Вернадський». За даними багаторічних (2006−2012 рр.) магнітоваріаційних спостережень на магнітній обсерваторії «Аргентинські острови» побудовано ряди компонент вектора індукції та досліджено їх часові зміни. Виявлено аномальні варіації вектора Візе з різними періодами та амплітудою: річні, сезонні, добові, а також неперіодичні (епізодичні). Природа періодичних коливань векторів Візе пов’язується з впливом зовнішніх джерел. Аномальні зміни векторів Візе неперіодичного характеру пов’язуються з сейсмотектонічними процесами у літосфері регіону.
В работе представлены результаты магнитовариационного мониторинга на Украинской антарктической станции «Академик Вернадский». По данным многолетних (2006−2012 гг.) магнитовариационых наблюдений на магнитной обсерватории «Аргентинские острова» построены ряды компонент вектора индукции и исследованы их временные изменения. Выявлено аномальные вариации вектора Визе с разными периодами и амплитудой: годовые, сезонные, суточные, а также непериодические (эпизодические). Природа периодических колебания векторов Визе связывается с влиянием внешних источников. Аномальные изменения векторов Визе непериодического характера связываются с сейсмотектоническими процессами в литосфере региона.
The results of magnetic variations monitoring on the UAS “Academic Vernadskij” is presented оn the base of long-term (2006–2012) magnetic variations observations on the AIA Argentina Islands were developed induction vector components time series and investigated their temporal variations. Were defined anomalous changes of Vise vectors with different periods and amplitudes: annual, seasonal, diurnal and non-periodic (episodic). The nature of periodic variations is connected with an influence of external sources. Anomalous variations of Vise vectors with non-periodic changes can be depend with seismic-tectonic processes in the region.
Автори висловлюють подяку дослідникам Національного антарктичного наукового центру і магнітної обсерваторії АІА за якісні дані геомагнітних варіацій, представлені у системі INTERMAGNET.
uk
Національний антарктичний науковий центр МОН України
Український антарктичний журнал
Геолого-геофізичні дослідження
Результати магнітоваріаційного моніторингу на УАС "Академік Вернадський"
Результаты магнитовариационного мониторинга на УАС «Академик Вернадский»
Rezults of magnetic variations monitoring on the UAS «Academic Vernadskij»
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Результати магнітоваріаційного моніторингу на УАС "Академік Вернадський"
spellingShingle Результати магнітоваріаційного моніторингу на УАС "Академік Вернадський"
Максимчук, В.Ю.
Климкович, Т.А.
Геолого-геофізичні дослідження
title_short Результати магнітоваріаційного моніторингу на УАС "Академік Вернадський"
title_full Результати магнітоваріаційного моніторингу на УАС "Академік Вернадський"
title_fullStr Результати магнітоваріаційного моніторингу на УАС "Академік Вернадський"
title_full_unstemmed Результати магнітоваріаційного моніторингу на УАС "Академік Вернадський"
title_sort результати магнітоваріаційного моніторингу на уас "академік вернадський"
author Максимчук, В.Ю.
Климкович, Т.А.
author_facet Максимчук, В.Ю.
Климкович, Т.А.
topic Геолого-геофізичні дослідження
topic_facet Геолого-геофізичні дослідження
publishDate 2015
language Ukrainian
container_title Український антарктичний журнал
publisher Національний антарктичний науковий центр МОН України
format Article
title_alt Результаты магнитовариационного мониторинга на УАС «Академик Вернадский»
Rezults of magnetic variations monitoring on the UAS «Academic Vernadskij»
description В роботі подано результати магнітоваріаційного моніторингу на Українській антарктичній станції «Академік Вернадський». За даними багаторічних (2006−2012 рр.) магнітоваріаційних спостережень на магнітній обсерваторії «Аргентинські острови» побудовано ряди компонент вектора індукції та досліджено їх часові зміни. Виявлено аномальні варіації вектора Візе з різними періодами та амплітудою: річні, сезонні, добові, а також неперіодичні (епізодичні). Природа періодичних коливань векторів Візе пов’язується з впливом зовнішніх джерел. Аномальні зміни векторів Візе неперіодичного характеру пов’язуються з сейсмотектонічними процесами у літосфері регіону. В работе представлены результаты магнитовариационного мониторинга на Украинской антарктической станции «Академик Вернадский». По данным многолетних (2006−2012 гг.) магнитовариационых наблюдений на магнитной обсерватории «Аргентинские острова» построены ряды компонент вектора индукции и исследованы их временные изменения. Выявлено аномальные вариации вектора Визе с разными периодами и амплитудой: годовые, сезонные, суточные, а также непериодические (эпизодические). Природа периодических колебания векторов Визе связывается с влиянием внешних источников. Аномальные изменения векторов Визе непериодического характера связываются с сейсмотектоническими процессами в литосфере региона. The results of magnetic variations monitoring on the UAS “Academic Vernadskij” is presented оn the base of long-term (2006–2012) magnetic variations observations on the AIA Argentina Islands were developed induction vector components time series and investigated their temporal variations. Were defined anomalous changes of Vise vectors with different periods and amplitudes: annual, seasonal, diurnal and non-periodic (episodic). The nature of periodic variations is connected with an influence of external sources. Anomalous variations of Vise vectors with non-periodic changes can be depend with seismic-tectonic processes in the region.
