Результаты одномерной инверсии глубинных магнитотеллурических зондирований на территории Западной Украины
Излагается методика и результаты определения геоэлектрических параметров мантии Земли на территории между 52⁰ и 47.5⁰с.ш., 21⁰ и 31⁰в.д. на основе одномерной инверсии обобщенных кривых зондирований. Обобщенные кривые построены путем сочленения кривых глубинных магнито- теллурических зондиров...
Gespeichert in:
| Datum: | 2011 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
2011
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/59529 |
| 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: | Результаты одномерной инверсии глубинных магнитотеллурических зондирований на территории Западной Украины / И.М. Логвинов // Геодинаміка. — 2011. — № 2 (11). — С. 167-169. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859830724708794368 |
|---|---|
| author | Логвинов, И.М. |
| author_facet | Логвинов, И.М. |
| citation_txt | Результаты одномерной инверсии глубинных магнитотеллурических зондирований на территории Западной Украины / И.М. Логвинов // Геодинаміка. — 2011. — № 2 (11). — С. 167-169. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Излагается методика и результаты определения геоэлектрических параметров мантии Земли на
территории между 52⁰ и 47.5⁰с.ш., 21⁰ и 31⁰в.д. на основе одномерной инверсии обобщенных кривых
зондирований. Обобщенные кривые построены путем сочленения кривых глубинных магнито-
теллурических зондирований в отдельных пунктах площади с кривыми магнитовариационного зонди-
рования, полученными с использованием спокойных солнечно-суточных вариаций и Dst- вариаций на
геомагнитных обсерваториях Киев и Львов.
Викладена методика і результати визначення геоелектричних параметрів мантії Землі на території
між 52⁰ і 47.5⁰ пн.ш., 21⁰ і 31⁰ сх.д. на основі одновимірної інверсії узагальнених кривих зондувань.
Узагальнені криві побудовані шляхом зчленування кривих глибинних магнитотелуричних зондувань в
окремих пунктах площі з кривими магнітоваріациійного зондування, отриманими з використанням
спокійних сонячно-добових варіацій і Dst- варіацій на геомагнітних обсерваторіях Київ і Львів.
A method and results of determination of geoelectric parameters of mantle of Earth is expounded on
territory between 52⁰ and 47.5⁰ с.ш., 21⁰ and 31⁰ в.д. on the basis of unidimensional inversion of the generalized
crooked soundings. The generalized curves are built by the coarticulation of the crooked deep magnitotteluric
soundings in the items of area with by the curves of the магнитовариационного sounding, got with the use of
quiet daily sun-allowance variations and Dst- of variations on the geomagnetical observatories of Kiev and Lviv.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:32:41Z |
| format | Article |
| fulltext |
Геодинаміка 2(11)/2011
Логвинов И.М., 2011
УДК 550.837.211:451.14 И.М.Логвинов
РЕЗУЛЬТАТЫ ОДНОМЕРНОЙ ИНВЕРСИИ ГЛУБИННЫХ
МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКИХ ЗОНДИРОВАНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ
ЗАПАДНОЙ УКРАИНЫ
Излагается методика и результаты определения геоэлектрических параметров мантии Земли на
территории между 520 и 47.50с.ш., 210 и 310в.д. на основе одномерной инверсии обобщенных кривых
зондирований. Обобщенные кривые построены путем сочленения кривых глубинных магнито-
теллурических зондирований в отдельных пунктах площади с кривыми магнитовариационного зонди-
рования, полученными с использованием спокойных солнечно-суточных вариаций и Dst- вариаций на
геомагнитных обсерваториях Киев и Львов.
Ключевые слова: электропроводность; мантия Земли
Перед методом магнитотеллурического
зондирования (МТЗ) возникают большие
трудности при изучении глубинного
геоэлектрического строения Земли. Методическим
препятствием метода МТЗ на пути
геоэлектрических исследований мантии Земли (а
в осадочных бассейнах и консолидированной
земной коры) служит экранирование глубинных
объектов проводниками в земной коре,
расположенных как вблизи, так и на значительном
расстоянии от пункта наблюдения.
Наиболее сложным является определение меры
искажения МТ-поля. Гальванические искажения
МТ-поля приводят к статическому смещению
амплитудных кривых МТЗ. Для исключения этого
эффекта кривые МТЗ нуждаются в ноpмализации.
