Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы
Обсуждается проблема генерации и распространения электромагнитных сигналов литосферного происхождения. Внимание концентрируется на электродинамике геосреды – открытой диссипативной сейсмоэлектромагнитогенерирующей системы и методах ее описания, в частности, на взаимодействии излучения и вещества. Ан...
Saved in:
| Published in: | Геоінформатика |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95758 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы / В.Н. Шуман // Геоінформатика. — 2010. — № 3. — С. 79-93. — Бібліогр.: 39 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860266753453457408 |
|---|---|
| author | Шуман, В.Н. |
| author_facet | Шуман, В.Н. |
| citation_txt | Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы / В.Н. Шуман // Геоінформатика. — 2010. — № 3. — С. 79-93. — Бібліогр.: 39 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геоінформатика |
| description | Обсуждается проблема генерации и распространения электромагнитных сигналов литосферного происхождения. Внимание концентрируется на электродинамике геосреды – открытой диссипативной сейсмоэлектромагнитогенерирующей системы и методах ее описания, в частности, на взаимодействии излучения и вещества. Анализируются некоторые математические аспекты генерации электромагнитных возмущений радиоволнового диапазона. Рассматриваются возможности использования электромагнитной компоненты эмиссии литосферы с целью диагностики ее структуры и геодинамических процессов в ней. Приведены некоторые экспериментальные результаты по регистрации спонтанной электромагнитной эмиссии литосферы.
Обговорено проблему генерації та поширення електромагнітних сигналів літосферного походження. Увагу сконцентровано на електродинаміці геосередовища – відкритої дисипативної сейсмоелектромагнітогенеруючої системи та методах її опису, зокрема, на взаємодії випромінювання і речовини. Проаналізовано деякі математичні аспекті генерації електромагнітних збурень радіохвильового діапазону. Розглянуто можливості використання електромагнітної компоненти емісії літосфери з метою діагностики її структури та геодинамічних процесів у ній. Наведено деякі експериментальні результати щодо реєстрації спонтанної електромагнітної емісії літосфери.
Discussed in the paper is the problem of generation and propagation of electromagnetic signals that have a lithospheric origin. Attention is concentrated on electrodynamics of geological medium – open dissipative seismic-electromagnetic generating system – and in particular on the methods of its description, on interaction between radiation and substance. Some mathematical aspects of generation of electromagnetic disturbances in radio-wave range are being analyzed. The article shows possible ways of application of electromagnetic component of lithosphere emission for the diagnostics of its structure and geodynamic processes in it. Some experimental results on registration of spontaneous electromagnetic emission of lithosphere are given.
|
| first_indexed | 2025-12-07T19:01:59Z |
| format | Article |
| fulltext |
79ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3
Ââåäåíèå. Ïðîáëåìà èçó÷åíèÿ ýëåêòðîìàãíèò-
íûõ ñèãíàëîâ ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, èõ
ðîëü è ìåñòî â ñòðóêòóðå ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ
Çåìëè îñòàþòñÿ àêòóàëüíûìè è ïðèâëåêàþò âíè-
ìàíèå èññëåäîâàòåëåé íà ïðîòÿæåíèè äëèòåëüíî-
ãî âðåìåíè. Èñõîäíûå ïðåäñòàâëåíèÿ î ãåíåðà-
öèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ ñèãíàëîâ â çåìíîé êîðå,
ïðåäëîæåííûå À.À. Âîðîáüåâûì [10] åùå â 1950–
1970-å ãîäû, â äàëüíåéøåì ïîëó÷èëè ðàçâèòèå â
ðàáîòàõ ìíîãèõ àâòîðîâ (ñì., íàïðèìåð: [5, 6, 15,
37–39] è öèòèðóåìóþ òàì ëèòåðàòóðó). Òåîðåòè-
÷åñêèå ðàçðàáîòêè ñîïðîâîæäàëèñü îáøèðíûìè
ýêñïåðèìåíòàëüíûìè ëàáîðàòîðíûìè è ïîëåâûìè
èçìåðåíèÿìè.
Óñòàíîâëåíî, ÷òî ãåíåðàöèÿ ýëåêòðîìàãíèòíî-
ãî èçëó÷åíèÿ â çåìíîé êîðå ìîæåò ïðîèñõîäèòü
êàê âûíóæäåííî, âñëåäñòâèå ïîäâèæåê ãîðíûõ
ïîðîä ïðè ñåéñìè÷åñêîì âîçäåéñòâèè, òàê è ñïîí-
òàííî, âíå ïðÿìîé ñâÿçè ñ ïðîÿâëåíèåì ñåéñìè÷-
íîñòè [14, 21, 28, 30]. Ïðè ýòîì ÷àñòîòíûé ñïåêòð
èçëó÷åíèÿ, ðåãèñòðèðóåìîãî íà çåìíîé ïîâåðõíî-
ñòè, âåñüìà øèðîê – îò 10–4 äî 106 Ãö è âûøå,
ïðè÷åì â îáëàñòè ðàäèî÷àñòîò 1–100 êÃö è âûøå
îíî èìååò èìïóëüñíûé õàðàêòåð, à áîëåå íèçêî-
÷àñòîòíûå ïîëÿ ïî ìîðôîëîãèè ñóùåñòâåííî îò-
ëè÷àþòñÿ îò âûñîêî÷àñòîòíûõ. Ñòàëî î÷åâèäíûì,
÷òî â øèðîêîì ñìûñëå âîïðîñ î ïðèðîäå ýëåêòðî-
ìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæ-
äåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ôóíäàìåíòàëüíûì. Â ýòîé ñâÿçè
íàðÿäó ñ íàòóðíûì ýêñïåðèìåíòîì áîëüøîå âíè-
ìàíèå óäåëÿëîñü ëàáîðàòîðíûì èññëåäîâàíèÿì ïðî-
öåññîâ ãåíåðàöèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ ñèãíàëîâ ïðè
óäàðíîì ñæàòèè è ðàçðóøåíèè òâåðäûõ òåë (îáðàç-
öîâ ãîðíûõ ïîðîä è ìèíåðàëîâ) [30, 39].  ÷àñò-
íîñòè, â ïðîöåññå ëàáîðàòîðíûõ ýêñïåðèìåíòîâ ïðè
äèíàìè÷åñêîì äåôîðìèðîâàíèè è ðàçðóøåíèè îá-
ðàçöîâ ïîðîä óñòàíîâëåíû òàêèå ýôôåêòû, êàê ãå-
íåðàöèÿ íèçêî÷àñòîòíûõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé
(â îñíîâíîì ðàäèîäèàïàçîíà), ýìèññèÿ çàðÿæåí-
íûõ ÷àñòèö (ýëåêòðîíîâ) ñ ýíåðãèÿìè äî 100 êýÂ,
âûõîä èîíîâ, ðåíòãåíîâñêîå èçëó÷åíèå, ìèêðîðàç-
ðÿäû â òðåùèíàõ [30]. Ýêñïåðèìåíòû ïî óäàðíî-
ìó ñæàòèþ îáðàçöîâ çàñâèäåòåëüñòâîâàëè ñêà÷îê
ïîòåíöèàëîâ íà ôðîíòå óäàðíîé âîëíû. Â ìàã-
íèòíûõ ìàòåðèàëàõ âîçíèêàþò ýôôåêòû èõ óäàð-
íîãî íàìàãíè÷èâàíèÿ è ðàçìàãíè÷èâàíèÿ. Áûñò-
ðîå ñæàòèå ïîðîä ïðè ðàñïðîñòðàíåíèè óäàðíîé
âîëíû ïî ïîðèñòîìó âåùåñòâó ñîïðîâîæäàåòñÿ
ïîÿâëåíèåì ñèëüíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé [30].
Óñòàíîâëåíî, ÷òî ýëåêòðîìàãíèòíûå èìïóëüñ-
íûå âîçìóùåíèÿ ïîÿâëÿþòñÿ ñèíõðîííî ñ àêóñ-
òè÷åñêîé ýìèññèåé ðàçðóøàåìîãî îáðàçöà. Òàê, â
íåêîòîðûõ ðàáîòàõ óòâåðæäàåòñÿ, ÷òî ýëåêòðîìàã-
íèòíûå âîçìóùåíèÿ áîëåå èíòåíñèâíû íà ðàííèõ
ñòàäèÿõ ðàçðóøåíèÿ, â òî âðåìÿ êàê àêóñòè÷åñêàÿ
ýìèññèÿ óâåëè÷èâàåòñÿ ê ìîìåíòó åãî ïîëíîãî
ðàçðóøåíèÿ1. Ïðè ýòîì ñïåêòð ýëåêòðîìàãíèòíûõ
âîçìóùåíèé, ãåíåðèðóåìûõ ïðè ðàçðóøåíèè, äî-
ñòàòî÷íî øèðîê – îò 10 êÃö äî 1 ÌÃö, à ìàêñè-
ìóì èíòåíñèâíîñòè ïðèõîäèòñÿ íà äèàïàçîí 1–
50 êÃö [30].
Óñòàíîâëåíî òàêæå, ÷òî â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ
àêóñòè÷åñêèé è ýëåêòðîìàãíèòíûé èìïóëüñû
îáóñëîâëåíû îäíîé è òîé æå ïðè÷èíîé – áûñò-
ðûì (1–100 ìêñ) ðîñòîì îòäåëüíûõ ìèêðîòðåùèí
îòðûâà [30].
Áîëüøîå âíèìàíèå èññëåäîâàòåëè óäåëÿëè
òàêæå èçó÷åíèþ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ýôôåêòîâ,
ÓÄÊ 550.837; 551.14
ÝËÅÊÒÐÎÌÀÃÍÈÒÍÀß ÝÌÈÑÑÈß ËÈÒÎÑÔÅÐÛ:
ÍÎÂÛÅ ÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜÍÛÅ ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ È ÀÍÀËÈÇ ÏÐÎÁËÅÌÛ
© Â.Í. Øóìàí, 2010
Èíñòèòóò ãåîôèçèêè èì. Ñ.È. Ñóááîòèíà ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ, Óêðàèíà
Discussed in the paper is the problem of generation and propagation of electromagnetic signals that have a lithospheric origin.
Attention is concentrated on electrodynamics of geological medium – open dissipative seismic-electromagnetic generating
system – and in particular on the methods of its description, on interaction between radiation and substance. Some mathematical
aspects of generation of electromagnetic disturbances in radio-wave range are being analyzed. The article shows possible ways of
application of electromagnetic component of lithosphere emission for the diagnostics of its structure and geodynamic processes
in it. Some experimental results on registration of spontaneous electromagnetic emission of lithosphere are given.
Keywords: electromagnetic disturbances, mechanic-electromagnetic transformations, geological medium, seismic-
electromagnetic generating structure, autowave transfer mechanism.
1 Ïî èçâåñòíûì ìîòèâàì (ñì., íàïðèìåð: Âàíøòåéí Ë.À. Ðàñïðîñòðàíåíèå èìïóëüñîâ // Óñïåõè ôèç. íàóê. – 1976. –
Ò. 118, âûï. 2. – Ñ. 339–367) â äàëüíåéøåì âìåñòî òåðìèíà “ñèãíàë” (ïåðåíîñ÷èê èíôîðìàöèè; èìïóëüñ ñ ôðîíòîì)
áóäåì ïðåèìóùåñòâåííî ïîëüçîâàòüñÿ òåðìèíîì “èìïóëüñ” (èìïóëüñ ñ ãîëîìîðôíîé (àíàëèòè÷åñêîé) êîìïëåêñíîé
îãèáàþùåé íå åñòü ñèãíàë â ñîáñòâåííîì ñìûñëå ýòîãî ñëîâà, ïîñêîëüêó òàêîé èìïóëüñ áåñêîíå÷åí âî âðåìåíè è ëèøåí
ýëåìåíòà âíåçàïíîñòè) èëè áîëåå íåéòðàëüíûì – “âîçìóùåíèå”.
80 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 3
ñâÿçàííûõ ñ ðàñïðîñòðàíåíèåì â çåìíîé êîðå
ñåéñìè÷åñêèõ âîëí (êîñåéñìè÷åñêèõ ÿâëåíèé, ñî-
ïóòñòâóþùèõ ðàñïðîñòðàíåíèþ ñåéñìè÷åñêèõ
âîëí) [14, 15, 28, 30]. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ýëåêò-
ðîìàãíèòíûå âîçìóùåíèÿ, ðåãèñòðèðóåìûå íà ïî-
âåðõíîñòè Çåìëè, îáóñëîâëåíû äâóìÿ ïðè÷èíàìè:
ñåéñìîýëåêòðè÷åñêèìè ÿâëåíèÿìè, ñâÿçàííûìè ñ
ýëåêòðîêèíåòè÷åñêèì ýôôåêòîì â ïîðèñòûõ âëà-
ãîíàñûùåííûõ ñðåäàõ, è âîçìóùåíèÿìè ãåîìàã-
íèòíîãî ïîëÿ ïðè äâèæåíèè ïðîâîäÿùèõ ãîðíûõ
ïîðîä çà ôðîíòîì ñåéñìè÷åñêîé âîëíû âî âíåø-
íåì ãåîìàãíèòíîì ïîëå. Îäíàêî ñèëüíîå ïîãëî-
ùåíèå ìèêðîñåéñìè÷åñêèõ, à îñîáåííî ýëåêòðîìàã-
íèòíûõ âîçìóùåíèé ðàäèîâîëíîâîãî äèàïàçîíà íà
òðàññàõ ðàñïðîñòðàíåíèÿ â çåìíîé êîðå ïîðîæäàåò
èçâåñòíûå ïðîáëåìû ïðè ïîïûòêàõ ïåðåíîñà ðå-
çóëüòàòîâ ëàáîðàòîðíûõ îïûòîâ íà ðåàëüíóþ ãåî-
ñðåäó [37, 38].
Êàê èçâåñòíî, âûñîêî÷àñòîòíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ
ñïåêòðà ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ â ðåàëüíîé
ãåîñðåäå íå ìîæåò âûéòè íà çåìíóþ ïîâåðõíîñòü
èç îáëàñòåé ãåíåðàöèè, ãëóáèíà êîòîðûõ ïðåâû-
øàåò ìîùíîñòü ñêèí-ñëîÿ íà ýòèõ ÷àñòîòàõ. Â
ïðèïîâåðõíîñòíûõ æå ãîðèçîíòàõ çåìíîé êîðû
ïðîáëåìàòè÷íî íàéòè èñòî÷íèêè ðàäèîýìèññèè, à
åùå òðóäíåå ñâÿçàòü åå ñ ïðîöåññàìè, ïðîèñõîäÿ-
ùèìè íà ãëóáèíå (â ÷àñòíîñòè, ñ ïðîöåññîì ïîä-
ãîòîâêè ñåéñìè÷åñêîãî ñîáûòèÿ). Ñ òàêîé òî÷êè
çðåíèÿ êàæåòñÿ åñòåñòâåííûì ñêåïñèñ ìíîãèõ èñ-
ñëåäîâàòåëåé â îòíîøåíèè âîçìîæíîé ñâÿçè èí-
òåíñèâíîñòè ðàäèîèçëó÷åíèÿ êèëîãåðöîâîãî è, òåì
áîëåå, ìåãàãåðöîâîãî äèàïàçîíîâ ñ ïðîöåññàìè,
ïðîèñõîäÿùèìè â î÷àãå áóäóùåãî ñåéñìè÷åñêîãî
ñîáûòèÿ. Ïî ýòîé ïðè÷èíå èíòåðåñû èññëåäîâàòå-
ëåé ñîñðåäîòî÷èëèñü íà äèàïàçîíå îò äîëåé ãåðöà
äî íåñêîëüêèõ ãåðö, îòíîñÿùèõñÿ ê öåíòðàëüíîé
÷àñòè ïîëîñû ÷àñòîò ñåéñìîëîãè÷åñêèõ ñèãíàëîâ
[14, 15, 28]. Ìîùíîñòü ñêèí-ñëîÿ â äàííîì ñëó-
÷àå ñòàíîâèòñÿ ñîïîñòàâèìîé ñ ãëóáèíîé âîçìîæ-
íîãî î÷àãà, è âûõîä ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷å-
íèÿ íà çåìíóþ ïîâåðõíîñòü ôèçè÷åñêè ðåàëåí.
Âûñîêî÷àñòîòíûå óïðóãèå êîëåáàíèÿ òàêæå
ïîäâåðæåíû ñèëüíîìó ïîãëîùåíèþ ñðåäîé, è èõ
îáíàðóæåíèå íà çåìíîé ïîâåðõíîñòè, ïî ìíåíèþ
Ì.À. Ñàäîâñêîãî [27], ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî
îíè, î÷åâèäíî, ãåíåðèðóþòñÿ ðàññðåäîòî÷åííî âî
âñåì îáúåìå ëèòîñôåðû. Ïðè ýòîì áûëî áû åñòå-
ñòâåííûì ñ÷èòàòü êîëåáàíèÿ ãåîñðåäû â ðàçëè÷-
íûõ ñïåêòðàëüíûõ îáëàñòÿõ ñîáñòâåííûìè êîëå-
áàíèÿìè ñîñòàâëÿþùèõ åå áëîêîâ. Èíà÷å ãîâîðÿ,
ðåàëüíàÿ ñðåäà âåäåò ñåáÿ ïîäîáíî íàáîðó ðåçîíà-
òîðîâ. Ýòèì è îáúÿñíÿåòñÿ ïîÿâëåíèå îò÷åòëèâî
âûðàæåííûõ ìàêñèìóìîâ íàáëþäàåìûõ ñïåêòðîâ
íà ÷àñòîòàõ fk = vk/Lk, ãäå Lk – ïðåèìóùåñòâåííûé
ðàçìåð áëîêà; vk – ñêîðîñòü çâóêà â íåì.
Ñòàíîâèòñÿ âñå áîëåå î÷åâèäíûì, ÷òî àäåê-
âàòíàÿ ôîðìàëèçàöèÿ ïðîöåññà ãåíåðàöèè ñïîí-
òàííîé ýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè è ìåõàíè÷å-
ñêèõ âèáðàöèé íóæäàåòñÿ â êà÷åñòâåííî íîâûõ
ìîäåëÿõ ãåîñðåäû, êîòîðûå ïîçâîëèëè áû àíàëè-
çèðîâàòü ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííóþ ñòðóêòóðó
ìèêðîñåéñìè÷åñêèõ è ýëåêòðîìàãíèòíûõ êîëåáà-
íèé è åå ñâÿçü ñî ñòðóêòóðîé è äèíàìèêîé ãåî-
ñðåäû. Åñòåñòâåííî òàêæå ñ÷èòàòü, ÷òî îïèñàíèå
ìåõàíè÷åñêèõ âèáðàöèé è ýëåêòðîìàãíèòíîãî
ôîíà ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ íåâîçìîæíî
áåç ó÷åòà ñòðóêòóðíûõ ñâîéñòâ ñðåäû è åå îñîáåí-
íîñòåé. Òåì íå ìåíåå ïðîôåññèîíàëüíûå ïðèåìû
è ïðèìåíÿåìûé â èññëåäîâàíèè ýòèõ ïðîáëåì àï-
ïàðàò âñå åùå äîâëåþò íàä àäåêâàòíîñòüþ ïîäõîäà
ê ñòîëü ñëîæíûì ÿâëåíèÿì, à îãðàíè÷åííîñòü ýêñ-
ïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ íåèçáåæíî âåäåò ê ñõåìà-
òèçàöèè è îãðàíè÷åííîñòè òåîðåòè÷åñêèõ ìîäåëåé.