issn 1727-7485
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/129684
citation_txt Результати магнітоваріаційного моніторингу на УАС "Академік Вернадський" / В.Ю. Максимчук, Т.А. Климкович // Український антарктичний журнал. — 2015. — № 14. — С. 74-82. — Бібліогр.: 27 назв. — укр.
work_keys_str_mv AT maksimčukvû rezulʹtatimagnítovaríacíinogomonítoringunauasakademíkvernadsʹkii
AT klimkovičta rezulʹtatimagnítovaríacíinogomonítoringunauasakademíkvernadsʹkii
AT maksimčukvû rezulʹtatymagnitovariacionnogomonitoringanauasakademikvernadskii
AT klimkovičta rezulʹtatymagnitovariacionnogomonitoringanauasakademikvernadskii
AT maksimčukvû rezultsofmagneticvariationsmonitoringontheuasacademicvernadskij
AT klimkovičta rezultsofmagneticvariationsmonitoringontheuasacademicvernadskij
first_indexed 2025-11-27T03:11:41Z
last_indexed 2025-11-27T03:11:41Z
_version_ 1850796341114961920
fulltext 74 УКРАЇНСЬКИЙ АНТАРКТИЧНИЙ ЖУРНАЛ УАЖ, №14, 74—82 (2015) УДК 550.37 РЕЗУЛЬТАТИ МАГНІТОВАРІАЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ НА УАС «АКАДЕМІК ВЕРНАДСЬКИЙ» В. Ю. Максимчук, Т. А. Климкович Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України, м. Львів, вул. Наукова, 3б, 79060, e-mail: vmaksymchuk@cb-igph.lviv.ua, tamara@cb-igph.lviv.ua Реферат. В роботі подано результати магнітоваріаційного моніторингу на Українській антарктичній станції «Ака- демік Вернадський». За даними багаторічних (2006−2012 рр.) магнітоваріаційних спостережень на магнітній об- серваторії «Аргентинські острови» побудовано ряди компонент вектора індукції та досліджено їх часові зміни. Виявлено аномальні варіації вектора Візе з різними періодами та амплітудою: річні, сезонні, добові, а також не- періодичні (епізодичні). Природа періодичних коливань векторів Візе пов’язується з впливом зовнішніх джерел. Аномальні зміни векторів Візе неперіодичного характеру пов’язуються з сейсмотектонічними процесами у літо­ сфері регіону. Результаты магнитовариационного мониторинга на УАС «Академик Вернадский». В. Е. Максимчук, Т. А. Климкович Реферат. В работе представлены результаты магнитовариационного мониторинга на Украинской антарктиче- ской станции «Академик Вернадский». По данным многолетних (2006−2012 гг.) магнитовариационых наблю- дений на магнитной обсерватории «Аргентинские острова» построены ряды компонент вектора индукции и исследованы их временные изменения. Выявлено аномальные вариации вектора Визе с разными периодами и амплитудой: годовые, сезонные, суточные, а также непериодические (эпизодические). Природа периодических колебания векторов Визе связывается с влиянием внешних источников. Аномальные изменения векторов Визе непериодического характера связываются с сейсмотектоническими процессами в литосфере региона. Rezults of magnetic variations monitoring on the UAS «Academic Vernadskij». V. Maksymcuk, T. Klymkovych Abstract. The results of magnetic variations monitoring on the UAS “Academic Vernadskij” is presented оn the base of long­term (2006–2012) magnetic variations observations on the AIA Argentina Islands were developed induction vector components time series and investigated their temporal variations. Were defined anomalous changes of Vise vectors with different periods and amplitudes: annual, seasonal, diurnal and non­periodic (episodic). The nature of pe- riodic variations is connected with an influence of external sources. Anomalous variations of Vise vectors with non­pe- riodic changes can be depend with seismic­tectonic processes in the region. Key words: Antarctic Peninsula, monitoring, geomagnetic variations, transmitting functions, induction vectors 1. Вступ Геоелектромагнітні методи геофізики, серед яких важливе місце займає магнітоваріаційний (МВ), використовуються переважно для вивчення електричного опору гірських порід, його розподілу з глибиною та по латералі, що дає змогу досліджувати склад, фізичний стан та глибинну будову зем- ної кори − верхньої мантії. Основний параметр, який при цьому розглядається – це так званий вектор 75 В. Ю. Максимчук, Т. А. Климкович РЕЗУЛЬТАТИ МАГНІТОВАРІАЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ НА УАС «АКАДЕМІК ВЕРНАДСЬКИЙ» індукції або вектор Візе, в закордонних публікаціях – індукційна стрілка. Поняття «вектор індукції» було впроваджено Паркінсоном [Parkіnson, 1959], Візе [Wіese, 1965] і Шмукером [Schmucker, 1970], перш за все як параметр для вивчення геоелектричних