В настоящей работе, учет гальванических
искажений заключается в восстановлении ноp-
мального положения низкочастотных ветвей
кривых МТЗ, отpажающих электpопpоводность
нижних частей тектоносфеpы. Пpедполагается,
что на глубинах, пpевышающих 300 км
гоpизонтальные изменения электpопpоводности
должны быть малыми и кpивые зондирований,
полученные на пло-щадях сопоставимых по
размерам с этой глубиной, должны сливаться на
пеpиодах больших трех часов. Поэтому для
исследования геоэлектрического разреза земной
коры и верхней мантии региональные МТЗ
необходимо комплексировать с глубинными МТЗ
(ГМТЗ), наблюдения на которых позволяют
получить кривые МТЗ на периодах более часа.
Необходимым условием построения обобщенных
кривых зондирований является совпадение
фазовых кривых импеданса, полученных из
данных МТЗ и магнитовариационного
зондирования (МВЗ).
Это важное правило основывается на том
факте, что между кажущимся сопротивлением и
фазой импеданса (ϕ(ω0)) существует
дисперсионное соотношение второго рода
[Бердичевский, Дмитриев, 2009]. В работе [Ваньян
и др., 1961] показано, что основное влияние на
величину ϕ(ω0) имеют значения логарифмической
производной в непосредственной близости к ω0
(значение частоты, для которой определяется
фаза).
Существование дисперсионного соотношения
второго рода для двумерных и трехмерных
моделей многие годы проверяется и находится
много примеров, когда оно нарушается.
Л.Л.Ваньян предложил итерационную процедуру
[Бердичевский, Дмитриев, 2009], которая
позволяет добиться существование кажущегося
сопротивления и фазы импеданса, связанных друг
с другом преобразованием Гильберта.
В настоящей работе для моделирования
используются данные разных авторов, зачастую
не представленные в главных направлениях
импеданса. Известно, что при наличии сильных
неоднородностей проводимости в недрах Земли
значения кажущегося сопротивления и фазы
импеданса сильно зависят от ориентации
измерительных линий. Все кривые МТЗ были
проанализированы с учетом этого факта и для
интерпретации использованы только те кривые
МТЗ, для амплитуд и фаз которых выполняется
дисперсионное соотношение второго рода.
Наиболее простой способ определения
геоэлектрических параметров среды – одномерная
инверсия (1D). В работе используется инверсия
OCCAM [Constable et all, 1987], которая
заключается в подбоpе плавно изменяющихся по
пpоводимости конечного числа слоев,
аппpоксимиpующих экспеpиментальные данные.
Инверсия OCCAM больший вес придает
значениям фаз импеданса. Таким образом с
помощью этого метода не только определяются
геоэлектрические параметры среды, но и
проверяется существование кажущегося
сопротивления и фазы импеданса, связанных друг
с другом преобразованием Гильберта.
Для инверсии использовались обобщенные
кривые зондирований, построенные путем
совмещения кривых МТЗ в отдельных пунктах с
кривыми МВЗ на опорных пунктах. Результаты
первого опыта использования такой комбинации
для украинских обсерваторий с использованием
данных МТЗ из аналоговых наблюдений приведен
в работах [Semenov et al., 1996].
Для построения обобщенных кривых на
отдельных пунктах в первую очередь было
необходимо построить обобщенные кривые на
опорных пунктах, в качестве которых были взяты
167
Геодинаміка 2(11)/2011
геомагнитные обсерватории Киев и Львов.
Обсерватория Киев может выступать в качестве
опорной для пунктов расположенных на
территории Восточно-Европейской платформы
(ВЕП), а Львов – для Карпатского региона (КР).
Рис. 1. Сопоставление обобщенных кривых
зондирований с одномерной инверсией
методом OCCAM в обсерваториях Киев (5а) и
Львов (5б).
Экспериментальные данные: 1а - по методу
обобщённого МВЗ; 1б, 2а - по данным проекта
CEMES (для ВЕП и Карпатского региона,
соответственно); 1в - по данным пары KIV-Бвц; 2б
- по данным пары LVV-МОР и по профилю
PREPAN-95; по данным [Olsen, 1998] для KIV
(1г) и LVV (2в); кривые ГМТЗ для KIV (3а) и LVV
(3б); МВЗ по Dst вариациям для KIV (4а) и LVV
(4б).
Рис. 2. Значения S∑ на глубинах 600 км (А) и
740 км (Б).