Ðàññìîòðåíèþ óêàçàííîãî êðóãà ïðîáëåì ñ àê-
öåíòîì íà íîâûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå è
ïîñâÿùåíî äàëüíåéøåå èçëîæåíèå. Çàìåòèì, ÷òî
÷àñòü ýòèõ äàííûõ óæå îòðàæåíà â ðÿäå ïóáëèêà-
öèé, äðóãèå åùå íå ïîëó÷èëè äîëæíîãî îñâåùå-
íèÿ. Âíèìàíèå êîíöåíòðèðóåòñÿ íà âîïðîñàõ, îò-
âåòû íà êîòîðûå íå òàê î÷åâèäíû è äèñêóññèîííû,
òàêèì îáðàçîì, äîïîëíÿåòñÿ àíàëèç ñîñòîÿíèÿ èñ-
ñëåäîâàíèé ïðîáëåìû, âêëþ÷àÿ è íåêîòîðûå
ñìåæíûå.
Ðàçóìååòñÿ, ïðåäëàãàåìàÿ êîíöåïöèÿ íå ÿâëÿ-
åòñÿ ïîñòóëàòîì è ïîýòîìó ìîæåò è äîëæíà ìå-
íÿòüñÿ, êîððåêòèðîâàòüñÿ è äîïîëíÿòüñÿ ïðè ïî-
ÿâëåíèè íîâûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ è
òåîðåòè÷åñêèõ âîççðåíèé. Ìîæíî íàäåÿòüñÿ òàêæå
íà ïðåîäîëåíèå òåíäåíöèè ê çàìûêàíèþ ãåîýëåêò-
ðèêè â êðóãó ñîáñòâåííûõ ïðîáëåì, òîðìîçÿùèõ åå
èíòåãðàöèþ ñ ñåéñìîëîãèåé, ãåîìåõàíèêîé è ãåî-
ëîãèåé.
Ãåîñðåäà è ãëîáàëüíûé ìåõàíèçì ãåíåðàöèè ñåé-
ñìîýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè. Êàê óæå óïîìèíà-
ëîñü, ê ôóíäàìåíòàëüíûì ñâîéñòâàì ãåîñðåäû îò-
íîñèòñÿ åå ñòðîåíèå [16, 27]. Îíà ñîñòîèò èç
ìíîæåñòâà ðàçëè÷íûõ ïî ðàçìåðàì áëîêîâ, ïåðå-
ìåùàþùèõñÿ êàê åäèíîå öåëîå è âçàèìîäåéñòâó-
þùèõ â ïðîöåññå ïåðåìåùåíèÿ. Îñíîâíàÿ îñîáåí-
íîñòü òàêîé ñðåäû – èåðàðõè÷åñêîå ðàñïðåäåëåíèå
ïî ðàçìåðàì åå ýëåìåíòîâ. Âçàèìîäåéñòâèå áëîêîâ,
âêëþ÷àþùåå â ñåáÿ ïðîöåññû äðîáëåíèÿ, äåôîð-
ìàöèè è ïëàñòè÷åñêîãî òå÷åíèÿ îòäåëüíîñòåé, çà-
öåïëåíèÿ ìåõàíè÷åñêîé è ôèçèêî-õèìè÷åñêîé
ïðèðîäû, ïðîèñõîäèò, â îñíîâíîì, ïî èõ ãðàíè-
öàì. Ãåîñðåäà íåïðåðûâíî ïîäâåðãàåòñÿ äåéñòâèþ
ðàçíîìàñøòàáíûõ âíóòðåííèõ è âíåøíèõ ñèë: íà
íåå ïîñòîÿííî äåéñòâóþò ôëóêòóàöèîííûå è ïå-
ðèîäè÷åñêèå âîçìóùåíèÿ, ñîçäàâàÿ â ñîâîêóïíîñ-
òè øóìîâîå ïîëå (ïðèëèâû, ìåòåîôàêòîðû, óïðó-
ãèå âîëíû ìåñòíîé è îòäàëåííîé ñåéñìè÷íîñòè,
òåêòîíè÷åñêàÿ äåôîðìàöèÿ, âàðèàöèè ñêîðîñòè
âðàùåíèÿ Çåìëè è äðóãèå ôàêòîðû). Ãåîñðåäà ìî-
æåò íàõîäèòüñÿ â ðàçíûõ ìåòàñòàáèëüíûõ ñîñòîÿ-
íèÿõ ñ íåñêîëüêèìè ïîëîæåíèÿìè ðàâíîâåñèÿ. Â
íåé ïîñòîÿííî ìåíÿþòñÿ ôèçèêî-õèìè÷åñêèå è
81ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3
ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà è ïàðàìåòðû êîí-
òàêòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ âíóòðè áëîêîâ è â ãðà-
íè÷íûõ ñòðóêòóðàõ âñëåäñòâèå âàðèàöèé âîñõîäÿ-
ùèõ ïîòîêîâ ëåãêèõ ãàçîâ. Ïîëàãàþò, ÷òî èìåííî
âîñõîäÿùèå ïîòîêè ëåãêèõ ãàçîâ ìîãóò áûòü îñ-
íîâíûì ïåðåìåííûì ôàêòîðîì, êîíòðîëèðóþùèì
òåêóùóþ íåóñòîé÷èâîñòü ëèòîñôåðû è ñòèìóëè-
ðóþùèì îáìåí ýíåðãèåé ìåæäó åå îòäåëüíûìè
ýëåìåíòàìè [16].
Ãëóáèííûé ôëþèä ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñëîæ-
íóþ îòêðûòóþ, ýíåðãåòè÷åñêè êîíöåíòðèðîâàí-
íóþ äèíàìè÷åñêóþ ñèñòåìó, ïîñòîÿííî ìåíÿþ-
ùóþ ñâîé ñîñòàâ è ñâîéñòâà. Ïîëàãàþò [16], ÷òî
âûøå ãðàíèöû Ìîõî ëåãêèå ãàçû H, He ðàñòâîðå-
íû âî ôëþèäå è òâåðäîé ôàçå è èõ âîñõîäÿùèé
ïîòîê îáóñëîâëåí ãðàäèåíòàìè íàïðÿæåíèé è òåì-
ïåðàòóðû. Íèæå ýòîé ãðàíèöû ïîòîê ëåãêèõ ãàçîâ
ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ òîëüêî ÷åðåç òâåðäóþ ôàçó
â ðåçóëüòàòå äèôôóçèè. Çàìåòèì, ÷òî âî ôëþèäå
ðàñòâîðåíà ñìåñü ãàçîâ – H2, He, N2, CO, CO2,
CH4 è äð. Íî íàèáîëüøóþ âåðîÿòíîñòü ïåðåéòè â
òâåðäûé ðàñòâîð èìåþò âîäîðîä è ãåëèé.
Ñëåäñòâèåì âçàèìîäåéñòâèÿ âîñõîäÿùèõ ïå-
ðåìåííûõ ïîòîêîâ ëåãêèõ ãàçîâ ñ òâåðäîé ôàçîé
ÿâëÿþòñÿ âàðèàöèè îáúåìîâ ýëåìåíòîâ ñðåäû è
íàðóøåíèå èõ àêêîìîäàöèè ìåæäó ñîáîé è áëîêà-
ìè. Ïðè ýòîì êèíåòèêà èçìåíåíèé îáúåìîâ ýëå-
ìåíòîâ òâåðäîãî òåëà è, ñîîòâåòñòâåííî, âàðèàöèè
îáúåìíî-íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ ñðåäû çàâèñÿò
îò ïàðöèàëüíîãî äàâëåíèÿ ëåãêèõ ãàçîâ âî ôëþè-
äå è òâåðäîé ôàçå. Ïðè âûõîäå ãàçîâ èç êðèñòàë-
ëè÷åñêèõ ñòðóêòóð èëè èõ êîàãóëÿöèè âíóòðè
ñòðóêòóð â ïîðàõ ïðîèñõîäèò âîññòàíîâëåíèå ïà-
ðàìåòðîâ ñòðóêòóð, ò. å. âîçâðàùåíèå ê “èñõîäíî-
ìó” ñîñòîÿíèþ.
Ðàññìàòðèâàþò òðè îñíîâíûõ ïðîöåññà, îáóñ-
ëîâëèâàþùèõ íåóñòîé÷èâîñòü ëèòîñôåðû ïðè
ïðîõîæäåíèè ÷åðåç íåå ëåãêèõ ãàçîâ: ôîðìèðîâà-
íèå ïîðèñòîñòè ñ âûñîêèì âíóòðåííèì äàâëåíèåì
ãàçîâ, ìåæäîóçåëüíóþ äèôôóçèþ, ôàçîâûå ïåðå-
õîäû ïî âûñîêîòåìïåðàòóðíîìó òèïó â ïðèñóò-
ñòâèè ãåëèÿ. Ïðè ýòîì â óñëîâèÿõ âçàèìîäåéñòâèÿ
ñ íåïðåðûâíûì è ïåðåìåííûì ïîòîêîì âîñõîäÿ-
ùèõ ëåãêèõ ãàçîâ òâåðäàÿ ôàçà ñðåäû áóäåò èñïû-
òûâàòü ìàêðîñêîïè÷åñêèå äåôîðìàöèîííûå ýôôåê-
òû [16]. Ïðèâåäåííûå ñîîáðàæåíèÿ èìåþò
ýêñïåðèìåíòàëüíîå îáîñíîâàíèå: ïðè èìïëàíòàöèè
â îáðàçöû ãîðíûõ ïîðîä âîäîðîäà è ãåëèÿ â êîí-
öåíòðàöèÿõ, ñîîòâåòñòâóþùèõ ðåàëüíûì â ëèòî-
ñôåðå, èõ äåôîðìàöèÿ äîñòèãàëà âåëè÷èí 0,01–0,06,
÷òî ïðåâûøàåò çíà÷åíèÿ ïðåäåëüíûõ ðàçðóøàþ-
ùèõ äåôîðìàöèé ëèòîñôåðû – 0,0001 [16].
Òàêèì îáðàçîì, ïîñòîÿííî äåéñòâóþùèé ôàê-
òîð, èìåþùèé îáùåïëàíåòàðíûé õàðàêòåð, ýòî
ïðîöåññû íåïðåðûâíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ âûõîäÿ-
ùèõ ïîòîêîâ ëåãêèõ ãàçîâ H2 è He ñ òâåðäîé ôà-
çîé ëèòîñôåðû, ïðè êîòîðîì ìåíÿþòñÿ îáúåìû
ýëåìåíòîâ ñðåäû, ÷òî ïðèâîäèò ê íåñèíõðîííûì
âàðèàöèÿì åå îáúåìíî-íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ.
 èòîãå ëèòîñôåðà ÿâëÿåòñÿ àêòèâíîé, îòêðûòîé è
íåðàâíîâåñíîé ñèñòåìîé, â êîòîðîé åå ïàðàìåòðû
íåïðåðûâíî ìåíÿþòñÿ. Ïðè ýòîì îòäåëüíûå îáúå-
ìû ëèòîñôåðû õàðàêòåðèçóþòñÿ ñîáñòâåííûìè ðå-
æèìàìè âàðèàöèé ïàðàìåòðîâ ñðåäû. Ñóùåñòâåí-
íî, ÷òî âåñüìà áûñòðàÿ èçìåí÷èâîñòü ñêîðîñòíûõ
ïàðàìåòðîâ ñðåäû ïðÿìî óêàçûâàåò íà íàëè÷èå
ïðîöåññîâ, âëèÿþùèõ èìåííî íà ïàðàìåòðû êðèñ-
òàëëè÷åñêèõ ñòðóêòóð [16].
Êàê èçâåñòíî [18], ýíåðãåòè÷åñêàÿ íàêà÷êà òà-
êîé ñðåäû ñïîñîáñòâóåò ôîðìèðîâàíèþ àêòèâíûõ
ñèñòåì, õàðàêòåðèçóþùèõñÿ íåëèíåéíîé äèíàìè-
êîé ôèçè÷åñêèõ ïîëåé è àâòîâîëíîâûìè ìåõàíèç-
ìàìè ïåðåíîñà ôëþèäîâ. Ïðè äîïîëíèòåëüíîì
ïîñòóïëåíèè ýíåðãèè â ãåîñðåäó â òàêèõ ñèñòåìàõ
ìîãóò âîçíèêàòü ñòàòè÷åñêèå, ïóëüñèðóþùèå èëè
áåãóùèå îáëàñòè êîíöåíòðàöèè ôëþèäà. Ðåæèìû,
òèïè÷íûå äëÿ àêòèâíûõ ñðåä: àâòîâîëíû, âîëíû
ïåðåêëþ÷åíèÿ è ïèêè; èõ àäåêâàòíîå îïèñàíèå
âîçìîæíî ëèøü ïîñðåäñòâîì íåëèíåéíûõ óðàâíå-
íèé [2, 17].
Íàïîìíèì, ÷òî ïîä àâòîâîëíàìè ïîäðàçóìå-
âàþò ïðîñòðàíñòâåííî-ëîêàëèçîâàííûå èìïóëüñû,
êîòîðûå ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ ñ ïîñòîÿííîé ñêî-
ðîñòüþ áåç ñóùåñòâåííîãî èçìåíåíèÿ ñâîåé ôîð-
ìû. Ýòè óåäèíåííûå ñîñòîÿíèÿ â òàêèõ ñèñòåìàõ
íàçûâàþò òàêæå àâòîñîëèòîíàìè, ÷åì ïîä÷åðêè-
âàåòñÿ òîò ôàêò, ÷òî ôîðìà, àìïëèòóäà, ñêîðîñòü
ðàñïðîñòðàíåíèÿ, ÷àñòîòà ïóëüñàöèé àâòîâîëí íå
çàâèñÿò îò íà÷àëüíîãî âîçìóùåíèÿ è îïðåäåëÿ-
þòñÿ ïàðàìåòðàìè ñèñòåìû. Îáû÷íî àâòîâîëíû
èìåþò ðåçêî î÷åð÷åííûå ãðàíèöû, ÷òî äåëàåò èõ
íåëèíåéíûìè ðåçîíàòîðàìè. Íàëè÷èå ôëþèäà –
îñíîâíîé ôàêòîð èõ ñóùåñòâîâàíèÿ. Àâòîâîëíû
âçàèìîäåéñòâóþò ìåæäó ñîáîé. Ïðè ýòîì ìàëûå
âîçìóùåíèÿ â ñèñòåìå çàòóõàþò, â òî âðåìÿ êàê
“âûæèâàåò íàèáîëåå óñòîé÷èâàÿ è ïðîñòàÿ ãåî-
ìåòðè÷åñêè êîíôèãóðàöèÿ ñî ñòîÿ÷èìè «âîëíà-
ìè»” [31]. Ãåíåðèðóåìûå è èçëó÷àåìûå èç òàêèõ
îáëàñòåé ãåîñðåäû ñåéñìîàêóñòè÷åñêèå è ýëåêòðî-
ìàãíèòíûå âîçìóùåíèÿ è ðåãèñòðèðóþòñÿ íà çåì-
íîé ïîâåðõíîñòè. Êàê èçâåñòíî, è ñåéñìè÷åñêèé
ïðîöåññ, è ïðîöåññû ìåõàíîýëåêòðîìàãíèòíûõ
ïðåîáðàçîâàíèé ðåàëèçóþòñÿ ïðåèìóùåñòâåííî ïî
ãðàíèöàì áëîêîâ è ðàçëîìíûõ çîí, ãäå ïðîÿâëÿ-
åòñÿ àêòèâíàÿ öèðêóëÿöèÿ ôëþèäíîé ôàçû, à òàê-
æå âîñõîäÿùèõ è ïåðåìåííûõ ïîòîêîâ ëåãêèõ ãà-
çîâ ãëóáèííîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, ñëåäñòâèåì ÷åãî
ÿâëÿþòñÿ íåïðåðûâíûå è áûñòðûå èçìåíåíèÿ ïà-
ðàìåòðîâ ãåîñðåäû â áëîêîâûõ è ãðàíè÷íûõ ñòðóê-
òóðàõ. Õàðàêòåðíàÿ îñîáåííîñòü äàííûõ ïðîöåñ-
ñîâ â ïðåäåëüíî ýíåðãîíàñûùåííîé ñðåäå, êàê óæå
óïîìèíàëîñü, – èõ íåóñòîé÷èâîñòü. Ïîýòîìó òî÷-
íûé äîëãîñðî÷íûé ïðîãíîç äëÿ ïîäîáíûõ ÿâëå-
íèé, ïî ìíåíèþ Ì.À. Ñàäîâñêîãî, Â.Ô. Ïèñàðåí-
êî è äð., íåâîçìîæåí: èíîãäà äàæå ñêîëü óãîäíî
äåòàëüíîå çíàíèå ñîñòîÿíèÿ ïðèíöèïèàëüíî äèñ-
82 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 3
êðåòíîé ñèñòåìû íå äàåò îñíîâàíèÿ äëÿ îäíîçíà÷-
íîãî ïðåäñêàçàíèÿ áóäóùåãî åå ïîâåäåíèÿ.  ÷àñò-
íîñòè, äèñêðåòíûé øàã ìîæåò ïðîéòè òî÷êó áè-
ôóðêàöèè ðåøåíèÿ. Ïðè÷åì âëèÿíèå îáû÷íî
ïðåíåáðåãàåìûõ ïðè ðàññìîòðåíèè ïîäîáíûõ ïðî-
öåññîâ ìàëûõ ýôôåêòîâ ìîæåò ñòàòü îïðåäåëÿþ-
ùèì, è íåâîçìîæíî ïðåäñêàçàòü, êàêàÿ èç åãî âåò-
âåé ðåàëèçóåòñÿ â áóäóùåì. Íî ïðè ýòîì â
ïîäîáíûõ ñèñòåìàõ âîçìîæíî òàêæå ôîðìèðîâà-
íèå óïîðÿäî÷åííûõ ñòðóêòóð, ïîâåäåíèå êîòîðûõ
óæå, â ïðèíöèïå, ïîääàåòñÿ ïðîãíîçèðîâàíèþ.
Ñîñðåäîòî÷èì äàëåå âíèìàíèå íà ñàìèõ ìåõà-
íèçìàõ ãåíåðàöèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ ñèãíàëîâ â
ðàññìàòðèâàåìîé ñèñòåìå. Êàê îòìå÷àëîñü âûøå,
ïîñòîÿííî äåéñòâóþùèé ïëàíåòàðíûé ôàêòîð –
ýòî ïðîöåññ íåïðåðûâíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ âîñõî-
äÿùèõ ïîòîêîâ ëåãêèõ ãàçîâ ñ òâåðäîé ôàçîé ëè-
òîñôåðû, ïðè êîòîðûõ ìåíÿþòñÿ îáúåìû ðàçëè÷-
íûõ ýëåìåíòîâ ãåîñðåäû, ÷òî ïðèâîäèò ê
íåñèíõðîííûì âàðèàöèÿì îáúåìíî-íàïðÿæåííî-
ãî ñîñòîÿíèÿ ñðåäû. Ïðè ýòîì êèíåòèêà èçìåíå-
íèé îáúåìîâ åå ýëåìåíòîâ è, ñîîòâåòñòâåííî, âà-
ðèàöèè îáúåìíî-íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ áóäóò
çàâèñåòü îò ïàðöèàëüíîãî äàâëåíèÿ ëåãêèõ ãàçîâ
âî ôëþèäå è òâåðäîé ôàçå. Âñëåäñòâèå âûñîêîé
ïîäâèæíîñòè ëåãêèõ ãàçîâ ïðîèñõîäèò óâåëè÷å-
íèå ïåðèîäîâ êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè âåùåñòâà
çåìíîé êîðû (óâåëè÷åíèå åå îáúåìà), à ïîñëåäóþ-
ùèé çàõâàò ìåæäîóçåëüíûõ àòîìîâ ãåëèÿ è âîäî-
ðîäà è îáðàçîâàíèå ðàñòâîðîâ çàìåùåíèÿ ñîïðî-
âîæäàþòñÿ óìåíüøåíèåì ïåðèîäîâ ðåøåòêè [16].