неоднорідностей у земній корі і верхній мантії. Вектори Візе спрямовані від провідника перпендикулярно напрямку надлишкових струмів у ньому. Окрім вивчення геоелектричної будови земної кори і верхньої мантії, магнітоваріаційний ме- тод знаходять все ширше застосування для дослідження сейсмотектонічних процесів у літосфері та виявлення провісників землетрусів. При цьому вивчаються зміни в часі вектора Візе шляхом прове- дення довготривалих магнітоваріаційних спостережень на окремих пунктах (обсерваторіях) або ме- режі пунктів. Значна увага цьому перспективному напрямку геоелектрики приділяється у США, Росії, Японії, Китаї. Аномальні ефекти у варіаціях вектора Візе були виявлені у 70­х роках минулого століття перед сильними землетрусами у різних сейсмоактивних зонах світу. Так, на обсерваторії Сурларі (сейсмоактивна зона Вранча, Румунія) було виявлено збільшення вектора індукції з 0,3 в 1961 році до 0,45 у 1967 році, перед сильним землетрусом з магнітудою М > 5, який відбувся на відстані 40 км від точки спостереження [Kharіn, 1982]. Особливого розмаху ці роботи набули в Китаї, де з початку 1970­х років було розгорнуто більше сорока магнітних станцій в сейсмічно ак- тивних регіонах. Аномальні зміни вектора індукції для варіацій діапазону періодів Т = 10 − 20 хв. з тривалістю від декількох місяців до двох років спостерігали тут перед окремими сильними земле- трусами [Zeng et al., 1998]. Зміни вектора Візе перед сильними коровими землетрусами були зафік- совані в Японії [Shiraki, Yanagihara, 1977], Китаї [Zeng et al., 1998], Румунії [Kharin, 1982]. Т. Рікітаке [Rikitake, 1979] описав зміни компонент вектора індукції на обсерваторії Sitka (SIT) в Північній Америці перед землетрусом 30 липня 1972 року, М = 7,6 з епіцентром в 40 км від станції. Природа аномальних змін амплітуди та напрямків вектора Візе пов’язується переважно зі змінами електро- провідності кори перед землетрусами. Значний досвід досліджень часових змін векторів Візе накопичено в Україні. У Закарпатському сейсмоактивному прогині вивчення зв’язків їх аномальних часових змін з сейсмічним режимом в ре- гіоні проводиться вже понад 20 років. Аналіз багаторічних рядів значень параметрів векторів Візе− Паркінсона, отриманих на Карпатському геодинамічному полігоні, показав, що в них присутні варіації різної періодичності і походження: добові, сезонні та епізодичні, тривалістю від декількох тижнів до декількох місяців [Климкович та ін., 2009; Климкович и др., 2010; Максимчук и др., 2011; Klymkovych et al., 2010]. Ймовірно, що добові та сезонні варіації параметрів вектора Візе−Паркінсона пов’язані з впливом зовнішнього джерела [Климкович та ін., 2009]. Епізодичні відхилення в напрямку векторів індукції були виявлені в періоди підвищеної сейсмічної активності в Закарпатському прогині, а також перед відчутним землетрусом в зоні Закарпатського глибинного розлому 14.12.2010 р. з М = 3.2, епі- центр якого знаходився на відстані 14 км від режимної геомагнітної станції [Максимчук и др., 2011a]. Актуальність виконання магнітоваріаційних досліджень у районі розташування УАС пов’яза- на з недостатньою вивченістю глибинної будови та сучасної динаміки західного узбережжя Антарктичного півострова геофізичними методами. З точки зору глобальної тектоніки УАС «Академік Вернадський» розташована поблизу надзвичайно цікавого тектонічного вузла (рис.1). За сучасними уявленнями Західна Антарктида − це ансамбль терейнів (або мікроплит), які відносно недавно – в середньому і пізньому мезозої – були єдиним цілим [Бахмутов, 2006]. Блок Антарктичного півострова при цьому розглядається як продовження Південно­Американських Кордільєр і є най- крупнішим терейном, який відіграв ключову роль у геологічній історії Західної Антарктиди під час розпаду суперконтиненту Гондвана. Тектонічна еволюція південної Атлантики, протоки Дрейка і прилягаючого тихоокеанського сектора визначалась взаємодією Південно­Американської і Антарктичної плит (рис. 1). Мікроплита Скоша, яка при цьому сформувалась у результаті процесів спредінгу, характеризується наявністю активних тектонічних структур. В першу чергу − це Західно­Скошський хребет, Скошо­Сендвічева осьова зона спредінга, зона розлому Шеклтона, рифтова зона Брансфілда та Південно­Шетландський жолоб, тектонічна активність яких продовжується до теперішнього часу. За даними батиметрії, ви- сокоточних GPS­спостережень, сейсмічної томографії, протока Брансфілд