На рис.1 приведен результат одномерной
инверсии обобщенных кривых зондирований для
обсерваторий KIV и LVV, полученных путем
сочленения данных ГМТЗ [Semenov et al., 2008],
различных модификаций метода пространственных
градиентов [Olsen, 1998;Logvinov, 2002;
Ладанивский и др., 2010] и МВЗ по Dst вариациям
[Semenov, 1998]. Для диапазона периодов Sq
вариаций значения ρk и фазы импеданса
определялись как среднегеометрическое для всех
данных. Модельные данные лучше всего
согласуются с результатами по методу
обобщённого МВЗ (для амплитуд и фаз которых
наилучшим образом выполняется дисперсионное
соотношение второго рода).
Для дальнейшего анализа были взяты
приведенные обобщенные кривые МВЗ. В
качестве экспериментальных кривых ГМТЗ
использовались данные из [Ингеpов, 1989;
Трегубенко и др., 1989, 1994; Ладанивский и др.,
2005; Ладанивский, Лящук, 2006] и полученные
сотрудниками ИГФ НАН Украины [Гордиенко и
др., 2005, 2011]. В результате соблюдения всех
методических требований оказалось, что
обобщенные кривые зондирований с
минимальным разрывом между данными ГМТЗ
(принимались в расчет только ГМТЗ с периодами
более 7200 с) и МВЗ можно построить
приблизительно в 70 пунктах на территории ВЕП
и 20 – на территории КР.
На первом этапе было проанализировано
изменение параметров наиболее общего для всей
ВЕП проводящего слоя на глубинах более 600 км
[Semenov, 1998; Semenov et al., 2008]. Оказалось,
что представление геоэлектрических параметров
разреза в виде распределения интегральной
проводимости (S∑) с глубиной наиболее
соответствует погрешностям, которые вносят в
конечный результат используемые данные.
Интегральная проводимость вычисляется в виде
суммы S всех слоев до рассматриваемой глубины.
На рис.2 представлены значения S∑ на
глубинах 600 и 740 км в пунктах расположенных
на территории Волыно-Подольской плиты и
Украинского щита. Значения S∑ в обсерватории
Киев на этих глубинах составляют 16.5 и 203 кСм
[Semenov et al., 2008], соответственно. На рис.2
проведены линии значений S∑ соответствующие
20% отклонению от такового для обсерватории
Киев на глубине 600 км и 5% отклонению на
глубине 740 км.
Как видно из рисунка на более чем 80 % пунк-
тов зондирований отклонение S∑ не превышает
20% на глубине 600 км и 5% на глубине 740 км.
Для дальнейших построений распределения гео-
электрических параметров были взяты результаты
только в тех пунктах, где погрешность опреде-
ления S∑ не превышала указанные значения.
Этот факт дает основание считать, что гео-
электрические параметры на глубинах меньших
600 км тоже могут быть признаны определенными
с погрешностью порядка 20 %.
Литература
Бердичевский М.Н., Дмитриев В.И. Модели и
методы магнитотеллурики.- М., Научный мир,
2009.- 680 с.
Ваньян Л.Л., Кауфман А.А., Терехин Е.И. Расчет
фазовых кривых частотного зондирования
способом трансформации //Прикладная
геофизика. М. : Гостоптехиздат, 1961.–
Вып.30.–С.103-114.
168
Геодинаміка 2(11)/2011
Гордиенко В.В., Гордиенко И.В., Завгородняя
О.В., Ковачикова С., Логвинов И.М., Тарасов
В.Н., Усенко О.В. Украинский щит (геофизика,
глубинные процессы). - К.: Корвін пресс. -
2005. - 210с.
Гордиенко В.В., Гордиенко И.В., Завгородняя О.В.,
Ковачикова С., Логвинов И.М., Тарасов В.Н.,
Усенко О.В. Украинские Карпаты (геофизика,
глубинные процессы). - К.: Логос. - 2011. – 128 с.
Ингеpов А.И. Результаты изучения
кристаллического фундамента Украинского
щита электромагнитными зондированиями.
Автореф. дис. к. геол.-мин. наук.
Днепропетровск, 1989.- 16 c.
Ладанівський Б.Т., Лящук Д.Н. Геоелектрична
модель південно-західної околиці Східно-
Європейської платформи вздовж профіля РП-5
Глибока – Кельменці//Доповіді НАН України,
2006.— № 5.— С. 99—104.