Íî, êàê èçâåñòíî, áîëüøàÿ ÷àñòü âîçíèêàþùèõ
íàïðÿæåíèé ðåëàêñèðóåò âñëåäñòâèå ðîæäåíèÿ è
ïîñëåäóþùåãî äâèæåíèÿ ðàçëè÷íîãî òèïà äåôåê-
òîâ êðèñòàëëè÷åñêîé ñòðóêòóðû, à êàæäûé àêò
ðîæäåíèÿ äåôåêòà è êàæäûé ýëåìåíòàðíûé àêò
äâèæåíèÿ äåôåêòîâ ñîïðîâîæäàåòñÿ âîçáóæäåíè-
åì êîëåáàíèé êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè, êàê àêóñ-
òè÷åñêèõ, òàê è îïòè÷åñêèõ. Íà ýòîé îñíîâå â ðà-
áîòå [4] ïðåäëîæåí íåëèíåéíûé ìåõàíèçì
óñèëåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí ïðè èõ âçàèìî-
äåéñòâèè ñ äåôåêòàìè êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè
âåùåñòâà çåìíîé êîðû, ïîçâîëÿþùèé ïîíÿòü íå-
êîòîðûå îñîáåííîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷å-
íèÿ, â ÷àñòíîñòè, åãî äàëüíåãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ.
Ðàçóìååòñÿ, òàêèå âûâîäû ñîîòâåòñòâóþò ñëó÷àþ
ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí â êðèñ-
òàëëàõ â îáëàñòè ïðîçðà÷íîñòè.
Ïî ñóùåñòâó, ýòîò ìåõàíèçì óñèëåíèÿ ýëåêò-
ðîìàãíèòíûõ âîëí ïðè èõ âçàèìîäåéñòâèè ñ äå-
ôåêòàìè êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè âåùåñòâà çåì-
íîé êîðû, íàõîäÿùåéñÿ â íåðàâíîâåñíîì
ñîñòîÿíèè, î÷åíü áëèçîê ê ìåõàíèçìó ñâåðõèçëó-
÷åíèÿ Äèêêå [22]. Åãî ñóòü ñâîäèòñÿ ê êîððåëèðî-
âàííîìó âçàèìîäåéñòâèþ îñöèëëÿòîðîâ ñ ïîëåì,
ïðèâîäÿùèì ê âîçíèêíîâåíèþ ñèíôàçíîãî êîëå-
áàíèÿ èçëó÷àòåëåé è ðåçîíàíñíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ
ñî ñðåäîé [5].
Âîçìîæåí è äðóãîé, ìàêðîñêîïè÷åñêèé, ïîä-
õîä ê ïðîáëåìå ãåíåðàöèè è ðàñïðîñòðàíåíèÿ
ýëåêòðîìàãíèòíîãî øóìà [5, 37, 38]. Íåðàâíîâåñ-
íîñòü, íåëèíåéíîñòü, íåóñòîé÷èâîñòü, ðåàëüíàÿ
ñòðóêòóðà ãåîñðåäû – îñíîâíûå ïðåäïîñûëêè, íà
êîòîðûõ îí îñíîâàí. Êàê óæå óïîìèíàëîñü, â ýòèõ
óñëîâèÿõ â ãåîñðåäå íà ýíåðãåòè÷åñêèõ ïîòîêàõ èç
çåìíûõ íåäð âîçìîæíî ðàñïðîñòðàíåíèå ôðîíòà
êîíöåíòðàöèè ôëþèäà (âîçíèêíîâåíèå ñòàòè÷å-
ñêèõ, ïóëüñèðóþùèõ è áåãóùèõ îáëàñòåé åãî êîí-
öåíòðàöèè) èëè ïîòîêà ëåãêèõ ãàçîâ è ñâÿçàííûõ
ñ íèì áûñòðûõ âàðèàöèé òàêèõ ôèçè÷åñêèõ è ôè-
çèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ãåîñðåäû, êàê ñêî-
ðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîçìóùåíèé, äèýëåêòðè-
÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü, ïðîâîäèìîñòü è äð. Â
÷àñòíîñòè, â îêðåñòíîñòè ðàñïðîñòðàíÿþùåãîñÿ
ôðîíòà êîíöåíòðàöèè ôëþèäà (ïîòîêà ëåãêèõ ãà-
çîâ) âîçìîæíî ôîðìèðîâàíèå “âîëíû” êîìïëåêñ-
íîé äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè [5, 37, 38]
è, ñîîòâåòñòâåííî, ãåíåðàöèè ïåðåõîäíîãî ðàññåÿ-
íèÿ [11].
Íàïîìíèì, ÷òî ïåðåõîäíûì ðàññåÿíèåì íàçû-
âàþò ïåðåõîäíûé ïðîöåññ â íåñòàöèîíàðíîé ñðå-
äå. Åãî ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ïðîöåññ ðàññåÿ-
íèÿ (òðàíñôîðìàöèè) âîçìóùåíèÿ èëè èìïóëüñà
(“âîëíû”) êîìïëåêñíîé ïðîíèöàåìîñòè ïðè åãî
ïàäåíèè íà îòäåëüíûå çàðÿäû, ñãóñòêè çàðÿäîâ,
ýëåêòðè÷åñêèõ äèïîëåé è äðóãèõ ðàññåèâàòåëåé,
ñîäåðæàùèõñÿ â ãåîñðåäå (èëè ïîÿâëÿþùèõñÿ â
íåé â ïðîöåññå åå äåôîðìèðîâàíèÿ) ñ îáðàçîâàíè-
åì ýëåêòðîìàãíèòíûõ, à â ïðèíöèïå, è äðóãèõ
âîëí [11, ñ. 193].
Âàæíîå ñâîéñòâî ïåðåõîäíîãî èçëó÷åíèÿ – åãî
óçêîóãëîâàÿ íàïðàâëåííîñòü.
Çàìåòèì, ÷òî, êàê ñâèäåòåëüñòâóåò ýêñïåðè-
ìåíò, îòäåëüíî âçÿòûå ýëåìåíòû (îáúåìû) ëèòî-
ñôåðû îòëè÷àþòñÿ ñîáñòâåííûìè õàðàêòåðíûìè
ðåæèìàìè âàðèàöèé ïàðàìåòðîâ ñðåäû. Ïðè ýòîì,
êàê ïîä÷åðêèâàåòñÿ â íåêîòîðûõ ðàáîòàõ, íà ðàç-
ëè÷íûõ ìàñøòàáíûõ óðîâíÿõ ëèòîñôåðû èäåò íå-
ïðåðûâíûé ïðîöåññ ðåîðãàíèçàöèè åå ñòðóêòóðû
è êàæäûé óðîâåíü âëèÿåò íà ñìåæíûå, ñîçäàâàÿ
òàêèì îáðàçîì âåñüìà ñëîæíûå ôèçèêî-õèìè÷å-
ñêèå ïîëÿ [16].
Òàêèì îáðàçîì, ïðîöåññû ãåíåðàöèè è ðàñ-
ïðîñòðàíåíèÿ ñïîíòàííîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî
øóìà ñëåäóåò ðàññìàòðèâàòü êàê ñîñòàâíóþ ÷àñòü
ôèçèêè âçàèìîäåéñòâèÿ â ãåîñðåäå – àêòèâíîé
íåëèíåéíîé, èçìåíÿþùåéñÿ âî âðåìåíè ñèñòåìå –
ñåéñìè÷åñêèõ, ãèäðîäèíàìè÷åñêèõ, ôèçèêî-õèìè-
÷åñêèõ, ýëåêòðîìàãíèòíûõ è òåïëîâûõ ïîëåé.
Íåêîòîðûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû. Ñî-
ñðåäîòî÷èì äàëåå âíèìàíèå íà íåêîòîðûõ ýêñïå-
ðèìåíòàëüíûõ ðåçóëüòàòàõ ïî ðåãèñòðàöèè ñïîí-
òàííîé ýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè ëèòîñôåðû,
ïîëó÷åííûõ â ïîñëåäíèå ãîäû ÎÎÎ “Þã-íåôòå-
ãàçãåîëîãèÿ”, âàæíûõ ñ òî÷êè çðåíèÿ äàëüíåéøèõ
ïðèëîæåíèé è îïóáëèêîâàííûõ ëèøü ðàçðîçíåí-
83ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3
íî è ÷àñòè÷íî [5, 6, 29]. Ýòî ïðåäñòàâëÿåòñÿ îñî-
áåííî àêòóàëüíûì, åñëè ó÷åñòü, ÷òî ìíîãèå êîíê-
ðåòíûå âîïðîñû, îòíîñÿùèåñÿ ê òðàêòîâêå ìåõà-
íèçìîâ ìåõàíîýëåêòðîìàãíèòíûõ ïðåîáðàçîâàíèé,
ñòðóêòóðå è îñîáåííîñòÿì ïðîñòðàíñòâåííîãî ðàñ-
ïðåäåëåíèÿ èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ è åãî ðàñ-
ïðîñòðàíåíèÿ âñå åùå îñòàþòñÿ îòêðûòûìè è òðå-
áóþò äàëüíåéøåãî èçó÷åíèÿ. Èçâåñòíî, ÷òî â
ïîäîáíûõ ñëó÷àÿõ ðåøàþùåå ñëîâî ïðèíàäëåæèò
ýêñïåðèìåíòó. È òàêîé ýêñïåðèìåíò àêòèâíî âå-
äåòñÿ [6, 29].
Äëÿ ðåãèñòðàöèè ýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè
Çåìëè â ÎÎÎ “Þã-íåôòåãàçãåîëîãèÿ” ðàçðàáîòàí
íîâûé èçìåðèòåëüíûé êîìïëåêñ “Àñòðîãîí” [6].
 åãî ñîñòàâ âõîäÿò: ðåãèñòðàòîð ýëåêòðîìàãíèò-
íîé ýìèññèè, ïðèåìíèê GPS è èíòåðôåéñíûé
àäàïòåð, îáåñïå÷èâàþùèé âûñîêóþ òåõíîëîãè÷-
íîñòü è àâòîíîìíîñòü ïðîâåäåíèÿ èçìåðåíèé.
Ðåãèñòðàòîð èçìåðÿåò èíòåíñèâíîñòü èì-
ïóëüñíîãî ïîòîêà, îòîáðàæàþùåãî êîëè÷åñòâî èì-
ïóëüñîâ ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ â åäèíèöó
âðåìåíè (îáû÷íî 1 ñ) ñ àìïëèòóäîé âûøå çàäàí-
íîãî ïîðîãà (îáû÷íî âûøå 5 ìêÂ).  êà÷åñòâå
ïåðâè÷íîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ èñïîëüçóåòñÿ âñòðî-
åííàÿ àíòåííà, ñîñòîÿùàÿ èç òðåõ âçàèìíî ïåð-
ïåíäèêóëÿðíûõ êàòóøåê èíäóêòèâíîñòè. Íà îñ-
íîâå ñîâðåìåííîé ýëåìåíòíîé áàçû è öèôðîâîé
îáðàáîòêè óäàëîñü äîñòè÷ü âûñîêîé òî÷íîñòè
(±5 %) è áîëüøîãî äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà
(0,055–15 íÒë) èçìåðåíèé ïàðàìåòðîâ ìàãíèòíî-
ãî ïîëÿ â äèàïàçîíå ÷àñòîò 1,5–70 êÃö (ïî óðîâ-
íþ 3 äÁ) [6].
Íà ðèñ. 1 ïîêàçàí õàðàêòåðíûé âèä íåïðåðûâ-
íîé çàïèñè àêòèâíîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó-
÷åíèÿ, ïîëó÷åííîé ñ ïîìîùüþ ïðèáîðà “Àñòðî-
ãîí” çà âðåìÿ íàáëþäåíèé ñ 12.03 ïî 22.03.08 ã.
íà ñòàöèîíàðíîé ñòàíöèè â Òóðöèè (ðàéîí Àíà-
òîëèéñêîãî ðàçëîìà). Ïðîñëåæèâàåòñÿ ñóòî÷íûé
õîä èçìåíåíèé èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ (êîëè-
÷åñòâî èìïóëüñîâ çà çàäàííûé èíòåðâàë âðåìåíè
(1 ñ)), îñëîæíåííûé ïîìåõàìè ðàçíîãî ðîäà –
èîíîñôåðíûìè, ìàãíèòîñôåðíûìè, àòìîñôåðíû-
ìè, òåõíîãåííûìè è äð. Ïðè ýòîì íåò ÷åòêîé êîð-
ðåëÿöèè åãî çíà÷åíèé ñî âðåìåíåì ìàêñèìàëüíîé
ãðîçîâîé àêòèâíîñòè äîìèíèðóþùèõ ìèðîâûõ
öåíòðîâ ãðîç: Àçèàòñêîãî, Àôðèêàíñêîãî, Þæíî-
Àìåðèêàíñêîãî.
Ðèñ. 2 èëëþñòðèðóåò èçìåíåíèå èíòåíñèâíîñ-
òè ðàäèîèçëó÷åíèÿ âäîëü ïðîôèëÿ “Ýòàëîííûé
Øåáåëèíñêèé” (êîìïîíåíòà X); ìîäåëü ãëóáèí-
íîãî ñòðîåíèÿ ïîëó÷åíà ïî äàííûì àýðîýëåêòðî-
ìàãíèòíûõ íàáëþäåíèé ñ ïîìîùüþ ìåòîäà àíà-
ëèçà ñïîíòàííîé ýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè
Çåìëè (ÀÑÝÌÝÇ). Íà ðèñ. 3 ïðåäñòàâëåíà êàðòà
èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ íà îäíîì èç ó÷àñòêîâ
Äíåïðîâñêî-Äîíåöêîé âïàäèíû (ÄÄÂ).
Íà ðèñ. 4 ïîêàçàíî èçìåíåíèå èíòåíñèâíîñòè
èçëó÷åíèÿ âäîëü ïðîôèëÿ íà øåëüôå ×åðíîãî
ìîðÿ (êîðàáåëüíàÿ ñúåìêà ïðèáîðîì “Àñòðîãîí”,
ìîùíîñòü âîäíîãî ñëîÿ îêîëî 90 ì) [3].
Íà ðèñ. 5 ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû ìíîãî-
êðàòíûõ íàáëþäåíèé èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ
âäîëü ïðîôèëÿ Õóòîÿðîâ – Áàçàëååâêà (ÄÄÂ)
äëèíîé îêîëî 6 êì. Âèäíà êîððåëÿöèÿ îòäåëüíûõ
ðåàëèçàöèé íå òîëüêî â îáùåé êàðòèíå èçìåíåíèÿ
èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ âäîëü ïðîôèëÿ, íî è â
äåòàëÿõ. Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî äëÿ âû-
áðàííîãî âðåìåíè âûïîëíåíèÿ íàáëþäåíèé (ïåð-
âàÿ ïîëîâèíà è ñåðåäèíà äíÿ) âêëàä èñòî÷íèêîâ
ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ îñòàâàëñÿ îïðåäå-
ëÿþùèì. Îòñþäà ñëåäóåò âàæíûé ìåòîäè÷åñêèé
âûâîä – èíòåíñèâíîñòü ñïîíòàííîé ýëåêòðîìàã-
íèòíîé ýìèññèè ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ îá-
ëàäàåò óïîðÿäî÷åííîé ïðîñòðàíñòâåííîé ñòðóêòó-
ðîé, òåñíî ñâÿçàííîé ñî ñòðîåíèåì ãåîñðåäû (â
÷àñòíîñòè, ñ òîïîëîãèåé ìåæáëî÷íîãî ïðîñòðàíñòâà
è ãåîìåòðèåé ñàìèõ áëîêîâ, ñîñòàâëÿþùèõ ñðåäó)
è, î÷åâèäíî, åå äèíàìèêîé [4–6, 29].
Ðèñ. 1. Âèä íåïðåðûâíîé çàïèñè àêòèâíîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ çà âðåìÿ íàáëþäåíèé ñ 12.03 ïî 22.03.08 ã.
íà ñòàöèîíàðíîé ñòàíöèè â ðàéîíå Àíàòîëèéñêîãî ðàçëîìà (Òóðöèÿ)
84 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 3
Ðèñ. 2. Èçìåíåíèå èíòåíñèâíîñòè ðàäèîèçëó÷åíèÿ âäîëü ïðîôèëÿ “Ýòàëîííûé Øåáåëèíñêèé” (êîìïîíåíòà X), çàðåãèñ-
òðèðîâàííîãî ñ ëåòàòåëüíîãî àïïàðàòà íà âûñîòå 300 è 700 ì, è ìîäåëü ãëóáèííîãî ñòðîåíèÿ, ïîëó÷åííàÿ ïî äàííûì
àýðîýëåêòðîìàãíèòíûõ íàáëþäåíèé
Ðèñ. 3. Êàðòà èíòåíñèâíîñòè ðàäèîèçëó÷åíèÿ íà îäíîì èç ó÷àñòêîâ Äíåïðîâñêî-Äîíåöêîé âïàäèíû
Ðèñ. 4. Èçìåíåíèå èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ (êîìïîíåíòà X – âäîëü ïðîôèëÿ, êîìïîíåíòà Y – ïåðïåíäèêóëÿðíî ê
íåìó) âäîëü ïðîôèëÿ íà øåëüôå ×åðíîãî ìîðÿ [3]: 1 – çàëåæè óãëåâîäîðîäîâ (à – óñòàíîâëåííûå, á – ïðåäïîëàãàåìûå);
2 – òåêòîíè÷åñêèå íàðóøåíèÿ, 3 – ãðàôèêè ðàñïðåäåëåíèÿ ñèãíàëà
85ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3
Äðóãîé âàæíûé âûâîä, âûòåêàþùèé èç ïðè-
âåäåííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ, – ñëåäóåò
ðàçëè÷àòü äåòåðìèíèðîâàííûé õàîñ è õàîòè÷åñêèé
ïîðÿäîê. Ïåðâûé èìåíóåòñÿ äèíàìè÷åñêèì õàî-
ñîì, âòîðîé – ñàìîîðãàíèçàöèåé. Íàïîìíèì, ÷òî
õàîòè÷åñêîå ïîâåäåíèå õàðàêòåðíî äëÿ áîëüøèí-
ñòâà íåëèíåéíûõ ñèñòåì.
Íå ìåíåå ñóùåñòâåí òàêæå âûâîä î íåîáõîäè-
ìîñòè ðàçðàáîòêè íîâîé ýëåêòðîäèíàìè÷åñêîé ìî-
äåëè ãåîñðåäû, ó÷èòûâàþùåé ñîâðåìåííûé óðî-
âåíü çíàíèé î ñàìîïîäîáíîé ýâîëþöèè âåùåñòâà
çåìíîé êîðû è âçàèìîäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ è âå-
ùåñòâà â íåé. Èçáðàííûì àñïåêòàì ýòèõ ïðîáëåì
è ïîñâÿòèì äàëüíåéøåå èçëîæåíèå, ñèñòåìàòè÷å-
ñêè îáðàùàÿñü ê ïðèâåäåííûì çäåñü ýêñïåðèìåí-
òàëüíûì äàííûì.