активно розширюється зі швидкістю до 10 мм/рік у напрямку північний захід­південний схід ортогонально до простягання протоки [Бахмутов, 2006 ]. Сейсмічність західного узбережжя Антарктичного півострова обумовлена впливом сейсмо- активної зони Південно­Антарктичної дуги, що охоплює море Скоша і протоку Дрейка. Найближчими є епіцентри землетрусів, які відбуваються вздовж границі моря Скоша, обмеженого островами Південна Джорджія, Південними Сандвичевими та Південними Оркнейськими. Переважна біль- шість епіцентрів зосереджена вздовж Південних Сандвичевих островів, і відстань до них становить близько 2000 км. Найближчі до УАС епіцентри землетрусів за час інструментальних спостережень 76 В. Ю. Максимчук, Т. А. Климкович РЕЗУЛЬТАТИ МАГНІТОВАРІАЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ НА УАС «АКАДЕМІК ВЕРНАДСЬКИЙ» зареєстровані на відстані 200 км (М=5.4), що в районі станції відповідає інтенсивності 3−4 бали за шкалою MSK­64 [Лящук, Карягін, 2013] (рис. 2). Рис. 1. Схематична тектонічна карта моря Скоша і Антарктичного півострова (Larter and Barker, 1991). SFZ – зона розлому Шеклтона; SOB – Південно­Оркнейський блок. До зон тектонічної активності часто приурочені корові та глибинні аномалії електропровідності. Така аномалія електропровідності виділена на заході Південно­Американського континенту, яка про- стягається вздовж берегової лінії Тихого океану на 2500 км. Передбачається, що висока електропровід- ність викликана флюїдами, утвореними в результаті метаморфізму в Андах і частковим розплавом гір- ських порід. Система розломів, які контролюють Андську аномалію електропровідності, відповідає зоні субдукції океанічної плити Наска під Південно­Американську плиту [Жамалетдинов, Кулик, 2012]. Рис.2. Схема епіцентрів землетрусів за 2005−2012 рр. 77 В. Ю. Максимчук, Т. А. Климкович РЕЗУЛЬТАТИ МАГНІТОВАРІАЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ НА УАС «АКАДЕМІК ВЕРНАДСЬКИЙ» Розглядаючи блок Антарктичного півострова, тектонічні структури плити Скоша, як продовження тектонічних структур Південної Америки, в тому числі зони субдукції, очевидно, логічно очікувати продовження Андської аномалії електропровідності у південному чи південно­східному напрямку, а з урахуванням тектонічної еволюції регіону − у східному напрямку. Вектор Візе на УАС для діапазону періодів 40−60 хв. спрямований з півночі на південь, що дає підстави висловити гіпотезу про існування в регіоні на північ від УАС аномальної зони електропровідності, приуроченої, ймовірно, до субдукційної зони плит Фенікс та рифту Брансфілд. Однак це питання вимагає додаткових досліджень. Отже, метою роботи є вивчення за даними магнітоваріаційного моніторингу часових змін параметрів векторів Візе у районі Антарктичного півострова та можливостей дослідження на цій основі сейсмотектонічних процесів у земній корі регіону. 2. Вихідні дані та методика робіт Робота базується на експериментальних даних, отриманих на Українській антарктичній стан- ції «Академік Вернадський» за період 2005−2012 рр. Спостереження варіацій геомагнітного поля виконувались у варіаційному павільйоні геомагнітної обсерваторії АІА (Аргентинські острови) з використанням магнітоваріаційних станцій серії LEMI. Обробка даних полягає у знаходженні так званих передавальних функцій Aw, Bw − коефіцієнтів лінійного зв‘язку між ортогональними компо- нентами геомагнітних варіацій: dZw = Aw dXw + Bw dYw, де dZw, dXw, dYw − амплітуди варіації періоду T = 2p/w компонент Z, X, Y, відповідно, Aw, Bw − пере- давальні функції системи. Ці функції залежать тільки від частоти збуджуючої хвилі i не залежать від її поляризації. У геофізичній літературі коефіцієнти Аw, Вw називають також компонентами вектора індукції або компонентами вектора Візе. У загальному випадку ці компоненти є комплексними величинами, хоча деякі автори [Харин, 1981, Харин и др., 1996] з терміном вектор Візе пов’язують лише їх дійсні частини, у зв’язку з тим, що конкретний фізичний зміст може мати вектор, побудований на основі дійсних величин A i B (індекс w надалі опускаємо). Такий вектор відносно точки спостереження вказує напрям від аномалії підвищеної електропровідності. Методика робіт по вивченню часових змін вектора Візе полягає в проведенні неперервних магнітоваріаційних спостережень на одній або декількох станціях та побудові рядів компонент век- тора індукції. Для обробки нами були використані 1­секундні дані магнітоваріаційних