Ладанівський Б.Т., Лящук Д.Н., Сапужак Я.С.,
Чебан В.Д. Геоелектрична модель зони
зчленування Передкарпатського прогину та
Східно-Європейської платформи вздовж
профіля РП-4а Косів–Мельниця-
Подільська//Доповіді НАН України, 2005.— №
5.— С.99—104.
Ладанивский Б.Т., Семенов В.Ю., Логвинов И.М.
Методика магнитовариационного зондирова-
ния мантии Земли в диапазоне периодов 104-
105 с // Геофиз. Журн, 2010. Т.32. № 3.-С.50-59.
Трегубенко В.И., Мегедь Г.В., Горняк З.В.,
Василенко В.А. Результаты площадной съемки
МТЗ м-ба 1:2500000 в западной части Украины
// Киев: Геоинформ, 1994. – 210c.
Трегубенко В.И., Финчук Л.Л., Белошапская Н.В.
Результаты региональных работ методом МТЗ
северо-западной части УССР//Киев: УТГФ,
1989. - 130 с.
Adam A., Ernst T., Jankowski J., Jozwiak W.,
Hvozdara M., Szarka L., Westergom V., Logvinov
I., Kulik S. Electromagnetic induction profile
(PREPAN95) from the East European Platform
(EEP) to the Pannonian basin//Acta Geod. Geoph.
Hung. —1997.—32(1-2) .— P. 203—223.
Ernst T., Jankowski J., Jozwiak W., Lefeld J.,
Logvinov I. Geoelectrical model along a profile
across the Tornquist-Teisseyrezone in southeas-
tern Poland//Acta Geophysica Polonica -2002. -
Vol. 50, No. 4 - P.505-515.
Constable S.C., Parker R.L., Constable C.G. Occam's
inversion: a practical algorithm for the inversion
of electromagnetic data//Geophysics,1987.-52.-
P.289- 300.
Logvinov I.M. Estimating Deep Electrical
Conductivity in Ukraine and around its region by
the Horizontal Spatial Gradient Method//Acta
Geoph. Polonica, 2002.-Vol. 50,No 4 - P.567-573.
Olsen N. The electrical conductivity of the mantle
beneath Europe derived from C-responses from 3
to 720 hr//Geophys. J. Int, 1998. -133. -P.298-308.
Logvinov I.M. Estimating Deep Electrical
Conductivity in Ukraine and around its region by
the Horizontal Spatial Gradient Method//Acta
Geoph. Polonica, 2002. -Vol.50, No.4.-P.567-573.
Semenov V.Yu. Regional conductivity structures of
the Earth’s mantle//Publish. Inst. Geophys. Pol.
Acad. Sc, 1998. - C-65(302). -122 p.
Semenov V.Yu., Kulik S.N., Logvinov I.M.
Estimations of the geoelectrical structure of the
mantle in Ukraine//ДНАН Украины, - №12. -
P.134-137.
Semenov V.Yu., Pek J., Adam A., Jozwiak
W.,Ladanyvskyy B., Logvinov I., Pushkarev
P.,Vozar J. Electrical structure of the upper mantle
beneath Central Europe: Results of the CEMES
project//Acta Geoph.,2008.-v.56, N 4. -P. 957-981
РЕЗУЛЬТАТИ ОДНОВИМІРНОЇ ІНВЕРСІЇ ГЛИБИННИХ МАГНІТОТЕЛУРИЧНИХ
ЗОНДУВАНЬ НА ТЕРИТОРІЇ ЗАХІДНОЇ УКРАЇНИ
І.М. Логвінов
Викладена методика і результати визначення геоелектричних параметрів мантії Землі на території
між 520 і 47.50пн.ш., 210 і 310сх.д. на основі одновимірної інверсії узагальнених кривих зондувань.
Узагальнені криві побудовані шляхом зчленування кривих глибинних магнитотелуричних зондувань в
окремих пунктах площі з кривими магнітоваріациійного зондування, отриманими з використанням
спокійних сонячно-добових варіацій і Dst- варіацій на геомагнітних обсерваторіях Київ і Львів.