Ýëåêòðîäèíàìèêà ñðåä è ôëóêòóàöèîííûå ýëåêò-
ðîìàãíèòíûå ïîëÿ. Êàê èçâåñòíî, îñíîâó ýëåêòðî-
äèíàìèêè ìàòåðèàëüíûõ ñðåä ñîñòàâëÿþò ìèêðî-
ñêîïè÷åñêèå óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà, ñïðàâåäëèâûå
âñåãäà, êîãäà ñïðàâåäëèâà ñàìà êëàññè÷åñêàÿ òåî-
ðèÿ ïîëÿ, à ïîëó÷àþùàÿñÿ íà èõ îñíîâå ïóòåì
óñðåäíåíèÿ ïî àíñàìáëþ ìàêðîñêîïè÷åñêàÿ ñèñ-
òåìà óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà è ñëåäñòâèÿ èç íèõ
ÿâëÿþòñÿ ïðåäìåòîì èçó÷åíèÿ ýëåêòðîäèíàìèêè
ñðåä [7].
Èñòîðèÿ èññëåäîâàíèÿ ôëóêòóàöèîííûõ ýëåê-
òðîìàãíèòíûõ ïîëåé, ïðåäñòàâëÿþùèõ ñîáîé
÷àñòü ôóíäàìåíòàëüíîãî ÿâëåíèÿ â ïðèðîäå –
áðîóíîâñêîãî äâèæåíèÿ, ñîñòàâëÿåò âàæíóþ ÷àñòü
ñîâðåìåííîé ôèçè÷åñêîé òåîðèè è õîðîøî èçâåñò-
íà [9].  ÷àñòíîñòè, ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè äîñòà-
òî÷íî äåòàëüíî ðàçâèòà êîððåëÿöèîííàÿ òåîðèÿ
ñâîéñòâ òåïëîâûõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé, èí-
äóöèðîâàííûõ íåéòðàëüíûìè ìàêðîñêîïè÷åñêèìè
òåëàìè. Â åå îñíîâå ëåæèò ôóíäàìåíòàëüíàÿ òåî-
ðåìà òåîðèè âåðîÿòíîñòåé – öåíòðàëüíàÿ ïðåäåëü-
íàÿ òåîðåìà [26]. Îáû÷íî ïîä ýòèì íàçâàíèåì
ïîíèìàþò ñîâîêóïíîñòü òåîðåì ðàçëè÷íîé ñòåïå-
íè îáùíîñòè è ïðèìåíèìîñòè, êîòîðûå ïîçâîëÿ-
þò îòâåòèòü íà âîïðîñ î òîì, êàê ðàñïðåäåëåíà
ñóììà íåçàâèñèìûõ ñëó÷àéíûõ âåëè÷èí.
Ðàçóìíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî èñòî÷íèê òåïëî-
âîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ – ìàêðîñêîïè÷åñêîå
òåëî – óñëîâíî ìîæíî ðàçäåëèòü íà íåçàâèñèìî
èçëó÷àþùèå ýëåìåíòàðíûå îáúåìû è ÷òî âñå óñ-
ëîâèÿ öåíòðàëüíîé ïðåäåëüíîé òåîðåìû áóäóò
âûïîëíåíû. Èíà÷å ãîâîðÿ, ìîäåëü ïðåäïîëàãàåò,
÷òî èñòî÷íèê òåðìîñòèìóëèðîâàííîãî ôëóêòóàöè-
îííîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ ïðåäñòàâëÿåò ñî-
áîé íàáîð íåçàâèñèìûõ èçëó÷àòåëåé, èñïóñêàþ-
ùèõ âîëíû ñî ñëó÷àéíûìè àìïëèòóäàìè, ôàçîé è
ïîëÿðèçàöèåé, ïðè÷åì êàæäûé ýëåìåíòàðíûé èç-
ëó÷àþùèé îáúåì èçëó÷àåò íåìîíîõðîìàòè÷åñêèå
âîëíû. Ðåçóëüòèðóþùåå ïîëå ñëîæíûì, ñëó÷àé-
íûì îáðàçîì ìåíÿåòñÿ â ïðîñòðàíñòâå è âðåìåíè.
Ñòàöèîíàðíîñòü ïðîöåññà îçíà÷àåò, ÷òî ñðåäíÿÿ
âåëè÷èíà ñëó÷àéíîãî ïîëÿ ÿâëÿåòñÿ êîíñòàíòîé è,
ñîãëàñíî ïðèíÿòîé ìîäåëè, äîëæíà áûòü ïîëîæå-
íà ðàâíîé íóëþ.
Î÷åâèäíî, ÷òî äèíàìèêà ëþáîãî ýëåêòðîìàã-
íèòíîãî ïðîöåññà, â òîì ÷èñëå èìåþùåãî ôëóêòó-
àöèîííóþ ïðèðîäó, îïèñûâàåòñÿ ñèñòåìîé óðàâ-
íåíèé Ìàêñâåëëà. Çàìåòèì, ÷òî ìàêðîñêîïè÷åñêèå
óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà â ìàòåðèàëüíîé ñðåäå ìîãóò
áûòü ïðåäñòàâëåíû â ðàçíûõ ôîðìàõ. Ýòî îáóñ-
ëîâëåíî â ïåðâóþ î÷åðåäü ñïîñîáîì îïðåäåëåíèÿ
èíäóöèðîâàííûõ â íåé òîêîâ [7, 9].
 ÷àñòíîñòè, åñëè ââåñòè ïîëíóþ ýëåêòðè÷å-
ñêóþ èíäóêöèþ D(r, t) ñîîòíîøåíèåì
( ) ( ) ( ), , 4π ,t t t= +D r E r P r ,
ó÷èòûâàþùèì âñå ýôôåêòû äâèæåíèÿ çàðÿäîâ è
òîêè íàìàãíè÷åíèÿ, à ïîëÿðèçàöèþ P(r, t) ðàâåí-
ñòâîì
( ) ( ), ,
t
t t dt
−∞
′ ′= ∫P r I r ,
Ðèñ. 5. Ðåçóëüòàòû ìíîãîêðàòíûõ (13 ðåàëèçàöèé) íàáëþäåíèé èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ âäîëü ïðîôèëÿ Õóòîÿðîâ –
Áàçàëååâêà
86 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 3
âêëþ÷àþùèì âåñü èíäóöèðîâàííûé â ñðåäå òîê
áåç ðàçäåëåíèÿ íà îòäåëüíûå âêëàäû, òî ñèñòåìà
óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà â ñðåäå ïðèìåò âèä
( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
ext
ext
, 1, ;
, 1 4π, , ;
, 0; , 4πρ , ,
t
t
c t
t
t t
c t c
t t t
∂
∇× = −
∂
∂
∇× = +
∂
∇ ⋅ = ∇ ⋅ =
B r
E r
D r
B r I r
B r D r r
(1)
ãäå ñòîðîííèå òîêè Iext(r, t) è çàðÿäû ρext(r, t) ñâÿ-
çàíû óðàâíåíèåì íåïðåðûâíîñòè.  ýòîì ñëó÷àå
âåêòîð D(r, t) ïîëó÷èë íàçâàíèå âåêòîðà îáîáùåí-
íîé ýëåêòðè÷åñêîé èíäóêöèè.
Åñëè æå ïðåäñòàâëÿåòñÿ áîëåå óäîáíûì ðàçäå-
ëÿòü íàâåäåííûå òîêè íà òîê ñâîáîäíûõ çàðÿäîâ,
òîê ïîëÿðèçàöèè ñâÿçàííûõ çàðÿäîâ è âèõðåâûå
òîêè íàìàãíè÷åíèÿ, òî öåëåñîîáðàçíî ââåñòè äðó-
ãèå ïî ñìûñëó âåêòîðû ýëåêòðè÷åñêîé èíäóêöèè
( ) ( ) ( ), , 4 ,t t t= + πD r E r P r
è íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ
( ) ( ) ( ), , 4 ,t t t= − πH r B r M r .
 âåêòîðå ïîëÿðèçàöèè ñðåäû ìîæíî ó÷åñòü
âêëàä òîêîâ ñâîáîäíûõ è ñâÿçàííûõ íîñèòåëåé
èëè òîëüêî âêëàä òîêà ñâÿçàííûõ íîñèòåëåé, âû-
äåëèâ òîê ñâîáîäíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà îòäåëüíî.
 ýòîì ñëó÷àå âåêòîð íàìàãíè÷åííîñòè ñðåäû
M(r, t) áóäåò îïðåäåëÿòü âèõðåâûå òîêè è ñèñòåìà
óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà â ñðåäå ïðèìåò âèä
( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
ext
ext
,1, ;
,1 4, , ;
, 0; , 4πρ , .
t
t
c t
t
t t
c t c
t t t
∂
∇× = −
∂
∂
∇× = − +
∂
∇ ⋅ = ∇ ⋅ =
B r
E r
D r
H r I r
B r D r r
π (2)
Çäåñü âåêòîðû D(r, t) è H(r, t) ÿâëÿþòñÿ ñìåøàí-
íûìè â òîì ñìûñëå, ÷òî ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñóì-
ìû ôóíêöèé ïëîòíîñòè è âåêòîðà ïîëÿ, êîòîðûé,
â ñâîþ î÷åðåäü, îïðåäåëÿåòñÿ ïëîòíîñòÿìè âñþäó
âî âñåé îáëàñòè
Ñèñòåìà (2) òàêæå ñîäåðæèò ñòîðîííèå òîêè
Iext(r, t). Ïîíÿòèå “ñòîðîííèå” îçíà÷àåò, ÷òî äèíà-
ìèêà ïðîöåññîâ â ðàññìàòðèâàåìîé ìîäåëè íå
âëèÿåò íà êàêèå-ëèáî õàðàêòåðèñòèêè ýòèõ òîêîâ,
êîòîðûå ìîãóò áûòü îáóñëîâëåíû è íå ýëåêòðî-
ìàãíèòíûìè ÿâëåíèÿìè. Â òî æå âðåìÿ èíäóöè-
ðîâàííûå òîêè è çàðÿäû â îáùåì ñëó÷àå ïðåä-
ñòàâëÿþò ñîáîé ôóíêöèîíàëû íàïðÿæåííîñòåé
ïîëåé, îïðåäåëÿåìûõ, â ñâîþ î÷åðåäü, ñóììîé èí-
äóöèðîâàííûõ è ñòîðîííèõ òîêîâ è çàðÿäîâ. Ïðè
ýòîì ñòîðîííèå è èíäóöèðîâàííûå òîêè, à òàêæå
çàðÿäû ïî îòäåëüíîñòè, êàê è èõ ñóììà, ñâÿçàíû
ñîîòâåòñòâóþùèìè óðàâíåíèÿìè íåïðåðûâíîñòè,
à ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ (åñëè ðàññìàòðèâàåòñÿ íå-
ñêîëüêî ïðîñòðàíñòâåííûõ îáëàñòåé ñ ðàçëè÷íû-
ìè ýëåêòðîäèíàìè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè) è ìàòåðè-
àëüíûå óðàâíåíèÿ ôîðìóëèðóþòñÿ â ñîîòâåòñòâèè
ñ êîíêðåòíûìè îñîáåííîñòÿìè ðåøàåìîé çàäà÷è è
ìîäåëüþ ñðåäû.
Íàïîìíèì, ÷òî òðàäèöèîííî ãðàíè÷íûå óñëî-
âèÿ ïîëó÷àþòñÿ èç óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà â ðå-
çóëüòàòå ïðåäåëüíîãî ïåðåõîäà [7]. Îòíîñèòåëüíî
ìàòåðèàëüíûõ óðàâíåíèé âîïðîñ îñòàåòñÿ â çíà-
÷èòåëüíîé ñòåïåíè îòêðûòûì.  ÷àñòíîñòè, íà îñ-
íîâàíèè ïðîñòûõ ïðåäñòàâëåíèé î âíóòðåííèõ
ïðîöåññàõ áûëî ïðåäëîæåíî íåñêîëüêî ìîäåëåé
ñðåä, ïðè÷åì ïðåäïî÷òåíèå îòäàâàëîñü ñëó÷àÿì,
âàæíûì ñ òî÷êè çðåíèÿ ðàäèîòåõíè÷åñêèõ ïðèëî-
æåíèé [23]. Äëÿ íàèáîëåå ïðîñòûõ ïî ñâîèì ñâîé-
ñòâàì ñðåä ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî óðàâíåíèÿ, óñòà-
íàâëèâàþùèå ñâÿçè ìåæäó âåêòîðàìè ïîëÿ,
ëèíåéíûå, èõ çàïèñûâàþò â ôîðìå
ˆ ˆ,= ε = µD E B H ,
ãäå ïîä ε̂ è µ̂ , âîîáùå ãîâîðÿ, ñëåäóåò ïîíèìàòü
íåêîòîðûå ëèíåéíûå îïåðàòîðû, êîòîðûå, â ÷àñò-
íîñòè, ìîãóò áûòü òåíçîðàìè âòîðîãî ðàíãà, äèô-
ôåðåíöèàëüíûìè èëè èíòåãðàëüíûìè îïåðàòîðà-
ìè.  ñëó÷àå äîñòàòî÷íî ìåäëåííî èçìåíÿþùèõñÿ
â ïðîñòðàíñòâå è âî âðåìåíè ïîëåé ýòè îïåðàòîðû
ñâîäÿòñÿ ê óìíîæåíèþ E è H íà íåêîòîðóþ àë-
ãåáðàè÷åñêóþ (âîçìîæíî òåíçîðíóþ) âåëè÷èíó.
Îïåðàòîðû ε̂ è µ̂ íàçûâàþòñÿ ñîîòâåòñòâåííî
îïåðàòîðàìè äèýëåêòðè÷åñêîé è ìàãíèòíîé ïðîíè-
öàåìîñòè. Îäíàêî â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ âìåùàþ-
ùàÿ ñðåäà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé â öåëîì íåéòðàëü-
íóþ ñèñòåìó ñ òâåðäîé, æèäêîé è ãàçîîáðàçíîé
ôàçàìè, êîòîðàÿ èíòåãðàëüíî õàðàêòåðèçóåòñÿ âå-
ùåñòâåííîé ýêâèâàëåíòíîé ïðîâîäèìîñòüþ
σ σ +ε ωe ′ ′′= è âåùåñòâåííîé ýêâèâàëåíòíîé äè-
ýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòüþ ε ε σ ωe ′ ′′= − , ãäå
êîìïëåêñíûå ïàðàìåòðû ε = ε εi′ ′′− è σ=σ σi′ ′′− ââî-
äÿòñÿ â êà÷åñòâå êîýôôèöèåíòîâ ïðè ëèíåéíûõ
÷ëåíàõ ðàçëîæåíèé â ñòåïåííîé ðÿä êîìïëåêñíûõ
ôóíêöèé, âûðàæàþùèõ ïîëÿðèçîâàííîñòü P(r, ω)
è îáúåìíóþ ïëîòíîñòü òîêà ñâîáîäíûõ çàðÿäîâ
I(r, ω) ÷åðåç óñðåäíåííûå ýëåêòðè÷åñêèå è ìàã-
íèòíûå ïîëÿ â ðàññìàòðèâàåìîé ñðåäå [20].
Çàìåòèì, ÷òî ïðîèçâîäèìûå óñðåäíåíèÿ ïî
ïðîñòðàíñòâó ãåîýëåêòðè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñðåäû ïî-
çâîëÿþò ýôôåêòèâíî èñïîëüçîâàòü àïïàðàò ýëåê-
òðîäèíàìèêè ñïëîøíûõ ñðåä, íî â îòäåëüíûõ ñëó-
÷àÿõ èñêëþ÷àþò èç ðàññìîòðåíèÿ åå äåòàëè,
êîòîðûå çà÷àñòóþ ïðåäñòàâëÿþò áóëüøóþ çíà÷è-
ìîñòü äëÿ ïðàêòè÷åñêèõ ïðèëîæåíèé, ÷åì îïèñà-
íèå ñðåäû â ñðåäíåì ñ ýôôåêòèâíûìè õàðàêòåðè-
ñòèêàìè. Îäíàêî ïðè èñ÷åðïûâàþùåì îïèñàíèè
ðåàëüíûõ ñðåä, â ÷àñòíîñòè ãåîñðåäû, ïðîáëåìà
ìàòåðèàëüíûõ óðàâíåíèé ìîæåò îêàçàòüñÿ î÷åíü
ñëîæíîé. Íî â ëþáîì ñëó÷àå ïî âíóòðåííåé ëî-
ãèêå ýëåêòðîäèíàìèêè âíà÷àëå èäóò óðàâíåíèÿ
87ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3
Ìàêñâåëëà, ïîòîì ìàòåðèàëüíûå óðàâíåíèÿ è
òîëüêî çàòåì ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ, âûðàæåíèÿ äëÿ
ýíåðãèè è äð., êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ñëåäñòâèåì óðàâ-
íåíèé Ìàêñâåëëà è ìàòåðèàëüíûõ óðàâíåíèé è
ïîòîìó èçìåíÿþòñÿ ïðè èçìåíåíèè ïîñëåäíèõ [7].
Îáðàòèì âíèìàíèå, ÷òî â òàêîé ñëîæíî ñòðóê-
òóðèðîâàííîé ñðåäå, êàê ãåîñðåäà, â êîòîðîé ñó-
ùåñòâóþò êîìïëåêñû íåëèíåéíûõ âçàèìîäåéñòâèé
ìåæäó ôèçè÷åñêèìè ïîëÿìè è åå ïîäñèñòåìàìè,
âîïðîñ î ìíîãîîáðàçèè ìàòåðèàëüíûõ óðàâíåíèé
îñòàåòñÿ êðàéíå ñëîæíûì. Ïðåäåëüíî ÿñíî, ÷òî
äëÿ åå àäåêâàòíîé ôîðìàëèçàöèè óðàâíåíèÿ Ìàêñ-
âåëëà äîëæíû áûòü äîïîëíåíû äðóãèìè óðàâíå-
íèÿìè â ÷àñòíûõ ïðîèçâîäíûõ, îïèñûâàþùèå ýòè
ïðîöåññû è âçàèìîäåéñòâèÿ.
Î ãëóáèííîé ïðèâÿçêå îáëàñòåé ãåíåðàöèè ýëåê-
òðîìàãíèòíîãî øóìà. Êàê îòìå÷àëîñü â ðàçäåëå,
ïîñâÿùåííîì ýêñïåðèìåíòàëüíûì ðåçóëüòàòàì
èçìåðåíèé èíòåíñèâíîñòè ñïîíòàííîãî ýëåêòðî-
ìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ (êîëè÷åñòâà èìïóëüñîâ çà
çàäàííûé èíòåðâàë âðåìåíè), âûïîëíåííûõ ÎÎÎ
“Þã-íåôòåãàçãåîëîãèÿ” íà ñåðèè ïðîôèëåé â
ÄÄÂ è äðóãèõ ðåãèîíàõ, íà çåìíîé ïîâåðõíîñòè è
íàä íåþ íàáëþäàåòñÿ îò÷åòëèâî âûðàæåííàÿ óïî-
ðÿäî÷åííàÿ ïðîñòðàíñòâåííàÿ ñòðóêòóðà àíîìàëèé
èíòåíñèâíîñòè, òåñíî ñâÿçàííàÿ ñî ñòðîåíèåì ãåî-
ñðåäû (â ÷àñòíîñòè, ñ òîïîëîãèåé ìåæáëî÷íîãî
ïðîñòðàíñòâà) [3, 5, 6, 29]. Ïðèìå÷àòåëüíî, ÷òî
õàðàêòåðèñòèêè àíîìàëèé èíòåíñèâíîñòè èìåþò
áëèçêèå ïàðàìåòðû îò ñõîæèõ ãåîñòðóêòóð íåçà-
âèñèìî îò èõ ãåîãðàôè÷åñêîãî ðàñïîëîæåíèÿ [3,
37, 38]. Â èòîãå ïîÿâëÿåòñÿ ïðèíöèïèàëüíàÿ âîç-
ìîæíîñòü âîññòàíîâëåíèÿ ýëåìåíòîâ ñòðîåíèÿ
ñðåäû. Ñ ýòîé öåëüþ ìîæíî èñïîëüçîâàòü êàê
ïðîñòðàíñòâåííûå (ðàçìåð) àíîìàëèè â ñóììàð-
íîì ñèãíàëå (÷èñëî èìïóëüñîâ â åäèíèöó âðåìå-
íè, èíòåíñèâíîñòü êîòîðûõ ïðåâûøàåò íåêèé çà-
äàííûé èëè “ïëàâàþùèé” ïîðîã) ëèáî åãî
êîìïîíåíòû, òàê è èõ ñïåêòðàëüíûå ñîñòàâëÿþùèå
èëè âåéâëåò-ïðåîáðàçîâàíèÿ [3, 29, 37, 38].