спостережень на магнітній обсерваторії АІА (станція Академік Вернадський) за 2007 р. та хвилинні дані за 2005−2012 рр. Обчислення компонент векторів Візе за цифровими даними проводяться з викорис- танням методики та програми обробки магнітотелуричних даних [Семенов, 1985]. Для отримання щільних часових рядів компонент векторів індукції процес обробки був автоматизований. Основними вимогами до алгоритму автоматизації були: можливість задавати довільні інтервали усереднення початкових даних та однозначна прив’язка моменту початку усередненої вибірки до періоду доби. Крім того, використовується методика мінімізації втрат інформації внаслідок техногенного браку, а обчислені вектори Візе розподіляються по діапазонах періодів залежно від вибраного інтервалу усе- реднення. Це дозволило проводити аналіз змін векторів індукції для варіацій невеликих періодів як в розрізі доби, так і в розрізі року для тих самих часових інтервалів доби. В результаті обробки було отримано часові ряди дійсних та уявних компонент А і В векторів Візе для діапазонів періодів 1m − 2,5m, 2,5m − 5m, 5m − 10m, 10m − 20m, 20m − 40m, 40m − 60m. 3. Часові зміни вектора Візе на УАС «Академік Вернадський» Часові ряди компонент векторів Візе для різних діапазонів періодів наведені на рис. 3−8. У них спостерігаються зміни, які мають коливальний характер з різними періодами та амплітудами. Найбільші коливання амплітуд дійсних та уявних компонент середньомісячних значень век- торів індукції бачимо для діапазону періодів 40−60 хв. (рис. 3), де дійсна частина компоненти А змінюється в межах від ­0,2 до ­0,5 одиниць, а компоненти В та від 0 до 0,25. Діапазон змін уявних компонент вектора Візе дещо менший: від 0 до 0,5 для компоненти А, та від 0 до 0,08 компоненти В. Основною особливістю цих рядів в діапазоні 40−60 хв. є наявність коливань з періодом 1 рік, які як для дійсної, так і для уявної частини векторів індукції значно краще проявляються у компоненті А. 78 В. Ю. Максимчук, Т. А. Климкович РЕЗУЛЬТАТИ МАГНІТОВАРІАЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ НА УАС «АКАДЕМІК ВЕРНАДСЬКИЙ» Причому для цієї компоненти чіткий максимум спостерігається у літній період та мінімум у зимо- вий період. Дійсна частина компоненти В набуває максимальних значень у зимовий період, міні- мальних у літній, а уявна частина компоненти В змінюється синхронно з уявною частиною компо- ненти А − максимум спостерігається у літній період та мінімум у зимовий період а) б) Рис. 3. Дійсні (а) та уявні (б) значення компонент вектора індукції обсерваторії АІА для діапазону періодів 40−60 хв. (2005−2012 рр.) Для діапазону періодів 20−40 хв. (рис. 4) річний хід для уявної частити вектора індукції теж значно краще проявляється у компоненті А, а для дійсної частини у компоненті В. Причому, якщо компонента А (дійсна і уявна) набуває максимальних значень у літній період, то дійсна частина ком- поненти В − у зимовий, а уявна частина компоненти В – у літній період. а) б) Рис. 4. Дійсні (а) та уявні (б) компоненти вектора індукції обсерваторії АІА для діапазону періодів 20−40 хв. (2005−2012 рр.) Для діапазону періодів 10−20 хв. (рис. 5) характер річного ходу для уявної частити вектора індукції залишається таким самим лише з меншими амплітудами, а для дійсної частини він значно краще проявляється у компоненті В. Як і для попереднього діапазону періодів дійсна частина ком- поненти В набуває максимальних значень у зимовий період, решта компонент – у літній. а) б) Рис.5. Дійсні (а) та уявні (б) компоненти вектора індукції обсерваторії АІА для діапазону періодів 10−20 хв. (2005−2012 рр.) 79 В. Ю. Максимчук, Т. А. Климкович РЕЗУЛЬТАТИ МАГНІТОВАРІАЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ НА УАС «АКАДЕМІК ВЕРНАДСЬКИЙ» Для діапазонів періодів 5−10 та 2,5−5 хв. річний хід компонент векторів Візе стає незначним (рис. 6−7) і коливається на безаномальних ділянках для дійсних компонент в межах 0,27−0,39 та для уявних компонент в межах 0,07−0,1 для діапазону періодів 2,5−5 хв. та 0,1−0,13 для діапазону пері- одів 5−10 хв. а) б) Рис. 6. Дійсні (а) та уявні (б) компоненти вектора індукції обсерваторії АІА для діапазону періодів 5−10 хв. (2005−2012 рр.) а) б) Рис. 7. Дійсні (а) та уявні (б) компоненти вектора індукції обсерваторії АІА для діапазону періодів 2,5−5 хв. (2005−2012 рр.) Річний хід параметрів векторів індукції, як показує аналіз публікацій, був виявлений і на ін- ших