Ключові слова: електропровідність; мантія Землі
RESULTS OF 1 D INVERSION OF DEEP MAGNITOTELLURIC SOUNDINGS ON TERRITORY OF
WESTERN UKRAINE
I.M. Logvinov
A method and results of determination of geoelectric parameters of mantle of Earth is expounded on
territory between 520 and 47.50с.ш., 210 and 310в.д. on the basis of unidimensional inversion of the generalized
crooked soundings. The generalized curves are built by the coarticulation of the crooked deep magnitotteluric
soundings in the items of area with by the curves of the магнитовариационного sounding, got with the use of
quiet daily sun-allowance variations and Dst- of variations on the geomagnetical observatories of Kiev and Lviv.
Keywords: conductivity, mantle of Earth.
Институт геофизики им.С.И.Субботина НАН Украины, г. Киев
169
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-59529 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:32:41Z |
| publishDate | 2011 |
| record_format | dspace |
| spelling | Логвинов, И.М. 2014-04-08T20:37:02Z 2014-04-08T20:37:02Z 2011 Результаты одномерной инверсии глубинных магнитотеллурических зондирований на территории Западной Украины / И.М. Логвинов // Геодинаміка. — 2011. — № 2 (11). — С. 167-169. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/59529 550.837.211:451.14 Излагается методика и результаты определения геоэлектрических параметров мантии Земли на территории между 52⁰ и 47.5⁰с.ш., 21⁰ и 31⁰в.д. на основе одномерной инверсии обобщенных кривых зондирований. Обобщенные кривые построены путем сочленения кривых глубинных магнито- теллурических зондирований в отдельных пунктах площади с кривыми магнитовариационного зонди- рования, полученными с использованием спокойных солнечно-суточных вариаций и Dst- вариаций на геомагнитных обсерваториях Киев и Львов. Викладена методика і результати визначення геоелектричних параметрів мантії Землі на території між 52⁰ і 47.5⁰ пн.ш., 21⁰ і 31⁰ сх.д. на основі одновимірної інверсії узагальнених кривих зондувань. Узагальнені криві побудовані шляхом зчленування кривих глибинних магнитотелуричних зондувань в окремих пунктах площі з кривими магнітоваріациійного зондування, отриманими з використанням спокійних сонячно-добових варіацій і Dst- варіацій на геомагнітних обсерваторіях Київ і Львів. A method and results of determination of geoelectric parameters of mantle of Earth is expounded on territory between 52⁰ and 47.5⁰ с.ш., 21⁰ and 31⁰ в.д. on the basis of unidimensional inversion of the generalized crooked soundings. The generalized curves are built by the coarticulation of the crooked deep magnitotteluric soundings in the items of area with by the curves of the магнитовариационного sounding, got with the use of quiet daily sun-allowance variations and Dst- of variations on the geomagnetical observatories of Kiev and Lviv. ru Результаты одномерной инверсии глубинных магнитотеллурических зондирований на территории Западной Украины Результати одновимірної інверсії глибинних магнітотелуричних зондувань на території західної України Results of 1 d inversion of deep magnitotelluric soundings on territory of western Ukraine Article published earlier |
| spellingShingle | Результаты одномерной инверсии глубинных магнитотеллурических зондирований на территории Западной Украины Логвинов, И.М. |
| title | Результаты одномерной инверсии глубинных магнитотеллурических зондирований на территории Западной Украины |
| title_alt | Результати одновимірної інверсії глибинних магнітотелуричних зондувань на території західної України Results of 1 d inversion of deep magnitotelluric soundings on territory of western Ukraine |
| title_full | Результаты одномерной инверсии глубинных магнитотеллурических зондирований на территории Западной Украины |
| title_fullStr | Результаты одномерной инверсии глубинных магнитотеллурических зондирований на территории Западной Украины |
| title_full_unstemmed | Результаты одномерной инверсии глубинных магнитотеллурических зондирований на территории Западной Украины |
| title_short | Результаты одномерной инверсии глубинных магнитотеллурических зондирований на территории Западной Украины |
| title_sort | результаты одномерной инверсии глубинных магнитотеллурических зондирований на территории западной украины |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/59529 |
| work_keys_str_mv | AT logvinovim rezulʹtatyodnomernoiinversiiglubinnyhmagnitotelluričeskihzondirovaniinaterritoriizapadnoiukrainy AT logvinovim rezulʹtatiodnovimírnoíínversííglibinnihmagnítoteluričnihzonduvanʹnateritoríízahídnoíukraíni AT logvinovim resultsof1dinversionofdeepmagnitotelluricsoundingsonterritoryofwesternukraine |