Íàïîìíèì, ÷òî ôîíîâûé ñåéñìè÷åñêèé ïðî-
öåññ òàêæå ðåàëèçóåòñÿ ïðåèìóùåñòâåííî íà ãðà-
íèöàõ áëîêîâ è ðàçëîìîâ, ãäå íàáëþäàåòñÿ îñî-
áåííî àêòèâíàÿ öèðêóëÿöèÿ àêòèâíîé ôàçû. Ïðè
ýòîì íåïðåðûâíûå èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðîâ ãåîñðå-
äû â áëîêîâûõ ãðàíè÷íûõ ñòðóêòóðàõ, îòðàæàþ-
ùèõ èçìåíåíèÿ îáúåìíî-íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ,
î÷åâèäíî, ìîãóò áûòü ñâÿçàíû ñ ïåðèîäè÷åñêèì
èçìåíåíèåì îáúåìîâ êðèñòàëëè÷åñêèõ ñòðóêòóð
ñîñòàâíûõ ýëåìåíòîâ ãåîñðåäû ïîä âîçäåéñòâèåì
ïî÷òè íåïðåðûâíîãî âîñõîäÿùåãî ïîòîêà ëåãêèõ
ãàçîâ [16].
Çàìåòèì, ÷òî óïðóãèå âîëíû ñèëüíûõ çåìëå-
òðÿñåíèé âîçäåéñòâóþò íà ýòè êðèñòàëëè÷åñêèå
ñòðóêòóðû, ÷òî ìîæåò ïðèâåñòè ê áûñòðîìó ïåðå-
ðàñïðåäåëåíèþ ëåãêèõ ãàçîâ èç ïîëîæåíèÿ ôàç
âíåäðåíèÿ âî âíîâü îáðàçîâàâøèåñÿ äåôåêòû, óñ-
êîðåíèþ èõ äèôôóçèè è óñòàíîâëåíèþ èõ íîâîãî
ðàñïðåäåëåíèÿ, êîíòðîëèðóþùåãî â äàëüíåéøåì
ôîíîâóþ ñåéñìè÷åñêóþ àêòèâíîñòü [16].
Î÷åâèäíî, ÷òî âàðèàöèè îáúåìíî-íàïðÿæåí-
íîãî ñîñòîÿíèÿ â êîíêðåòíûõ çîíàõ áëî÷íûõ
ñòðóêòóð íå ñèíõðîííû è ñ íèìè ñâÿçàíû íåïðå-
ðûâíûå èçìåíåíèÿ äåôîðìàöèé, ýëåêòðîìàãíèò-
íûõ ïàðàìåòðîâ, ôîíîâîé ñåéñìè÷íîñòè, ïåðåõîä-
íîãî ðàññåÿíèÿ íà ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ ôðîíòàõ
êîíöåíòðàöèè ôëþèäà. Ñ ó÷åòîì ìíîæåñòâåííîñ-
òè ôèçè÷åñêèõ ìåõàíèçìîâ ãåíåðàöèè ýëåêòðî-
ìàãíèòíûõ âîçìóùåíèé [56, 15, 30] ìîæíî ïðåä-
ïîëîæèòü, ÷òî â ýòèõ äîñòàòî÷íî ëîêàëèçîâàííûõ
îáëàñòÿõ ãåíåðàöèè, â ïðèíöèïå, âîçíèêàåò êàê
áåãóùåå, ðàñïðîñòðàíÿþùååñÿ ïîëå, êîòîðîå â
äàëüíåéøåì ìîæåò ñóùåñòâîâàòü áåç èñòî÷íèêîâ,
åãî ïîðîäèâøèõ, òàê è “áëèæíåå” êâàçèñòàöèî-
íàðíîå ïîëå, ñâÿçàííîå ñ èñòî÷íèêàìè. Îäíàêî
ñâîéñòâà òàêèõ ïîëåé ñóùåñòâåííî ðàçëè÷íû. Â
÷àñòíîñòè, ðàñïðîñòðàíÿþùååñÿ ïîëå ñ õàðàêòåð-
íûì ìàñøòàáîì ïîðÿäêà äëèíû âîëíû áûñòðî ïî-
ãëîùàåòñÿ â ñðåäå âíå ÷àñòîòíîé îáëàñòè åå ïðî-
çðà÷íîñòè, â òî âðåìÿ êàê ó “áëèæíåãî” ïîëÿ ýòîò
ìàñøòàá ìîæåò áûòü ïîðÿäêà ðàññòîÿíèÿ îò îáëà-
ñòè ãåíåðàöèè äî òî÷êè åãî ðåãèñòðàöèè íà çåì-
íîé ïîâåðõíîñòè. Âîçìîæíî, èìåííî òàêàÿ íàè-
áîëåå óñòîé÷èâàÿ è ãåîìåòðè÷åñêè ïðîñòàÿ
êîíôèãóðàöèÿ ñî “ñòîÿ÷èìè” âîëíàìè, îáðàçîâàí-
íàÿ êâàçèñòàöèîíàðíîé êîìïîíåíòîé ïîëÿ, è îï-
ðåäåëÿåò ïðîñòðàíñòâåííóþ ñòðóêòóðó àíîìàëèé,
ðåãèñòðèðóåìóþ íà çåìíîé ïîâåðõíîñòè èëè íàä
íåþ [5, 6].
Äëÿ ïîíèìàíèÿ ñâÿçè ìåæäó íàáëþäàåìîé
ïðîñòðàíñòâåííîé ñòðóêòóðîé àíîìàëèé èçëó÷åíèÿ
è òîïîëîãèåé ìåæáëî÷íîé ñòðóêòóðû ãåîñðåäû íå
ìåíåå ñóùåñòâåí ýêñïåðèìåíòàëüíî óñòàíîâëåí-
íûé ôàêò, îòìå÷åííûé åùå Ì.À Ñàäîâñêèì, –
ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå è ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ñâîé-
ñòâà ãîðíîé ïîðîäû íåçíà÷èòåëüíî âëèÿþò íà õà-
ðàêòåð ðàñïðåäåëåíèÿ åñòåñòâåííîé êóñêîâàòîñòè
[27, ñ. 334]. Âîçìîæíî, èìåííî ýòî îáñòîÿòåëü-
ñòâî è ÿâëÿåòñÿ êëþ÷åâûì äëÿ ïîíèìàíèÿ óïîìÿ-
íóòîãî âûøå äðóãîãî ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ôàêòà:
ïðîñòðàíñòâåííûå õàðàêòåðèñòèêè àíîìàëüíîé
èíòåíñèâíîñòè íàä ñõîæèìè ñòðóêòóðàìè ïîäîá-
íû [3, 37, 38].
Î âçàèìîäåéñòâèè èçëó÷åíèÿ è âåùåñòâà. Êàê
èçâåñòíî, âçàèìîäåéñòâèå ýëåêòðîìàãíèòíîãî èç-
ëó÷åíèÿ ñî ñðåäîé îïðåäåëÿåòñÿ è çàäàåòñÿ ïàðà-
ìåòðàìè ìàòåðèàëüíûõ óðàâíåíèé, ò. å. ïðîíè-
öàåìîñòÿìè ε(r), µ(r) è ïðîâîäèìîñòüþ σ(r).
Îòìåòèì âàæíóþ ìåòîäè÷åñêóþ äåòàëü. Èíîãäà
óòâåðæäàåòñÿ, ÷òî êëþ÷åâûì ïàðàìåòðîì äëÿ âçà-
èìîäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ è âåùåñòâà ÿâëÿåòñÿ “ïî-
êàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ” n, êîòîðûé â ñëó÷àå ïî-
ãëîùàþùåé, íî íåìàãíèòíîé ñðåäû îïðåäåëÿåòñÿ
ðàâåíñòâîì
n iε = + χ% ,
88 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 3
ãäå ε% – êîìïëåêñíàÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàå-
ìîñòü.
Îäíàêî â ñëó÷àå ñóùåñòâåííî íåîäíîðîäíûõ
ñðåä ãåîìåòðèÿ âîëí çàäàåòñÿ îñîáåííîñòÿìè ñðå-
äû, ò. å. ôóíêöèÿìè ε(r, ω), µ(r, ω), σ(r, ω), â òî
âðåìÿ êàê ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ n, âîîáùå ãî-
âîðÿ, îïèñûâàåò èçìåíåíèå ôàçû ïîëÿ âåñüìà ÷àñò-
íîãî âèäà – ïëîñêîé ìîíîõðîìàòè÷åñêîé áåãóùåé
âîëíû – è íå áîëåå òîãî [24, ñ. 1023].
 ñëó÷àå îäíîðîäíûõ ñðåä ðåøåíèå óðàâíåíèé
Ìàêñâåëëà ñîäåðæèò ëèíåéíóþ êîìáèíàöèþ âñåõ
íîðìàëüíûõ âîëí, à ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ îäíîçíà÷-
íî îïðåäåëÿþò èõ àìïëèòóäó. Ïðè ýòîì, ñëåäóÿ
[1], íîðìàëüíûìè âîëíàìè áóäåì íàçûâàòü âñå
ïðîïîðöèîíàëüíûå ìíîæèòåëþ ei(kr – ωt) ðåøåíèÿ
îäíîðîäíûõ óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà (1) èëè (2) ñ
Iext = 0, ρext = 0. Íîðìàëüíûå âîëíû, êîòîðûå ìîãóò
ðàñïðîñòðàíÿòüñÿ â òàêîé ñðåäå, âåñüìà ïîëíî õà-
ðàêòåðèçóþò ñâîéñòâà ýòîé ñðåäû.
Âîëíû òèïà E = E0e
i(kr – ωt), H = H0e
i(kr – ωt) ñ îä-
íèì çíà÷åíèåì êðóãîâîé ÷àñòîòû ω è âîëíîâîãî
÷èñëà k ìîãóò áûòü ðåøåíèåì ñèñòåìû (1), (2)
ëèøü òîãäà, êîãäà âåêòîð D(ω, k) ñâÿçàí òîëüêî ñ
E(ω, k) ïðè îäíèõ è òåõ æå çíà÷åíèÿõ ÷èñëà k.
Ïîñëåäíåå êàê ðàç è èìååò ìåñòî â ñëó÷àå ñïðà-
âåäëèâîñòè ñâÿçè
( ) ( ) ( )ω, ε ω, ω, ,i ij jD E=k k k
ãäå εij – òåíçîð äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè.
Íåîäíîðîäíûå âîëíû åñòåñòâåííûì îáðàçîì
ïîÿâëÿþòñÿ ïðè ðåøåíèè çàäà÷ ñ ãðàíèöàìè ðàç-
äåëà.  ýòîì ñëó÷àå k = k' + k'' è íàïðàâëåíèå k'
îïðåäåëÿåòñÿ èç çàêîíà ïðåëîìëåíèÿ íà ãðàíèöå
ðàçäåëà, à âåêòîð k'' – íàïðàâëåíèåì ïî íîðìàëè ê
íåé. Îäíàêî, ñîãëàñíî [1], ñ òî÷êè çðåíèÿ èçó÷å-
íèÿ ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñàìîé ñðåäû âäàëè îò
ãðàíèöû ðàçäåëà îíè îñîáîãî èíòåðåñà íå ïðåä-
ñòàâëÿþò.
Ðàññìàòðèâàåìàÿ ëèíåéíàÿ ìîäåëü â êëàññè-
÷åñêîé ýëåêòðîäèíàìèêå ñïëîøíûõ ñðåä ïðè îïè-
ñàíèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ ÿâëåíèé ïðåîáëàäàåò.
Ïîëàãàëîñü, ÷òî ëèíåéíîãî ÿçûêà äîñòàòî÷íî äëÿ
ïîíèìàíèÿ îñíîâíûõ çàêîíîìåðíîñòåé ýëåêòðî-
ìàãíèòíûõ ïðîöåññîâ, õîòÿ ñàìè ðåøåíèÿ óðàâ-
íåíèé ýëåêòðîäèíàìèêè â ñðåäàõ è îòëè÷àþòñÿ
èñêëþ÷èòåëüíûì ðàçíîîáðàçèåì.
Òðóäíîñòè îïèñàíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïðî-
öåññîâ âîçðàñòàþò â ñèëó áîëåå âûðàæåííîãî çà-
òóõàíèÿ. Êëàññè÷åñêèå âîëíîâûå ïðåäñòàâëåíèÿ
âïîëíå ðàáîòàþò ëèøü â îáëàñòÿõ ïðîçðà÷íîñòè
ñðåäû, êîãäà |ε'' | << |ε' |, |µ'' | << |µ' | è äèññèïàöèÿ
ýëåêòðîìàãíèòíîé ýíåðãèè â ñðåäå çà ïåðèîä ìàëà
ïî ñðàâíåíèþ ñ çàïàñåííîé â íåé ýíåðãèåé.
Íàïîìíèì â ýòîé ñâÿçè, ÷òî ñèñòåìà óðàâíå-
íèé Ìàêñâåëëà ÿâëÿåòñÿ ãèïåðáîëè÷åñêîé è, âî-
îáùå ãîâîðÿ, äîïóñêàåò ðåøåíèå â âèäå ðàñïðîñò-
ðàíÿþùèõñÿ âîëí. Îäíàêî åñëè òîêè ñìåùåíèÿ
îêàçûâàþòñÿ ïðåíåáðåæèìî ìàëûìè ïî ñðàâíå-
íèþ ñ òîêàìè ïðîâîäèìîñòè è èìè ìîæíî ïðå-
íåáðå÷ü, ñèñòåìà óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà ñòàíîâèò-
ñÿ ïàðàáîëè÷åñêîé è ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû
ïîëíîñòüþ èñêëþ÷àþòñÿ èç ðàññìîòðåíèÿ.
Âåðîÿòíî, ýòî óòâåðæäåíèå îòíîñèòñÿ ê âîë-
íàì, îïèñûâàåìûì ëèíåéíûìè èëè êâàçèëèíåé-
íûìè äèôôåðåíöèàëüíûìè óðàâíåíèÿìè. Èõ îò-
ëè÷èòåëüíîå ñâîéñòâî – ñóùåñòâîâàíèå îñîáûõ
ïîâåðõíîñòåé â ïðîñòðàíñòâå–âðåìåíè, êîòîðûå â
ôèçè÷åñêèõ ïðèëîæåíèÿõ ïðîÿâëÿþò ñåáÿ â êà÷å-
ñòâå ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ âîëí. Îäíàêî ãèïåðáî-
ëè÷åñêèå ñèñòåìû óðàâíåíèé ïîëÿ íèêîèì îáðà-
çîì íå îõâàòûâàþò âñåõ âîëíîâûõ ÿâëåíèé,
ñóùåñòâóþùèõ â ïðèðîäå.  ÷àñòíîñòè, èçâåñòåí
øèðîêèé ñïåêòð çàäà÷ ðàñïðîñòðàíåíèÿ, êîòîðûå
íå îïèñûâàþòñÿ ãèïåðáîëè÷åñêèìè óðàâíåíèÿìè,
íî òåì íå ìåíåå äîïóñêàþò âîëíîâûå ÿâëåíèÿ,
åñëè ïîíèìàòü âîëíû êàê äèíàìè÷åñêèå êîëåáà-
òåëüíûå ïðîöåññû â ñïëîøíîé ñðåäå. ×òîáû íå-
ñêîëüêî ïðîÿñíèòü èçëîæåííîå, îñòàíîâèìñÿ íà
îäíîì ÷àñòíîì ïðèìåðå.
Êàê èçâåñòíî, óðàâíåíèå Áþðãåðñà, îáúåäèíÿ-
þùåå òèïè÷íóþ íåëèíåéíîñòü ñ òèïè÷íîé äèô-
ôóçèåé:
( ) ( ) ( ) ( )2
2
, , ,1,
C z t C z t C z t
C z t
t z z
∂ ∂ ∂
+ =
∂ ∂ σµ ∂
,
ìîæíî ñâåñòè ê îáû÷íîìó ëèíåéíîìó óðàâíåíèþ
òåïëîïðîâîäíîñòè, îïèñûâàþùåìó ÷èñòî äèññè-
ïàòèâíûé ñïîñîá ïåðåíîñà ýíåðãèè:
( ) ( )2
2
, ,1U z t U z t
t z
∂ ∂
=
∂ σµ ∂
,
íåëèíåéíîé çàìåíîé [32, ñ. 100]
( ) ( )
( )
,2,
,
U z t z
C z t
U z t
∂ ∂
= −
σµ
.
Óðàâíåíèå Áþðãåðñà – íåëèíåéíîå óðàâíåíèå ñ
õàðàêòåðèñòè÷åñêèìè ñêîðîñòÿìè ± µσ , îïðåäå-
ëÿåìûìè âîëíîâûì îïåðàòîðîì âòîðîãî ïîðÿäêà.
Îäíàêî åñëè çíà÷åíèå 1/σµ ìàëî (õîðîøî ïðîâî-
äÿùàÿ ñðåäà), òî â èçâåñòíîì ñìûñëå õîðîøåå ïðè-
áëèæåíèå äàåò óðàâíåíèå íèçøåãî ïîðÿäêà
( ) ( ) ( ), ,
, 0
C z t C z t
C z t
t z
∂ ∂
+ =
∂ ∂
,
êîòîðîå ïðåäñêàçûâàåò “âîëíû” ñî ñêîðîñòüþ ðàñ-
ïðîñòðàíåíèÿ
( ) ( )
( )
,2,
,
C z t z
C z t
C z t
∂ ∂
= −
σµ
.
Ïðè ýòîì âîëíû âûñøåãî ïîðÿäêà íåñóò “ïåð-
âûé ñèãíàë” ñî ñêîðîñòüþ ± µσ , à “îñíîâíîå
âîçìóùåíèå” ïåðåäàåòñÿ “âîëíàìè íèçøåãî ïî-
ðÿäêà” ñî ñêîðîñòüþ C(z, t). ßñíî, ÷òî, ÷åì âûøå
89ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3
ïðîâîäèìîñòü ñðåäû σ, òåì áîëåå äîìèíèðóþò
“âîëíû” íèçøåãî ïîðÿäêà.