магнітних обсерваторіях [Мороз и др., 2006; 2006а; Корепанов, Трегубенко, 2009]. Нами він був вперше виявлений при обробці даних режимної геофізичної станції «Н. Селище», розташованої у Закарпатській сейсмоактивній зоні [Климкович та ін., 2009]. Зіставлення річних ходів параметрів векторів індукції РГС «Н. Селище», МО «Сурлар» та МО «Димер» показало, що для всіх діапазонів періодів найбільш чітко річний хід проявляється на МО «Димер», яка розташована на кристалічно- му щиті в асейсмічному регіоні. Для японських обсерваторій (Какіока, Мемамбетцу, Каное) харак- терний більш чіткий сезонний хід компоненти А вектора Візе на періодах 20−40 та 40−60 хв. Окрім періодичних (річних), в часових рядах мають місце епізодичні зміни тривалістю де- кілька місяців з досить значними амплітудами. Привертають до себе увагу аномальні зміни дійсних та уявних компонент векторів індукції у 2009−2010 рр. У діапазоні 2,5–5 хв. та 5–10 хв. аномалії охоплюють часовий інтервал з січня 2009 р. по липень 2010 р. При цьому амплітуда змін дійсної частини компоненти А в діапазоні 5−10 хв. досягає близько 0,2 (при фонових значеннях −0,3) а компоненти В 0,1−0,2 (фонове значення 0,1). Ще контрастніші зміни компонент в зазначений інтер- вал спостерігається в діапазоні 2,5−5 хв. Дійсна частина компоненти А змінюється з 0,2 до −1,2, а компоненти В – з 0,2 до 0,8. Аномальні зміни в цей же період спостерігаються також в уявних ком- понентах. На довгих періодах 20−60 хв. зазначена аномалія не спостерігалась. Природа подібних магнітоваріаційних аномалій, як ми вже згадували вище, часто пов’язується з підготовкою земле- трусів. Однак, в районі розташування УАС «Академік Вернадський» відчутних землетрусів в роз- глянутий часовий інтервал не було зареєстровано. В той же час, в зазначений період в Андах (Чилі), на відстані майже три тисячі кілометрів, 27.02.2010 р. відбувся катастрофічний землетрус з М = 8.8. Складно говорити про можливість зв’язку цього землетрусу з аномальними змінами параметрів 80 В. Ю. Максимчук, Т. А. Климкович РЕЗУЛЬТАТИ МАГНІТОВАРІАЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ НА УАС «АКАДЕМІК ВЕРНАДСЬКИЙ» вектора індукції на УАС. Радіус прояву деформаційних провісників землетрусів для землетрусу з М = 8.8 може досягати декілька тисяч кілометрів. Слід взяти до уваги, що в Андах, як ми згадували вище, за даними МВЗ виявлена інтенсивна аномалія електропровідності, яка простягається вздовж тихоокеанського узбережжя Чилі до Вогняної Землі, а можливо і далі в напрямку атлантичних ос- тровів. З аномаліями електропровідності, на думку багатьох вчених, наприклад, Рікітакі, пов’язані вогнища багатьох сильних землетрусів. У зв’язку з цим нам видається правдоподібною гіпотеза про зв’язок аномалії в параметрах вектора Візе на УАС «Академік Вернадський» з чилійським землетру- сом 2010 р. У [Климкович, Максимчук, 2015] ми висунули гіпотезу, що напрям індукційних стрілок в районі УАС «Академік Вернадський» свідчить про наявність в регіоні на північ від Антарктичного півострова інтенсивної аномалії електропровідності з її локалізацією в зоні контакту Антарктичної плити та плити Скотія, ймовірно в зоні рифту Брансфілд та розлому Шеклтона. У зазначеному районі за даними геофізики дотепер відбуваються активні тектонічні процеси, пов’язані із наявністю тут зон субдукції та спредінгу. В такому випадку можна припу- стити, що ці тектонічні зони були втягнуті в процес підготовки катастрофічного чилійського землетрусу в 27.02.2010 р. з епіцентром в зоні субдукції на контакті Тихоокеанської та Південно­Американської плит. Отже, про зв’язок варіацій вектора індукції на УАС з чилійським землетрусом 2010 р. можна говорити лише опосередковано. Їх джерелом ймовірно є зона тектонічної активізації рифту Брансфілд – розлому Шелктона. 