Ïîñëå ñäåëàííûõ çàìå÷àíèé ñíîâà îáðàòèìñÿ
ê íåîäíîðîäíûì ñðåäàì. Êàê óæå îòìå÷àëîñü, â
ñëó÷àå íåîäíîðîäíîé ñðåäû ãåîìåòðèÿ âîëí çàäà-
åòñÿ îñîáåííîñòÿìè ñðåäû, ò. å. ôóíêöèÿìè ε(r, ω),
µ(r, ω) è σ(r, ω). Òàêèì îáðàçîì, â íåîäíîðîäíîé
ñðåäå íåò ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ (áåãóùèõ) âîëí –
âîëíû ÿâëÿþòñÿ ñòîÿ÷èìè [24, ñ. 1023]. Ïðè ýòîì
êîëåáàíèÿ ñ äëèíîé âîëí, êðàòíîé ðàçìåðó íå-
îäíîðîäíîñòåé (â ÷àñòíîñòè áëîêîâ), çàòóõàþò çíà-
÷èòåëüíî ñëàáåå âîëí, äëèíà êîòîðûõ òàêîâà, ÷òî
â áëîêàõ íå ìîãóò âîçíèêàòü ñòîÿ÷èå âîëíû. Èíà-
÷å ãîâîðÿ, òàêàÿ ñðåäà âåäåò ñåáÿ ïîäîáíî íàáîðó
ðåçîíàòîðîâ.  ïîäîáíûõ ñëó÷àÿõ ïîäõîä ê ðåøå-
íèþ çàäà÷ ñóùåñòâåííî çàâèñèò îò ñîîòíîøåíèÿ
äëèíû âîëíû λ è õàðàêòåðíîãî ðàçìåðà L íåîäíî-
ðîäíîñòè.
 ðåôðàêöèîííûõ çàäà÷àõ, ò. å. â çàäà÷àõ î
ðàñïðîñòðàíåíèè âîëí â íåîäíîðîäíûõ íåîãðàíè-
÷åííûõ ñðåäàõ, ðîëü îòíîøåíèÿ L/λ èãðàåò ñêî-
ðîñòü èçìåíåíèÿ äèýëåêòðè÷åñêîé è ìàãíèòíîé
ïðîíèöàåìîñòè. Ðàçëè÷àþò òðè õàðàêòåðíûå îá-
ëàñòè:
à) êâàçèñòàòè÷åñêóþ, êîãäà L/λ << 1;
á) ðåçîíàíñíóþ, êîãäà L/λ ≈ 1; ïàðàìåòðû ñðåäû
ìîãóò èçìåíÿòüñÿ áûñòðî íà ðàññòîÿíèè, ðàâ-
íîì äëèíå âîëíû;
â) êâàçèîïòè÷åñêóþ, êîãäà L/λ >> 1; ïàðàìåòðû
ñðåäû èçìåíÿþòñÿ ìàëî íà ðàññòîÿíèè, ðàâíîì
äëèíå âîëíû.
 ýòîé ñâÿçè ïðåäñòàâëÿåòñÿ èíòåðåñíûì óïî-
ìÿíóòü ñëåäóþùåå. Âûøå óêàçûâàëîñü, ÷òî îñî-
áåííîñòüþ ãåîñðåäû ÿâëÿåòñÿ èåðàðõè÷åñêè ìíî-
ãîóðîâíåâàÿ îðãàíèçàöèÿ åå áëî÷íîé ñòðóêòóðû
[27]. Â íåé íåò õàðàêòåðíîãî ðàçìåðà, è, êàçàëîñü
áû, èñïîëüçîâàíèå ýòèõ õàðàêòåðèñòèê (â ÷àñò-
íîñòè, óñëîâèÿ: “äëèíà âîëíû ìåíüøå õàðàêòåð-
íîãî ðàçìåðà íåîäíîðîäíîñòè”) ïðèìåíèòåëüíî ê
ñåéñìèêå äîëæíî áûòü çàòðóäíèòåëüíûì. Òåì íå
ìåíåå Ñ.Â. Ãîëüäèí îòìå÷àåò [12], ÷òî ýòè óñëî-
âèÿ âñå æå ðàáîòàþò â øèðîêîì äèàïàçîíå äëèí
âîëí. È äàëåå îí ïðîäîëæàåò: “Ìû (ñîâìåñòíî ñ
Á.ß. Ãåëü÷èíñêèì) ïðèøëè ê âûâîäó, ÷òî â òàêèõ
çàäà÷àõ íå ñóùåñòâóåò ìîäåëè ñðåäû, îäèíàêîâîé
äëÿ âñåõ âîëí: âîëíà êàê áû ñàìà âûáèðàåò òó
ñðåäó, â êîòîðîé îíà ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ â ïîëíîì
ñîîòâåòñòâèè ñ óïîìÿíóòûì âûøå óñëîâèåì”
(ò. å. λ << L). Äðóãèìè ñëîâàìè, íåñìîòðÿ íà òî
÷òî áëî÷íàÿ ñòðóêòóðà ãåîñðåäû ïðîÿâëÿåòñÿ íà
âñåõ ìàñøòàáíûõ óðîâíÿõ, åå âûðàæåííîñòü îò
ìàñøòàáà ê ìàñøòàáó ìîæåò èçìåíÿòüñÿ, ò.å. ìîæ-
íî ãîâîðèòü î ïðåèìóùåñòâåííî ìåëêîìàñøòàá-
íîé, ñðåäíå- è êðóïíîáëî÷íîé ñðåäå.
Ñåéñìè÷åñêèå øóìû è íåêîòîðûå èõ ñâîéñòâà.
Ñîãëàñíî ýêñïåðèìåíòàëüíûì äàííûì, ñåéñìè-
÷åñêèå øóìû (ýìèññèÿ) îõâàòûâàþò î÷åíü øèðî-
êèé äèàïàçîí ÷àñòîò [27]. Èõ èññëåäîâàíèþ ïî-
ñâÿùåíà îáøèðíàÿ ëèòåðàòóðà. Ïî ÷àñòîòíîìó ñî-
ñòàâó øóìû óñëîâíî ìîæíî ðàçäåëèòü íà íèçêî-
÷àñòîòíûå (äîëè ãåðöà äî ïåðâûõ åäèíèö ãåðö),
âûñîêî÷àñòîòíûå (åäèíèöû äî íåñêîëüêèõ äåñÿò-
êîâ ãåðö) è ñåéñìîàêóñòè÷åñêèå (îò äåñÿòêîâ ãåðö
äî äåñÿòêîâ êèëîãåðö è âûøå). Íåò è óñòàíîâèâ-
øåéñÿ òåðìèíîëîãèè, ïîýòîìó àâòîðû ïîëüçóþò-
ñÿ êàê ýêâèâàëåíòíûìè ñëåäóþùèìè òåðìèíàìè:
âûñîêî÷àñòîòíûå ñåéñìè÷åñêèå øóìû è âûñîêî-
÷àñòîòíûå ìèêðîñåéñìû; ñåéñìè÷åñêàÿ è ñåéñìî-
àêóñòè÷åñêàÿ ýìèññèÿ (èçëó÷åíèå); ñåéñìîàêóñòè-
÷åñêèå è ãåîàêóñòè÷åñêèå øóìû è äð.
Ïîëàãàþò, ÷òî ñåéñìè÷åñêèé øóì ãåíåðèðóåò-
ñÿ â ãåîñðåäå ðàçëîìíûìè çîíàìè, ãðàíèöàìè
êîíòàêòîâ áëîêîâ, ïîðèñòûìè è òðåùèííûìè êîë-
ëåêòîðàìè â ïðîöåññå ñâîåãî ôîðìèðîâàíèÿ è ïîñ-
ëåäóþùåãî ðàçâèòèÿ ïîä âëèÿíèåì ïåðåìåííûõ
ïîëåé òåêòîíè÷åñêèõ è ïðèëèâíûõ íàïðÿæåíèé
[34]. Ýòè îñëàáëåííûå çîíû èëè îáëàñòè ÿâëÿþò-
ñÿ èñòî÷íèêàìè ïîñòîÿííîãî êîãåðåíòíîãî èçëó÷å-
íèÿ ñ øóìîïîäîáíîé âîëíîâîé ôîðìîé, ýíåðãåòè-
÷åñêèé ñïåêòð êîòîðîé îïðåäåëÿåòñÿ ïàðàìåòðàìè
ýòèõ çîí è õàðàêòåðîì ïðîèñõîäÿùèõ ïðîöåññîâ.
Êîãåðåíòíûé ýìèññèîííûé ñåéñìè÷åñêèé ñèãíàë
ïîðîæäàåòñÿ òàêæå â ïðîöåññå öèðêóëÿöèè ôëþè-
äà ïî êàíàëàì ôèëüòðàöèè è ïóëüñàöèé ñêîïëå-
íèé ãàçîâîé êîìïîíåíòû [34]. Íà åãî èçó÷åíèè
îñíîâàíû ìåòîäû ýìèññèîííîé ñåéñìè÷åñêîé òî-
ìîãðàôèè, ïîçâîëÿþùèå ëîêàëèçîâûâàòü êàê àê-
òèâíûå èñòî÷íèêè êîãåðåíòíîãî ñåéñìè÷åñêîãî
ñèãíàëà (ïàññèâíûé ìîíèòîðèíã), òàê è îáëàñòè
èíòåíñèâíîãî ðàññåÿíèÿ ñåéñìè÷åñêèõ ñèãíàëîâ îò
çåìëåòðÿñåíèé è âçðûâîâ, ñâÿçàííûå ñ êîíòðàñò-
íûìè ñêîðîñòíûìè íåîäíîðîäíîñòÿìè ñðåäû
(äèôðàêöèîííàÿ ýìèññèîííàÿ òîìîãðàôèÿ).
Óñòàíîâëåíî, ÷òî ñåéñìè÷åñêàÿ ýìèññèÿ, ò. å.
ïðîöåññ èçëó÷åíèÿ ãåîñðåäîé ñåéñìè÷åñêîé ýíåð-
ãèè – ïðîöåññ ðàçíîìàñøòàáíûé: åãî ñòàðøèì
ìàñøòàáíûì óðîâíÿì îòâå÷àþò çåìëåòðÿñåíèÿ
ðàçëè÷íîé ýíåðãèè, à íà ìëàäøèõ ìàñøòàáàõ ïðî-
ÿâëÿåòñÿ â ôîðìå ñåéñìè÷åñêîãî øóìà è àêóñòè-
÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ [25]. Ïîêàçàíî, ÷òî ðàçíîìàñ-
øòàáíîå ñåéñìè÷åñêîå èçëó÷åíèå îáëàäàåò
òðàíñìàñøòàáíûìè ñâîéñòâàìè, ò. å. åãî õàðàêòåð
íà ðàçëè÷íûõ ìàñøòàáàõ èìååò îáùèå ÷åðòû.
Ôóíäàìåíòàëüíàÿ îñîáåííîñòü ñåéñìè÷åñêîãî èç-
ëó÷åíèÿ – îòêëîíåíèå ñòàòèñòèê ïðîöåññà èçëó-
÷åíèÿ ñåéñìè÷åñêîé ýíåðãèè îò ñòàòèñòèê ïðî-
öåññà íåçàâèñèìûõ èñïûòàíèé [25]. È â ýòîì åãî
ñóùåñòâåííîå îòëè÷èå îò ðàññìîòðåííîãî ðàíåå
òåðìîñòèìóëèðîâàííîãî ôëóêòóàöèîííîãî ýëåêòðî-
ìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ, òåîðèÿ êîòîðîãî îïèðàåòñÿ
íà öåíòðàëüíóþ ïðåäåëüíóþ òåîðåìó [26].
Êàê óñòàíîâëåíî, â ïðîñòðàíñòâåííîé è ïðî-
ñòðàíñòâåííî-ýíåðãåòè÷åñêèõ îáëàñòÿõ îòêëîíåíèå
ñòàòèñòèê ñåéñìè÷åñêîé ýìèññèè îò ñòàòèñòèê
ïðîöåññà íåçàâèñèìûõ èñïûòàíèé îò÷åòëèâî ïðî-
ÿâëÿåòñÿ â ñóùåñòâîâàíèè ïðîñòðàíñòâåííîé
90 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 3
ñòðóêòóðû ñåéñìè÷íîñòè [25]. Âàæíî, ÷òî, êàê è â
ïðîñòðàíñòâåííîé îáëàñòè, ñåéñìè÷åñêàÿ ýìèññèÿ
îáëàäàåò èåðàðõè÷åñêèè ñâîéñòâàìè âî âðåìåííîé
îáëàñòè – ïàðàìåòð èåðàðõèè â íåé ñîâïàäàåò ñ
ïàðàìåòðàìè èåðàðõèè ïðîñòðàíñòâåííûõ íåîäíî-
ðîäíîñòåé [27]. Ïðè ýòîì åñòü âåñîìûå îñíîâàíèÿ
ñ÷èòàòü, ÷òî îïèñàíèå ñåéñìè÷åñêîãî ïðîöåññà íå-
âîçìîæíî áåç ó÷åòà ñòðóêòóðíûõ ñâîéñòâ ãåîñðå-
äû [27]. Î÷åâèäíî, íàçðåëà íåîáõîäèìîñòü ïîñòà-
íîâêè äåòàëüíûõ èññëåäîâàíèé èåðàðõè÷åñêèõ
ñâîéñòâ êàê ñåéñìè÷åñêîé ýìèññèè, òàê è ñâÿçàí-
íîãî ñ íåé ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ. Ïðåä-
ñòàâëÿåòñÿ òàêæå áåçîñíîâàòåëüíûì ïðîòèâîïî-
ñòàâëÿòü èëè ðàçãðàíè÷èâàòü ñåéñìè÷åñêóþ èëè
ñåéñìîàêóñòè÷åñêóþ è ýëåêòðîìàãíèòíóþ ñîñòàâ-
ëÿþùèå èçëó÷åíèÿ.
Ìàòåìàòè÷åñêèå àñïåêòû ãåíåðàöèè âûñîêî÷à-
ñòîòíîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî øóìà. Êàê íåîäíî-
êðàòíî îòìå÷àëîñü (ñì., íàïðèìåð: [5, 15, 30, 37,
38]), ìíîãèå êîíêðåòíûå âîïðîñû, îòíîñÿùèåñÿ ê
ìåõàíèçìàì ìåõàíîýëåêòðîìàãíèòíûõ ïðåîáðàçî-
âàíèé è ìåòîäàì èõ ìàòåìàòè÷åñêîãî îïèñàíèÿ,
âñå åùå îñòàþòñÿ äèñêóññèîííûìè è òðåáóþò
äàëüíåéøåãî èçó÷åíèÿ.
Òðàäèöèîííî âíèìàíèå êîíöåíòðèðîâàëîñü íà
ëèíåéíûõ ìîäåëÿõ ãåíåðàöèè.  ÷àñòíîñòè, ðàñ-
ñìàòðèâàÿ çåìíóþ êîðó êàê ïîðèñòóþ âëàãîíàñû-
ùåííóþ ñðåäó, îáëàäàþùóþ ìàãíèòíîé ñòðóêòó-
ðîé è íàõîäÿùóþñÿ â ìàãíèòíîì ïîëå çåìíîãî
ÿäðà, À.Â. Ãóëüåëüìè ïðåäëîæåíî äîñòàòî÷íî îá-
ùåå ëèíåéíîå óðàâíåíèå ãåíåðàöèè, åäèíîîáðàçíî
îïèñûâàþùåå âîçáóæäåíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ â ðå-
çóëüòàòå äåéñòâèÿ ÷åòûðåõ ìåõàíèçìîâ – ïüåçî-
ìàãíèòíîãî, èíäóêöèîííîãî, äåôîðìàöèîííîãî è
èíåðöèîííîãî, ñ ó÷åòîì òàêèõ ïðåäñòàâëåíèé ãåî-
ìåõàíèêè, êàê óñêîðåíèå, ñêîðîñòü, äåôîðìàöèÿ è
íàïðÿæåíèå [15]. Ïðè ýòîì ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî
ïðîâîäèìîñòü ãîðíûõ ïîðîä, ïàðàìåòðû ìåõàíî-
ìàãíèòíîé òðàíñôîðìàöèè, à òàêæå ñòîðîííåå
ýëåêòðè÷åñêîå è ìàãíèòíîå ïîëÿ îäíîðîäíî ðàñ-
ïðåäåëåíû â ïðîñòðàíñòâå è íå çàâèñÿò îò âðåìå-
íè. Âìåñòå ñ òåì ãåîñðåäà, âîîáùå ãîâîðÿ, áîëåå íå
ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê êîíòèíóóì – åé îêàçà-
ëàñü ïðèñóùà âíóòðåííÿÿ ñàìîïîäîáíàÿ ñåéñìî-
ýëåêòðîìàãíèòîãåíåðèðóþùàÿ ñòðóêòóðà, îïðå-
äåëÿþùàÿ ñåéñìî- è ýëåêòðîìàãíèòîøóìîâîé
ïðîöåññ. Êîíöåïòóàëüíàÿ íîâèçíà òàêîãî ïîäõîäà
ñîñòîèò â òîì, ÷òî ïðîáëåìó ãåíåðàöèè ãåîìàãíèò-
íîãî øóìà ðàññìàòðèâàåìîãî ÷àñòîòíîãî äèàïàçîíà
ïðåäëàãàåòñÿ ðåøàòü â ðàìêàõ ðàñïðåäåëåííûõ âîç-
áóäèìûõ ñðåä (äèññèïàòèâíûõ ñòðóêòóð) ñ ó÷åòîì
ìíîãîîáðàçèÿ ìåõàíîýëåêòðîìàãíèòíûõ ïðåîáðà-
çîâàíèé è ýìïèðè÷åñêèõ çàêîíîìåðíîñòåé,
câèäåòåëüñòâóþùèõ î ñâÿçè õàðàêòåðèñòèê èçëó÷å-
íèÿ ñî ñòðóêòóðîé è äèíàìèêîé ãåîñèñòåì, êîòî-
ðûå íå ìîãóò áûòü îáúÿñíåíû â ðàìêàõ êëàññè÷å-
ñêîé òåîðèè ñêèí-ýôôåêòà.  ÷àñòíîñòè, ñèëüíîå
ïîãëîùåíèå ìèêðîñåéñìè÷åñêèõ, à îñîáåííî ýëåêò-
ðîìàãíèòíûõ âîëí ðàäèîâîëíîâîãî äèàïàçîíà â çåì-
íîé êîðå ïîðîæäàåò èçâåñòíûå ïðîáëåìû: äëÿ òðàñ-
ñû ñ óäåëüíîé ïðîâîäèìîñòüþ σ ≈ 10–1–10–3 Ñì/ì íà
÷àñòîòàõ 104–106 Ãö êîýôôèöèåíò çàòóõàíèÿ ïðå-
âûøàåò 102–103 äÁ/êì [13], è, ñîîòâåòñòâåííî,
ýëåêòðîìàãíèòíûå âîçìóùåíèÿ ýòîãî ÷àñòîòíîãî
äèàïàçîíà, ñ òî÷êè çðåíèÿ êëàññè÷åñêèõ ïðåäñòàâ-
ëåíèé, íå ìîãóò âûéòè ê ïîâåðõíîñòè Çåìëè èç
îáëàñòåé ãåíåðàöèè, ãëóáèíà êîòîðûõ ïðåâûøàåò
ìîùíîñòü ñêèí-ñëîÿ (100–150 ì).
ßñíî, ÷òî â ýòîì ñëó÷àå íà ïåðåäíèé ïëàí
âûñòóïàþò íåóñòîé÷èâûå ñèñòåìû è âîçáóäèìûå
ñðåäû, äåìîíñòðèðóþùèå áîëüøîå ðàçíîîáðàçèå
òèïîâ ïîâåäåíèÿ è ñàìîîðãàíèçàöèè. Èìïóëüñû,
ðàñïðîñòðàíÿþùèåñÿ â âîçáóäèìûõ (àêòèâíûõ)
ñðåäàõ, ÷àñòî íàçûâàþò àâòîâîëíîâûìè, ïîä÷åð-
êèâàÿ òîò ôàêò, ÷òî èõ õàðàêòåðèñòèêè îïðåäåëÿ-
þòñÿ, â îñíîâíîì, ïàðàìåòðàìè ñðåäû è ïðàêòè-
÷åñêè íå çàâèñÿò îò íà÷àëüíûõ óñëîâèé. Îáùåé
òåîðèè àêòèâíûõ ñðåä íå ñóùåñòâóåò, è êàæäûé
ïîäðîáíî èññëåäîâàííûé ïðèìåð òàêèõ ñðåä, êàê
ïðàâèëî, äåìîíñòðèðóåò íîâûå òèïû èõ äèíàìèêè
è ñàìîîðãàíèçàöèè [17].