4. Сезонні та добові варіації вектора Візе на УАС “Академік Вернадський” Для виявлення добових та сезонних варіацій векторів індукції використовувалися дані циф- рової реєстрації варіацій змінного магнітного поля з дискретністю 1 вим./с. Це дало змогу обчислю- вати до 14 значень векторів Візе на добу для коротких періодів. Щільність рядів векторів індукції дала змогу впевнено виявити їх добові зміни. Вони проявляються у зміні форми і орієнтації області, яку займають вершини векторів на площині їх компонент (А, В) для всіх діапазонів періодів. Було помічено, що область розподілу вершин індукційних векторів протягом дня змінюється. Це є харак- терним для всіх періодів. Для прикладу наведемо дані за 2007 р. для періоду 5−10 хв. на кроці усе- реднення 10 с (рис. 8). Рис. 8. Розподіл вершин дійсних векторів індукції на площині протягом доби (2007 р.). Час вказаний за Гринвічем. Як видно з рис. 8−9, в нічний час ця область має майже ізометричну форму, а зі сходом сонця вона починає витягуватись. Біля полудня фігура має максимальну витягнутість. Крім того, від ран- кових до полуденних годин відбувається також поворот великої осі фігури. В полуденні години цей напрям близький до меридіонального. Після полудня процес зміни форми відбувається в зворотному напрямі. 81 В. Ю. Максимчук, Т. А. Климкович РЕЗУЛЬТАТИ МАГНІТОВАРІАЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ НА УАС «АКАДЕМІК ВЕРНАДСЬКИЙ» Рис. 9. Розподіл вершин уявних векторів індукції на площині протягом доби (2007 р.). Час вказаний за Гринвічем. Денні значення зовнішнього джерела поля МТ відрізняються від нічних і залежать від геомаг- нітної активності. Тому добовий хід можна пояснити (принаймні частково) зміною параметрів дже- рела (хоча різниця періодичних варіацій на обсерваторіях Сурмарі, Димер та РГС Н. Селище [Rokіtyansky et al., 2011] суперечить цьому припущенню). Контрольовані джерела вільні від цієї невизначеності. Дипольні зондування в Центральній Азії [Альтгаузен, Барсуков, 1970; Авагимов и др., 1988; Balassanіan, 1999] і на Балтійському щиті [Saraev et al., 2001; Zhamaletdіnov et al., 2004] з відстанню між передавачем і приймачем від 10 до 1000 км зафіксували зміни позірного опору до десятків відсотків, що може бути результатом змін питомого опору окремих активних зон. Добові зміни позірного опору від 5 до 20%, тісно пов’язані з приливами, були отримані на Балтійському щиті. Напруги в літосфері активної зони можуть бути на кілька порядків більші, ніж приливні. Так геодинамічні процеси можуть привести до сильних змін електропровідності в надрах Землі. 5. Висновки У результаті обробки та аналізу даних багаторічних магнітоваріаційних спостережень на УАС «Академік Вернадський» отримано часові ряди передавальних функцій в діапазоні періодів 1−60 хв. за 2005−2012 рр. та досліджено їх основні характеристики. У часових рядах параметрів вектора індукції виявлено періодичні коливання та добові зміни, ймовірно, пов’язані з впливом зовнішніх джерел. Окрім періодичних, в часових рядах компонент вектора індукції в діапазонах 2,5–5 хв., 5−10 хв. виявлено інтенсивні аномальні зміни в 2009−2010 рр., природа яких, ймовірно, пов’язана з сейсмотектонічними процесами в регіоні. Подальші дослідження електромагнітними методами в регіоні слід спрямувати на вивчення латеральних геоелектричних неоднорідностей, а також на здійснення магнітоваріаційного моніто- рингу сучасної геодинаміки земної кори. Подяка. Автори висловлюють подяку дослідникам Національного антарктичного наукового центру і магнітної обсерваторії АІА за якісні дані геомагнітних варіацій, представлені у системі INTERMAGNET. Література 1. Авагимов А. А., Атаев А. К., Атаев А. С. и др. Связь аномальных изменений электросопротивления горных пород в разломной зоне с приливными деформациями земной коры // Изв. АН ТССР. Сер. физ.­ тех., хим. и геол. Наук. − 1988. − № 5. − С. 50 − 52. 2. Альтгаузен Н. М., Барсуков О. М. О временных вариациях электропроводности // Физические основания поисков методов прогноза землетрясений. М. : Наука. – 1970. – С. 104 − 110. 82 В. Ю. Максимчук, Т. А. Климкович РЕЗУЛЬТАТИ МАГНІТОВАРІАЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ НА УАС «АКАДЕМІК ВЕРНАДСЬКИЙ» 3. Бердичевский М. Н., Жданов М. С. Интерпретация аномалий переменного электромагнитного поля Земли. - М. : Недра, 1981. - 328 c . 4. Бахмутов В. Эволюция и геодинамика основных структур Западной Антарктике в мезо­ кайнозое: современные представления // Український Антарктичний Журнал. − 2006. − № 4 − 5. − С. 52 – 63. 5. Жамалетдинов А. А., Кулик С.Н., Крупнейшие аномалии электропроводности мира // Геофиз. журнал. − 2012. − № 4, Т. 41. – С. 22 −39. 6. Климкович Т. А., Городиський Ю. М., Кузнецова В. Г., Максимчук В. Ю. Дослідження часових змін параметрів векторів індукції у Закарпатському сейсмоактивному прогині // Геофиз. журнал. − 2009. № 6, Т. 31. – С.147 − 152 7. Климкович Т. А., Городыский Ю. М., Харин Е. П. Временне изменения векторов Визе в некоторых сейсмоактивних регіонах мира // V Международная конференция “Солнечно­земные связи и физика предвестников землетрясений” С. Паратунка Камчатский край 2−7 августа 2010 года. Сборник докладов Петропавловск­Камчатский, 2010. – С.121 − 124. 8. Климкович Т. А., Максимчук В. Ю. Магнітоваріаційний моніторинг на УАС Академік Вернадський // Антарктичні дослідження: нові горизонти та пріоритети, VII Міжнародна Антарктична конференція, 12 − 14 травня 2015, − Київ.− С.18 – 19. 9. Корепанов В. Е., Трегубенко В. И. Особенности построения и тенденции развития современной аппаратуры для магнитотеллурических и магнитовариационных зондирований. Геофизический журнал. − 2009. − № 3, Т. 31. − С. 181–190. 10. Лящук О. І., Карягін Є. В. Мережа сейсмічних спостережень в регіоні Антарктичного півострова // VI Міжнародна Антарктична Конференція “Інтернаціоналізація досліджень в Антарктиці – шлях до духовної єдності людства” 15 – 17 травня 2013 року, м. Київ, Тези. − С. 201 — 203. 11. Максимчук В. Е., Климкович Т. А., Городыский Ю. М., Трегубенко В. И., Кузнецова В. Г., Якас Ю. В. Результаты исследований временных изменений векторов индукции на Карпатском геодинамическом полигоне // Материалы Пятой всероссийской школы­семинара имени М. Н. Бердичевского и Л. Л. Ваньяна по электромагнитным зондированиям Земли. – ЭМЗ– 2011, Книга 1, Санкт­Петербург, 16 − 21 мая, 2011. – С. 249 − 252. 12. Максимчук В. Ю., Климкович Т. А., Трегубенко В. І., Кузнєцова В. Г., Якас Ю. В. Гео елек­ тромагнітний моніторинг сейсмотектонічних процесів у Закарпатській сейсмоактивній зоні // Геодинаміка 2 (11) 2011a, Національний університет «Львівська політехніка». – С.190 – 192. 13. Мороз Ю.Ф., Смирнов С.Э., Мороз Т.А. Магнитовариационные исследования в районе озера Байкал – Физика Земли. – 2006. – № 11. – С. 93 – 98. 14. Мороз Ю.Ф., Смирнов С.Э., Мороз Т.А. Результаты мониторинга вариации геомагнитного поля на Камчатке. – Физика Земли. −2006a, № 3. – С. 49 – 56. 15. Харин Е. П. Изменчивость передаточных функций электромагнитного поля Земли во времени// Геофиз. журнал.− 1981. – № 3. − С.16 − 23. 16. Харин Е. П., Кузнецова В. Г., Городыский Ю. М., Максимчук В. Е. Особенности временных изме нений передаточных функций геомагнитного поля в Закарпатье // Геофизический журнал. − 1996. – Т.18, № 3. − С.76 − 83. 17. Balassanіan S. Yu., 1999. The Anomalous Daіly Dynamіcs of Local Geophysіcal and Geochemіcal Fіelds (ADF) Effect Study іn the connectіon wіth Earthquake Preparatіon and Occurrence, Phys. Chem. Earth (A).Vol. 24, No.8. − Р. 741­752. 18. Kharіn, E.P., 1982, Changes іn transfer functіons wіth tіme. Geophys. Surveys., 4, Р. 455 – 466. 19. Klymkovych T., Rokityansky I., Horodysky Yu., Isac A. High resolution study of temporal variations of induction vectors // Геофиз. журнал. – 2010. № 4, Т. 32 International Conference Geodynamical PhenomenA “From Observations and Experiments to Theory and Modelling” September 20−24, 2010. Kiev, Ukraine. – P. 66 − 67. 20. Parkіnson W.D., 1959, Dіrectіon of rapіd geomagnetіc fluctuatіons. Geophys. J. R. Astron. Soc., 2. − Р. 1−14. 21. Rikitake T., 1979. Changes in the direction of magnetic vector of short­period geomagnetic variations before the 1972 Sitka, Alaska, Earthquake. J. Geomag. Geoelectr. (31). – С 441 – 448. 22. Rokіtyansky І .І., Klymkovych T. A., Babak V. І., Іsac A., Annual and dіurnal varіatіons of іnductіon vectors іn relatіon to geodynamіc processes, Geomatіcs, natural Hazards and Rіsk, http://dx.doі.org/10.1080/19 475705.2011.601432, 2011. 23. Saraev A. K., Pertel M. І., Malkіn, Z. M. 2001. Correctіon of the electromagnetіc monіtorіng data for tіdal varіatіons of apparent resіstіvіty. Journal of Applіed Geophysіcs, Elsіvіer, Artіcle 1341. 24. Schmucker U. Anomalіes of geomagnetіc varіatіons іn the southwestern Unіted States. // Bull. of the Serіpps Іnstіtute of Oceanography Unіversіty of Calіfornіa. –1970, V.13. – Р . 13 – 32. 25. Shiraki M., Yanagihara K., 1977. Transfer function at Kakioka (Part II). Reevaluation of Their Secu- lar Changes. Memoirs of the Kakioka magnetic observatory 17, 19—25. Sneed M., Galloway D 26. Wіese H., 1965, Geomagnetіsche Tіefentellurіc, 146p., (Berlіn: Akad. Verlag). 27. Zhamaletdіnov A. A., Mіtrofanov F. P., Tokarev A. N., Shevtsov A. N., 2004. The іnfluence from lunnі­solar tіdal deformatіons on results of control source EM monіtorіng for the seіsmіc actіvіty, Presentatіon at 32 Іnternatіonal Geologіcal Congress, Florence, August 2004.

Ähnliche Einträge