Êàê èçâåñòíî, â îïèñàíèè âîçáóäèìûõ (àê-
òèâíûõ) ñðåä îáùåïðèíÿòû ïàðàáîëè÷åñêèå óðàâ-
íåíèÿ (èëè èõ ñèñòåìû) òèïà “ðåàêöèÿ–äèôôó-
çèÿ” [17]. Ñ ó÷åòîì ýòèõ îáñòîÿòåëüñòâ è
ìíîæåñòâåííîñòè ìåõàíèçìîâ ìåõàíîýëåêòðîìàã-
íèòíûõ ïðåîáðàçîâàíèé â ãåîñðåäå â ðàáîòå [35]
ïðåäëîæåíî îáîáùåííîå íåëèíåéíîå óðàâíåíèå
ãåíåðàöèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîçìóùåíèé
( )2i
ij j i
B B F
t
∂
= α ∇ +
∂
B ,
ãäå αij – ìàòðèöà äèôôóçèè; Bj – èíäóêöèÿ; Fi(B) –
íåëèíåéíàÿ ôóíêöèÿ, îïðåäåëÿåìàÿ äèíàìè÷íî-
ñòüþ ïðîöåññîâ äåôîðìèðîâàíèÿ âîçáóäèìîé ñðå-
äû, õàðàêòåðèçóþùàÿñÿ íàáîðîì ìåõàíîýëåêòðî-
ìàãíèòíûõ ïðåîáðàçîâàíèé.
Àíàëèçó îñîáåííîñòåé ýòîãî óðàâíåíèÿ, âîç-
ìîæíûõ ïóòåé è ìåòîäîâ åãî ðåøåíèÿ ïîñâÿùåíà
ðàáîòà [33]. Ê ñîæàëåíèþ, îäíàêî, ìàòåìàòè÷å-
ñêàÿ ñòîðîíà ïðîáëåìû êðàéíå ñëîæíà è íàõîæäå-
íèå äàæå êà÷åñòâåííîãî ðåøåíèÿ â ýòîé ñèòóàöèè
ìîæåò îêàçàòüñÿ ñëèøêîì ñèëüíûì òðåáîâàíèåì.
Êàê ïðàâèëî, íåëèíåéíûå óðàâíåíèÿ èëè èõ ñèñ-
òåìû èìåþò áîëüøå ÷åì îäèí òèï ðåøåíèé. Ìå-
íÿåòñÿ è òèïè÷íàÿ ïîñòàíîâêà ñàìîé çàäà÷è: âìå-
ñòî ÿâíûõ ðåøåíèé óïîð äåëàåòñÿ íà ïîíèìàíèå
ïîâåäåíèÿ ñèñòåìû. Ñ öåëüþ óïðîùåíèÿ àíàëè-
çèðóåìîé ñèñòåìû â ðàáîòå [33] ïðåäëàãàåòñÿ èñ-
ïîëüçîâàòü åå ñèììåòðèþ. Ñèììåòðè÷íûé ìåòîä
ïîçâîëÿåò ñâåñòè ñèñòåìó â ÷àñòíûõ ïðîèçâîäíûõ
ïàðàáîëè÷åñêîãî òèïà ê èçó÷åíèþ ñèñòåìû îáûê-
íîâåííûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé, äëÿ ÷åãî
ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû êàê êëàññè÷åñêèé òåî-
ðåòèêî-ãðóïïîâîé ïîäõîä, òàê è åãî îáîáùåíèå –
ìåòîä óñëîâíîé èíâàðèàíòíîñòè.
91ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3
Çàìåòèì, ÷òî äëÿ íåëèíåéíûõ ñèñòåì àäåêâàò-
íûì ÿâëÿåòñÿ ãëîáàëüíîå ðàññìîòðåíèå. Íåëèíåé-
íóþ ñèñòåìó íåëüçÿ ïðåäñòàâèòü â âèäå ñóììû
íåçàâèñèìûõ ÷àñòåé, à îãðàíè÷åííàÿ òî÷íîñòü â
åå îïèñàíèè èìååò ïðèíöèïèàëüíîå çíà÷åíèå, è
äàæå ñêîëü óãîäíî äåòàëüíîå çíàíèå ñîñòîÿíèÿ
ñèñòåìû â äàííûé ìîìåíò âðåìåíè íå äàåò îäíî-
çíà÷íîãî ïðåäñêàçàíèÿ åå áóäóùåãî. ßñíî, ÷òî â
ýòîì ñëó÷àå îñîáóþ ðîëü è çíà÷åíèå ïðèîáðåòàåò
âû÷èñëèòåëüíûé ýêñïåðèìåíò, ñïîñîáñòâóþùèé
ïîíèìàíèþ ïðîáëåìû è âûáîðó íàïðàâëåíèé
äàëüíåéøèõ àíàëèòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé.
Çàêëþ÷åíèå. Åñòü âåñîìûå îñíîâàíèÿ ñ÷èòàòü,
÷òî òåîðåòè÷åñêîå îïèñàíèå øèðîêîãî ñïåêòðà êàê
ìåõàíè÷åñêèõ âèáðàöèé, òàê è ñïîíòàííûõ ýëåê-
òðîìàãíèòíûõ âîçìóùåíèé ëèòîñôåðíîãî ïðîèñ-
õîæäåíèÿ íåâîçìîæíî áåç ó÷åòà ñòðóêòóðíûõ
ñâîéñòâ ãåîñðåäû. Ïðè ýòîì äåéñòâóþùèé ôàê-
òîð, âûçûâàþùèé èõ ãåíåðàöèþ, äîëæåí áûòü
ïëàíåòàðíûì. Ñîãëàñíî [16], â êà÷åñòâå òàêîâîãî
ìîæåò áûòü ïðèíÿòà ìîäåëü, â îñíîâå êîòîðîé
ëåæàò ïðåäñòàâëåíèÿ î ðåàêöèè áëî÷íîé ãåîëîãè-
÷åñêîé ñðåäû íà âçàèìîäåéñòâèå ñ âîñõîäÿùèìè
ïîòîêàìè ëåãêèõ ãàçîâ (êîíöåïöèÿ äèíàìè÷åñêè
íåóñòîé÷èâîé ãåîñðåäû). Î÷åâèäíî, ñ íèìè ìî-
æåò áûòü ñâÿçàíà ïðèðîäà áûñòðîé èçìåí÷èâîñòè
ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ìîäåëè. Êîìïðîìèññ
ìåæäó ïîñòóïàþùåé â ãåîñðåäó ýíåðãèåé, ôëþè-
äîì è åå ñòðóêòóðîé âåäåò ê ôîðìèðîâàíèþ ñòà-
òè÷åñêèõ, ïóëüñèðóþùèõ èëè áåãóùèõ âîçìóùå-
íèé – àâòîâîëí [18]. Îðãàíèçîâàííûå è
èçëó÷àåìûå èç ýòèõ îáëàñòåé ñåéñìîàêóñòè÷åñêèå
è ýëåêòðîìàãíèòíûå øóìîâûå ïîëÿ è ðåãèñòðè-
ðóþòñÿ íà çåìíîé ïîâåðõíîñòè. Ïðè ýòîì ñåéñ-
ìè÷íîñòü ðàçëè÷íîãî ðàíãà ñâÿçàíà ñ âàðèàöèÿìè
îáúåìîâ ýëåìåíòîâ ãåîñðåäû (áëîêîâ) ïðè âçàè-
ìîäåéñòâèè íåñòàöèîíàðíûõ ïîòîêîâ ëåãêèõ ãà-
çîâ (âîäîðîä, ãåëèé è äð.) ñ òâåðäîé ôàçîé ëèòî-
ñôåðû è íàðóøåíèåì àêêîìîäàöèè ìåæäó áëîêàìè
(íåîäíîðîäíîñòÿìè), à ãåíåðàöèÿ ýëåêòðîìàãíèò-
íîãî øóìà íà ìàêðîóðîâíå – ñ ïåðåõîäíûìè ïðî-
öåññàìè â íåñòàöèîíàðíîé ñðåäå, â ÷àñòíîñòè ñ
ïåðåõîäíûì ðàññåÿíèåì (èçëó÷åíèåì). Àâòîâîëíû
âçàèìîäåéñòâóþò ìåæäó ñîáîé, è “âûæèâàåò” íàè-
áîëåå óñòîé÷èâàÿ è ãåîìåòðè÷åñêè ïðîñòàÿ êîí-
ôèãóðàöèÿ ñî ñòîÿ÷èìè âîëíàìè.
Ñîãëàñíî [11], ëþáîå ïåðåõîäíîå èçëó÷åíèå
ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ïðîöåññ òðàíñôîðìàöèè
(ðàññåÿíèÿ) âîçìóùåíèÿ èëè èìïóëüñà “âîëíû”
êîìïëåêñíîé äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè (êî-
òîðàÿ ìîæåò áûòü ñòîÿ÷åé èëè áåãóùåé, ñâÿçàííîé
ñ ðàñïðîñòðàíåíèåì ôðîíòà êîíöåíòðàöèè ôëþèäà
íà ýíåðãîïîòîêàõ â ãåîñðåäå) íà íåïîäâèæíûõ èëè
äâèæóùèõñÿ çàðÿäàõ, ñãóñòêàõ çàðÿäîâ, ýëåêòðè-
÷åñêèõ äèïîëÿõ â ãåîñðåäå. Òàêîå ðàññåÿíèå êîðåí-
íûì îáðàçîì îòëè÷àåòñÿ îò îáû÷íîãî, ñâÿçàííîãî
ñ êîëåáàíèÿìè ÷àñòèöû â ïîëå ïàäàþùåé âîëíû.
Î÷åâèäíî, ñþäà ìîæåò áûòü îòíåñåíî è ïåðåõîä-
íîå èçëó÷åíèå, ãåíåðèðóåìîå ïîëåì çàðÿäîâ â
“âîëíå” êîìïëåêñíîé äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàå-
ìîñòè, ñâÿçàííîé ñ ôðîíòàìè ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ
âäîëü ðàçëîìà è êàíàëèçèðóåìûõ èì “çàõâà÷åííûõ
âîëí” [37, 38]. Êàê èçâåñòíî, ïîñëåäíèå ñïîñîáíû
ïðèíèìàòü ýíåðãèþ îáúåìíûõ ñåéñìè÷åñêèõ âîëí
è ýíåðãèþ îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ, ÷òî îçíà÷àåò èõ
âîçìîæíûé ðîñò ïî àìïëèòóäå â ïðîöåññå ðàñïðî-
ñòðàíåíèÿ [19] è òåì ñàìûì íåóñòîé÷èâîñòü âçà-
èìíîãî ñêîëüæåíèÿ áëîêîâ.
Íà ìèêðîóðîâíå ìîäåëü ãåíåðàöèè ýëåêòðî-
ìàãíèòíîãî øóìà ìîæåò áûòü îñíîâàíà íà âîç-
íèêíîâåíèè ïðè ýíåðãåòè÷åñêîé íàêà÷êå ñëîæíûõ
êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòîê è ñâÿçàííûõ ñ íèìè
ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîçìóùåíèé ïðè ðîæäåíèè è
äâèæåíèè òî÷å÷íûõ, ëèíåéíûõ è îáúåìíûõ (ìèê-
ðîòðåùèíû) äåôåêòîâ êðèñòàëëîâ ãîðíûõ ïîðîä
[4]. Ïî ñóùåñòâó ýòîò ìåõàíèçì î÷åíü áëèçîê ê
ìåõàíèçìó ñâåðõèçëó÷åíèÿ Äèêêå [22].  ïëîòíîé
ñðåäå ñâåðõèçëó÷åíèå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êîëëåê-
òèâíûå âîëíû, ðàñïðîñòðàíÿþùèåñÿ âíóòðè òåëà
(áëîêà) è íà åãî ãðàíèöå ïðåâðàùàþùèåñÿ â óáå-
ãàþùèå ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû.
Äåéñòâèå óïðóãèõ âîëí ñèëüíûõ çåìëåòðÿñå-
íèé (è, âîçìîæíî, ïðîöåññîâ èõ ïîäãîòîâêè) íà
êðèñòàëëè÷åñêèå è ìåæáëî÷íûå ñòðóêòóðû ëèòî-
ñôåðû ìîæåò ïðèâåñòè ê áûñòðîìó ïåðåðàñïðåäå-
ëåíèþ ëåãêèõ ãàçîâ, óñêîðåíèþ èõ äèôôóçèè è
óñòàíîâëåíèþ èõ íîâîãî ðàñïðåäåëåíèÿ, êîòîðîå
â äàëüíåéøåì áóäåò îïðåäåëÿòü åå ôîíîâóþ ñåéñ-
ìè÷åñêóþ è ýëåêòðîìàãíèòíóþ àêòèâíîñòü. Â
èòîãå ñòðóêòóðà ïîëÿ ìèêðîñåéñìè÷åñêèõ è ýëå-
êòðîìàãíèòíûõ êîëåáàíèé îêàçûâàåòñÿ òåñíî ñâÿ-
çàííîé ñî ñòðîåíèåì ãåîñðåäû, à èíòåíñèâíîñòü
ýìèññèè – ñ åå íàïðÿæåííûì ñîñòîÿíèåì. Ñ ýòîé
òî÷êè çðåíèÿ ïðåäñòàâëÿåòñÿ áåçîñíîâàòåëüíûì
ïðîòèâîïîñòàâëÿòü èëè ðàçãðàíè÷èâàòü àêóñòè÷å-
ñêóþ è ýëåêòðîìàãíèòíóþ ñîñòàâëÿþùèå èçëó÷å-
íèÿ. Åãî àêòèâèçàöèÿ ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì ñëåä-
ñòâèåì ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé èìïóëüñíîé
äåãàçàöèè Çåìëè, êîíòðîëèðóþùåé ñåéñìîòåêòî-
íè÷åñêèé ïðîöåññ.
Ñëåäóåò óêàçàòü òàêæå íà âîçìîæíîñòü ôîðìè-
ðîâàíèÿ â ãåîñðåäå – àêòèâíîé ñèñòåìå – ñïèðàëü-
íûõ (ãåëèêîèäàëüíûõ) àâòîâîëí – ñëàáîçàòóõàþ-
ùèõ íèçêî÷àñòîòíûõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ êîëåáàíèé,
îáóñëîâëåííûõ íàëè÷èåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ çåì-
íîãî ÿäðà. Çàìåòèì òàêæå, ÷òî â íåîäíîðîäíîé
ñðåäå (è, ñëåäîâàòåëüíî, â ðåàëüíîé ãåîñðåäå) íåò
áåãóùèõ (ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ) âîëí – âîëíû ÿâ-
ëÿþòñÿ ñòîÿ÷èìè [24].  èòîãå, êàê ñëåäóåò èç
èçëîæåííîãî âûøå, îêàçûâàåòñÿ âîçìîæíûì âû-
íîñ ñïîíòàííîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî øóìà äàæå
êèëîãåðöîâîãî äèàïàçîíà ê çåìíîé ïîâåðõíîñòè
ñî çíà÷èòåëüíîé ãëóáèíû [5, 6, 29].
Òàêèì îáðàçîì, ýëåêòðîäèíàìèêà ñàìîïîäîá-
íîé ñåéñìîýëåêòðîìàãíèòîãåíåðèðóþùåé ñòðóêòó-
ðû, êîòîðîé è ÿâëÿåòñÿ ãåîñðåäà, îêàçûâàåòñÿ òåñ-
92 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 3
íî ñâÿçàííîé ñ åå ìåõàíèêîé è ôëþèäîäèíàìè-
êîé. Ìû ïîëàãàåì òàêæå, ÷òî ðåçóëüòàòû ïðîâåäåí-
íûõ çà ïîñëåäíèå ãîäû òåîðåòè÷åñêèõ è ýêñïåðè-
ìåíòàëüíûõ ðàáîò ïî ðåãèñòðàöèè ñïîíòàííîãî
ýëåêòðîìàãíèòíîãî øóìà óêàçûâàþò íà íàëè÷èå íî-
âîãî è âåñüìà àêòóàëüíîãî äëÿ ïðèëîæåíèé è ãëî-
áàëüíîãî ïî îáúåìó ðàáîò îáúåêòà ôóíäàìåíòàëü-
íûõ èññëåäîâàíèé ïî èçó÷åíèþ âçàèìîäåéñòâèÿ
ýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè ñ ãåîëîãè÷åñêîé ñðåäîé.
Ïðè ýòîì íà âîïðîñ î òîì, êàê ñëåäóåò îöåíèâàòü
ïðèâåäåííûå â íàñòîÿùåé ñòàòüå ðåçóëüòàòû – êàê
ðàñøèðåíèå âîçìîæíîñòåé ïðåäëîæåííûõ ðàíåå ìå-
õàíèçìîâ ãåíåðàöèè ñåéñìîýëåêòðîìàãíèòíîãî øóìà
èëè ïðîñòî êàê ïðèâåäåíèå ýòèõ âîçìîæíîñòåé â
åñòåñòâåííûå ðàìêè, ïðàâèëüíûì îòâåòîì, î÷åâèä-
íî, áóäåò âòîðîé.
1. Àãðàíîâè÷ Â.Ì., Ãèíçáóðã Â.Ë. Êðèñòàëëîîïòèêà ñ ó÷å-
òîì ïðîñòðàíñòâåííîé äèñïåðñèè è òåîðèÿ ýêñèòî-
íîâ. – Ì.: Íàóêà, 1979. – 432 ñ.
2. Àòàóëëàõàíîâ Ô.È., Ëîáàíîâ Å.Ñ., Ìîðîçîâà Î.Ë. è äð.
Ñëîæíûå ðåæèìû ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîçáóæäåíèÿ è ñà-
ìîîðãàíèçàöèè â ìîäåëè ñâåðòûâàíèÿ êðîâè // Óñïå-
õè ôèç. íàóê. – 2007. – 177, ¹ 1. – Ñ. 87–104.
3. Áîãäàíîâ Þ.À., Êîáîëåâ Â.Ï., Ðóñàêîâ Î.Ì., Çàõàðîâ È.Ã.
Ãåîïîëÿðèòîííîå çîíäèðîâàíèå ãàçîíîñíûõ ñòðóêòóð
ñåâåðî-çàïàäíîãî øåëüôà ×åðíîãî ìîðÿ // Ãåîëîãèÿ è
ïîëåç. èñêîïàåìûå Ìèðîâîãî îêåàíà. – 2007. – 22,
¹ 4. – Ñ. 37–61.
4. Áîãäàíîâ Þ.À., Ïàâëîâè÷ Â.Í. Íåðàâíîâåñíîå èçëó-
÷åíèå çåìíîé êîðû – èíäèêàòîð ãåîäèíàìè÷åñêèõ
ïðîöåññîâ // Ãåîôèç. æóðí. – 2008. – 30, ¹ 4. –
Ñ. 12–24.
5. Áîãäàíîâ Þ.À., Ïàâëîâè÷ Â.Í., Øóìàí Â.Í. Ñïîíòàí-
íàÿ ýëåêòðîìàãíèòíàÿ ýìèññèÿ ëèòîñôåðû: ñîñòîÿíèå
ïðîáëåìû è ìàòåìàòè÷åñêèå ìîäåëè // Òàì æå. –
2009. – 31, ¹ 4. – Ñ. 20–33.
6. Áîãäàíîâ Þ.À., Áîíäàðåíêî Í.Â., Çàõàðîâ È.Ã. è äð.
Àïïàðàòóðíî-ìåòîäè÷åñêîå îáåñïå÷åíèå ìåòîäà àíàëè-
çà ñïîíòàííîé ýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè Çåìëè //
Òàì æå. – Ñ. 34–43.
7. Áðåäîâ Ì.Ì., Ðóìÿíöåâ Â.Â., Òîïòûãèí È.Í. Êëàññè-
÷åñêàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà: Ó÷åá. ïîñîáèå / Ïîä ðåä.
È.Í. Òîïòûãèíà. – Ì.: Íàóêà, 1985. – 400 ñ.
8. Âàíøòåéí Ë.À. Ðàñïðîñòðàíåíèå èìïóëüñîâ // Óñïåõè
ôèç. íàóê. – 1976. – 118, âûï. 2. – Ñ. 339–367.
9. Âèíîãðàäîâ Å.À., Äîðîôååâ È.À. Òåðìîñòèìóëèðîâàí-
íûå ýëåêòðîìàãíèòíûå ïîëÿ òâåðäûõ òåë // Òàì æå. –
2009. – 179, ¹ 5. – Ñ. 449–485.
10. Âîðîáüåâ À.À. Î âîçìîæíîñòè ýëåêòðè÷åñêèõ ðàçðÿäîâ
â íåäðàõ Çåìëè // Ãåîëîãèÿ è ãåîôèçèêà. – 1970. –
¹ 2. – Ñ. 3–13.
11. Ãèíçáóðã Â.Ë., Öûòîâè÷ Â.Í. Ïåðåõîäíîå èçëó÷åíèå è
ïåðåõîäíîå ðàññåÿíèå. – Ì.: Íàóêà, 1984. – 360 ñ.
12. Ãîëüäèí Ñ.Â. Ñòèõè è ôîðìóëû: Ó÷åá. ïîñîáèå / Îòâ.
ðåä. À.Ý. Êîíòîðîâè÷, Ì.È. Ýïîâ. – Íîâîñèáèðñê:
Ïàðàëëåëü, 2009. – 512 ñ.
13. Ãîõáåðã Ì.Á., Ìîðãóíîâ Â.À., Àðîíîâ Á.Ë. Î âûñîêî÷àñ-
òîòíîì ýëåêòðîìàãíèòíîì èçëó÷åíèè ïðè ñåéñìè÷åñ-
êîé àêòèâíîñòè // Äîêë. ÀÍ ÑÑÑÐ. – 1979. – 248,
¹ 5. – Ñ. 1077–1081.
14. Ãóëüåëüìè À.Â. Ïðîáëåìû ôèçèêè ãåîýëåêòðîìàãíèòíûõ
âîëí (îáçîð) // Ôèçèêà Çåìëè. – 2006. – ¹ 3. – Ñ. 3–16.
15. Ãóëüåëüìè À.Â. Óëüòðàíèçêî÷àñòîòíûå âîëíû â êîðå è
â ìàãíèòîñôåðå Çåìëè // Óñïåõè ôèç. íàóê. – 2007. –
177, ¹ 12. – Ñ. 1257–1276.
16. Ãóôåëüä È.Ë. Ñåéñìè÷åñêèé ïðîöåññ. Ôèçèêî-õèìè-
÷åñêèå àñïåêòû. – Êîðîëåâ Ìîñê. îáë.: ÖÍÈÈÌàø,
2007. – 160 ñ.
17. Äàâûäîâ Â.À., Çûêîâ Â.Ñ., Ìèõàéëîâ À.Ñ. Êèíåìàòèêà
àâòîâîëíîâûõ ñòðóêòóð â âîçáóäèìûõ ñðåäàõ // Óñïå-
õè ôèç. íàóê. – 1991. – 161, ¹ 8. – Ñ. 45–86.
18. Äìèòðèåâñêèé À.Í., Âîëîäèí È.À. Àâòîñîëèòîííûå
ìåõàíèçìû äåãàçàöèè Çåìëè // Äåãàçàöèÿ Çåìëè: ãåî-
äèíàìèêà, ãåîôëþèäû, íåôòü, ãàç è èõ ïàðàãåíåçèñû.
Ìàòåðèàëû Âñåðîñ. êîíô. (ã. Ìîñêâà, 22–25 àïð.
2008 ã.). – Ì.: ÃÅÎÑ. – 2008. – Ñ. 152–154.
19. Äóáðîâñêèé Â.À., Ñåðãååâ Â.Í. Êðàòêî- è ñðåäíåñðî÷-
íûå ïðåäâåñòíèêè çåìëåòðÿñåíèé êàê ïðîÿâëåíèå íå-
ñòàáèëüíîñòè ñêîëüæåíèÿ âäîëü ðàçëîìîâ // Ôèçèêà
Çåìëè. – 2006. – ¹ 10. – Ñ. 11–18.
20. Êèíã Ð., Ñìèò Ã. Àíòåííû â ìàòåðèàëüíûõ ñðåäàõ. –
 2 êí. – Ì.: Ìèð, 1984. – 824 ñ.
21. Ëåâøåíêî Â.Ò. Ñâåðõíèçêî÷àñòîòíûå ýëåêòðîìàãíèòíûå
ñèãíàëû ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ: Àâòîðåô. äèñ. …
ä-ðà ôèç.-ìàò. íàóê. – Ì.: ÎÍÔÇ ÐÀÍ, 1995. – 36 ñ.
22. Ìåíüøèêîâ Ë.È. Ñâåðõèçëó÷åíèå è íåêîòîðûå ðîä-
ñòâåííûå ÿâëåíèÿ // Óñïåõè ôèç. íàóê. – 1999. – 169,
¹ 2. – Ñ. 113–154.
23. Íèêîëüñêèé Â.Â. Ýëåêòðîäèíàìèêà è ðàñïðîñòðàíåíèå
ðàäèîâîëí. – Ì.: Íàóêà, 1978. – 544 ñ.
24. Ðàóòèàí Ñ.Ã. Îá îòðàæåíèè è ïðåëîìëåíèè íà ãðàíèöå
ñðåäû ñ îòðèöàòåëüíîé ãðóïïîâîé ñêîðîñòüþ // Óñïåõè
ôèç. íàóê. – 2008. – 178, ¹ 10. – Ñ. 1017–1024.
25. Ðûêóíîâ Ë.Í., Ñìèðíîâ Â.Á., Ñòàðîâîéò Þ.Î. Îá
èåðàðõè÷åñêîì ñòðîåíèè õàðàêòåðà ñåéñìè÷åñêîé
ýìèññèè // Äîêë. ÀÍ ÑÑÑÐ. – 1986. – 288, ¹ 1. –
Ñ. 81–85.
26. Ðûòîâ Ñ.Ì. Ââåäåíèå â ñòàòèñòè÷åñêóþ ðàäèîôèçè-
êó. – Ì.: Íàóêà, 1966. – 270 ñ.
27. Ñàäîâñêèé Ì.À. Ãåîôèçèêà è ôèçèêà âçðûâà. Èçáð.
òðóäû / Îòâ. ðåä. Â.Â. Àäóøêèí – Ì.: Íàóêà, 2004. –
440 ñ.
28. Ñâåòîâ Á.Ñ. Ê òåîðåòè÷åñêîìó îáîñíîâàíèþ ñåéñìî-
ýëåêòðè÷åñêîãî ìåòîäà ãåîôèçè÷åñêîé ðàçâåäêè // Ãåî-
ôèçèêà. – 2000. – ¹ 1. – Ñ. 28–39.
29. Ñòàðîñòåíêî Â.È., Ëóêèí À.Å., Êîáîëåâ Â.Ï. è äð.
Ìîäåëü ãëóáèííîãî ñòðîåíèÿ Äîíåöêîãî ñêëàä÷àòîãî
ñîîðóæåíèÿ è ïðèëåãàþùèõ ñòðóêòóð ïî äàííûì ðå-
ãèîíàëüíûõ ãåîôèçè÷åñêèõ íàáëþäåíèé // Ãåîôèç.
æóðí. – 2009. – 31, ¹ 4. – Ñ. 44–68.
30. Ñóðêîâ Â.Â. Ýëåêòðîìàãíèòíûå ýôôåêòû ïðè çåìëåòðÿ-
ñåíèÿõ è âçðûâàõ. – Ì.: Ìîñê. ãîñ. èíæ.-ôèç. èí-ò,
2000. – 235 ñ.
31. Òåëåïèí Ì.À. Äèññèïàöèÿ â àêòèâíîé ñðåäå – âêëàä â
òåêòîíîãåíåç è ìèíåðàãåíèþ // Äåãàçàöèÿ Çåìëè: ãåî-
äèíàìèêà, ãåîôëþèäû, íåôòü, ãàç è èõ ïàðàãåíåçèñû.
Ìàòåðèàëû Âñåðîñ. êîíô. (ã. Ìîñêâà, 22–25 àïð.
2008 ã.). – Ì.: ÃÅÎÑ, 2008. – Ñ. 601–603.
32. Óèçåì Äæ. Ëèíåéíûå è íåëèíåéíûå âîëíû. – Ì.:
Ìèð, 1977. – 621 ñ.
33. Öèôðà È.Ì., Øóìàí Â.Í. Ïàðàáîëè÷åñêèå ñèñòåìû
òèïà “ðåàêöèÿ – äèôôóçèÿ” ïðè ìîäåëèðîâàíèè ïðî-
öåññîâ ãåíåðàöèè è ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêòðîìàãíèò-
93ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 3
íîé ýìèññèè ëèòîñôåðû è ìåòîäû èõ àíàëèçà // Ãåî-
ôèç. æóðí. – 2010. – 32, ¹ 5.
34. ×åáîòàðåâà È.ß., Êóøíèð À.Ô., Ðîæêîâ Ì.Â. Óñòðà-
íåíèå èíòåíñèâíîé ïîìåõè ïðè ïàññèâíîì ìîíèòî-
ðèíãå ìåñòîðîæäåíèé óãëåâîäîðîäîâ ìåòîäîì ýìèñ-
ñèîííîé òîìîãðàôèè // Ôèçèêà Çåìëè. – 2008. –
¹ 12. – Ñ. 65–82.
35. Øóìàí Â.Í. Ýëåêòðîìàãíèòíûå ñèãíàëû ëèòîñôåðíî-
ãî ïðîèñõîæäåíèÿ â ñîâðåìåííûõ íàçåìíûõ è äèñòàí-
öèîííûõ çîíäèðóþùèõ ñèñòåìàõ // Ãåîôèç. æóðí. –
2007. – 29, ¹ 2. – Ñ. 3–16.
36. Øóìàí Â.Í. Óðàâíåíèå ãåíåðàöèè ñïîíòàííûõ ýëåê-
òðîìàãíèòíûõ ñèãíàëîâ â ñèñòåìå ëèòîñôåðíûõ áëî-
êîâ // Òàì æå. – 2008. – 30, ¹ 1. – Ñ. 42–48.
37. Øóìàí Â.Í., Áîãäàíîâ Þ.À. Èìïóëüñíîå ýëåêòðîìàã-
íèòíîå èçëó÷åíèå ëèòîñôåðû: ñïîðíûå âîïðîñû òåî-
ðèè è ïîëåâîé ýêñïåðèìåíò // Òàì æå. – 2008. – 30,
¹ 2. – Ñ. 32–41.
38. Øóìàí Â.Í., Áîãäàíîâ Þ.À. Ýëåêòðîìàãíèòíàÿ ýìèñ-
ñèÿ ëèòîñôåðû: ïðîñòðàíñòâåííàÿ ñòðóêòóðà è âîçìîæ-
íûå ìåõàíèçìû ãåíåðàöèè // Òàì æå. – 2008. – 30,
¹ 6. – Ñ. 39–50.
39. Gershenzon N., Bambakidis G. Modeling of seismo-
electromagnetic phenomena // Russ. J. of Earth Science. –
2001. – 3, ¹ 4. – P. 247–275.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 10.03.2010 ã.
Â.Í. Øóìàí
ÝËÅÊÒÐÎÌÀÃÍÈÒÍÀß ÝÌÈÑÑÈß ËÈÒÎÑÔÅÐÛ:
ÍÎÂÛÅ ÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜÍÛÅ ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ È ÀÍÀËÈÇ ÏÐÎÁËÅÌÛ
Îáñóæäàåòñÿ ïðîáëåìà ãåíåðàöèè è ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ñèãíàëîâ ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäå-
íèÿ. Âíèìàíèå êîíöåíòðèðóåòñÿ íà ýëåêòðîäèíàìèêå ãåîñðåäû – îòêðûòîé äèññèïàòèâíîé ñåéñìîýëåêòðîìàã-
íèòîãåíåðèðóþùåé ñèñòåìû è ìåòîäàõ åå îïèñàíèÿ, â ÷àñòíîñòè, íà âçàèìîäåéñòâèè èçëó÷åíèÿ è âåùåñòâà.
Àíàëèçèðóþòñÿ íåêîòîðûå ìàòåìàòè÷åñêèå àñïåêòû ãåíåðàöèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîçìóùåíèé ðàäèîâîëíîâîãî
äèàïàçîíà. Ðàññìàòðèâàþòñÿ âîçìîæíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé êîìïîíåíòû ýìèññèè ëèòîñôåðû
ñ öåëüþ äèàãíîñòèêè åå ñòðóêòóðû è ãåîäèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ â íåé. Ïðèâåäåíû íåêîòîðûå ýêñïåðèìåí-
òàëüíûå ðåçóëüòàòû ïî ðåãèñòðàöèè ñïîíòàííîé ýëåêòðîìàãíèòíîé ýìèññèè ëèòîñôåðû.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ýëåêòðîìàãíèòíûå âîçìóùåíèÿ, ìåõàíîýëåêòðîìàãíèòíûå òðàíñôîðìàöèè, ãåîñðåäà, ñåéñìî-
ýëåêòðîìàãíèòîãåíåðèðóþùàÿ ñòðóêòóðà, àâòîâîëíîâîé ìåõàíèçì ïåðåíîñà.
Â.Ì. Øóìàí
ÅËÅÊÒÐÎÌÀÃͲÒÍÀ ÅÌ²Ñ²ß Ë²ÒÎÑÔÅÐÈ:
Íβ ÅÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜͲ ÐÅÇÓËÜÒÀÒÈ ² ÀÍÀË²Ç ÏÐÎÁËÅÌÈ
Îáãîâîðåíî ïðîáëåìó ãåíåðàö³¿ òà ïîøèðåííÿ åëåêòðîìàãí³òíèõ ñèãíàë³â ë³òîñôåðíîãî ïîõîäæåííÿ. Óâàãó ñêîí-
öåíòðîâàíî íà åëåêòðîäèíàì³ö³ ãåîñåðåäîâèùà – â³äêðèòî¿ äèñèïàòèâíî¿ ñåéñìîåëåêòðîìàãí³òîãåíåðóþ÷î¿ ñèñ-
òåìè òà ìåòîäàõ ¿¿ îïèñó, çîêðåìà, íà âçàºìî䳿 âèïðîì³íþâàííÿ ³ ðå÷îâèíè. Ïðîàíàë³çîâàíî äåÿê³ ìàòåìàòè÷í³
àñïåêò³ ãåíåðàö³¿ åëåêòðîìàãí³òíèõ çáóðåíü ðàä³îõâèëüîâîãî ä³àïàçîíó. Ðîçãëÿíóòî ìîæëèâîñò³ âèêîðèñòàííÿ
åëåêòðîìàãí³òíî¿ êîìïîíåíòè åì³ñ³¿ ë³òîñôåðè ç ìåòîþ ä³àãíîñòèêè ¿¿ ñòðóêòóðè òà ãåîäèíàì³÷íèõ ïðîöåñ³â ó
í³é. Íàâåäåíî äåÿê³ åêñïåðèìåíòàëüí³ ðåçóëüòàòè ùîäî ðåºñòðàö³¿ ñïîíòàííî¿ åëåêòðîìàãí³òíî¿ åì³ñ³¿ ë³òîñôåðè.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: åëåêòðîìàãí³òí³ çáóðåííÿ, ìåõàíîåëåêòðîìàãí³òí³ òðàíñôîðìàö³¿, ãåîñåðåäîâèùå, ñåéñìîåëåêò-
ðîìàãí³òîãåíåðóþ÷à ñòðóêòóðà, àâòîõâèëüîâèé ìåõàí³çì ïåðåíåñåííÿ.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-95758 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1684-2189 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T19:01:59Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шуман, В.Н. 2016-03-03T17:23:49Z 2016-03-03T17:23:49Z 2010 Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы / В.Н. Шуман // Геоінформатика. — 2010. — № 3. — С. 79-93. — Бібліогр.: 39 назв. — рос. 1684-2189 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95758 550.837; 551.14 Обсуждается проблема генерации и распространения электромагнитных сигналов литосферного происхождения. Внимание концентрируется на электродинамике геосреды – открытой диссипативной сейсмоэлектромагнитогенерирующей системы и методах ее описания, в частности, на взаимодействии излучения и вещества. Анализируются некоторые математические аспекты генерации электромагнитных возмущений радиоволнового диапазона. Рассматриваются возможности использования электромагнитной компоненты эмиссии литосферы с целью диагностики ее структуры и геодинамических процессов в ней. Приведены некоторые экспериментальные результаты по регистрации спонтанной электромагнитной эмиссии литосферы. Обговорено проблему генерації та поширення електромагнітних сигналів літосферного походження. Увагу сконцентровано на електродинаміці геосередовища – відкритої дисипативної сейсмоелектромагнітогенеруючої системи та методах її опису, зокрема, на взаємодії випромінювання і речовини. Проаналізовано деякі математичні аспекті генерації електромагнітних збурень радіохвильового діапазону. Розглянуто можливості використання електромагнітної компоненти емісії літосфери з метою діагностики її структури та геодинамічних процесів у ній. Наведено деякі експериментальні результати щодо реєстрації спонтанної електромагнітної емісії літосфери. Discussed in the paper is the problem of generation and propagation of electromagnetic signals that have a lithospheric origin. Attention is concentrated on electrodynamics of geological medium – open dissipative seismic-electromagnetic generating system – and in particular on the methods of its description, on interaction between radiation and substance. Some mathematical aspects of generation of electromagnetic disturbances in radio-wave range are being analyzed. The article shows possible ways of application of electromagnetic component of lithosphere emission for the diagnostics of its structure and geodynamic processes in it. Some experimental results on registration of spontaneous electromagnetic emission of lithosphere are given. ru Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України Геоінформатика Геофізичні дослідження літосфери Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы Електромагнітна емісія літосфери: нові експериментальні результати і аналіз проблеми Electromagnetic lithosphere emission: new experimental data and analysis of the problem Article published earlier |
| spellingShingle | Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы Шуман, В.Н. Геофізичні дослідження літосфери |
| title | Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы |
| title_alt | Електромагнітна емісія літосфери: нові експериментальні результати і аналіз проблеми Electromagnetic lithosphere emission: new experimental data and analysis of the problem |
| title_full | Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы |
| title_fullStr | Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы |
| title_full_unstemmed | Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы |
| title_short | Электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы |
| title_sort | электромагнитная эмиссия литосферы: новые экспериментальные результаты и анализ проблемы |
| topic | Геофізичні дослідження літосфери |
| topic_facet | Геофізичні дослідження літосфери |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95758 |
| work_keys_str_mv | AT šumanvn élektromagnitnaâémissiâlitosferynovyeéksperimentalʹnyerezulʹtatyianalizproblemy AT šumanvn elektromagnítnaemísíâlítosferinovíeksperimentalʹnírezulʹtatiíanalízproblemi AT šumanvn electromagneticlithosphereemissionnewexperimentaldataandanalysisoftheproblem |