


№ 1 (2024)
Статьи
Синхронность диполя и квадруполя во время инверсий и экскурсов магнитного поля
Аннотация
В отличие от инверсий, экскурсы геомагнитного поля могут происходить при меньшей интенсивности конвекции в ядре Земли. Поскольку для таких режимов динамо поведение магнитного поля еще квазирегулярно, уменьшение дипольного поля во время экскурса может свидетельствовать о глобальном сбое процесса динамо. Как следствие, во время экскурса возможно уменьшение не только дипольной компоненты, но и полей более высоких гармоник. Эта гипотеза тестируется в рамках трехмерной модели динамо.



Аномальные особенности режима геомагнитного поля в конце мелового суперхрона нормальной полярности по результатам исследований турона–сантона Юго-Западного Крыма
Аннотация
В 394 образцах, характеризующих 266 стратиграфических уровней в 4 разрезах турона–сантона ЮЗ Крыма, выделены характеристические компоненты намагниченности (ChRM), сформировавшиеся на стадии диагенеза. Полученные данные фиксируют запись палеовековых геомагнитных вариаций большой амплитуды (среднеквадратичное отклонение S = 25.9° при использовании фиксированного угла отсечения 45°, что примерно в два раза превышает модельные S для данной широты) в отложениях, формировавшихся в течение ~5–6 млн лет, и интерпретируются как аномальный режим геомагнитного поля в туронском, коньякском и сантонском веках.



Датирование лавовых потоков вулкана Авачинский (Камчатка) по палеомагнитным данным
Аннотация
Определены палеонаправление и палеонапряженность геомагнитного поля по 7 образцам андезибазальтов-базальтов из трех лавовых потоков вулкана Авачинский (Л1–Л3). По образцу современного лавового потока ТТИ-50 (Толбачинское Трещинное извержение) показана надежность методики Телье–Коэ определения палеонапряженности геомагнитного поля: отличие расчетного значения Ндр от IGRF12 не превышает 3% при коэффициенте качества q > 13. Уточнен возраст лавовых потоков Л1–Л3, с использованием палеомагнитных данных. Потоки Молодого конуса Л1, Л2 сформировались в 1827 г. и 300–600 л.н. соответственно. Возраст потока Л3 на гребне соммы определен как 30–32 тыс. лет, что согласуется с имеющейся оценкой возраста обвальной лавины связанной с катастрофическим разрушением Авачинского вулкана 29 900 ± 900 14C л.н.



Влияние акустического резонанса в атмосфере, возбуждаемого землетрясениями и извержениями вулканов, на ионосферу и геомагнитное поле
Аннотация
После сильных землетрясений и извержений вулканов иногда наблюдались геомагнитные колебания с частотами 3.5–4.0 мГц. В данной работе теоретически исследуется возможная причина этих явлений, связанная с вертикальным акустическим резонансом между поверхностью земли и термосферой, возникающим при распространении атмосферной волны, отвечающей акустической ветви, которая генерируется смещениями поверхности земли. В рамках плоскослоистой модели атмосферы и ионосферы с наклонным геомагнитным полем рассматривается распространение двумерной гармонической акустической волны. Высота отражающего атмосферного слоя соответствует области резкого изменения температуры вблизи границы термосферы ∼80–90 км. При этом рассчитанная частота основной моды акустического резонанса близка к частотам наблюдаемых колебаний. Решение этой задачи используется для расчета токов и электромагнитных возмущений в атмосфере и ионосфере. Е-слой ионосферы рассматривается в приближении тонкого слоя. В этом приближении выведены формулы, описывающие геомагнитные возмущения (ГМВ) в ионосфере и на земной поверхности. В спектре ГМВ содержится резкий максимум на частоте, отвечающей акустическому резонансу. Согласно расчетам, вблизи резонансной частоты спектральная мощность ГМВ на земле может достигать значений 5–30 нТл2/Гц, что согласуется с результатами наземных измерений.



Береговой эффект при магнитотеллурических зондированиях на континентальной части юга Дальнего Востока России
Аннотация
На основе магнитотеллурических зондирований (МТЗ), выполненных на трех профилях в южной части Сихотэ-Алинской складчатой системы (САСС), омываемой с юга и востока водами Японского моря, изучено проявление берегового эффекта. Показано, что береговой эффект слабо выражен на амплитудных кривых МТЗ, но хорошо отражается в поведении магнитовариационных функциях отклика. Анализ комплексного типпера Визе и его вещественных индукционных стрелок по направлениям на север и на восток показал степень влияния берегового эффекта в пределах изучаемой территории, воздействие на его проявление основных глубинных разломов и проводящих зон в земной коре и верхней мантии. Выполнено численное трехмерное моделирование, на основе которого определены основные факторы, влияющие на поведение амплитудных кривых МТЗ при влиянии берегового эффекта для условий южной части САСС и различных геоэлектрических моделей.



Устойчивость тяжелых включений в земной коре
Аннотация
Методом линейной теории для малых возмущений исследуется устойчивость тяжелого включения в верхней коре Земли. Существование такого рода включений с повышенной плотностью связано с химической неоднородностью или фазовыми переходами. Решается задача об устойчивости тяжелого упругого слоя, лежащего на упругом слое с меньшей плотностью, который представляет нижнюю кору и мантийную литосферу. Показано, что такая система устойчива: малые начальные возмущения приводят к малоамплитудным колебаниям. Рассчитаны поправки к частотам колебаний, которые возникают за счет скачка плотности на границе между слоями. Обсуждаются изменения, которые вносит в решение задачи учет ползучести, которой обладает даже холодный геоматериал. Ползучесть приводит к неустойчивости тяжелых включений в верхней коре. Однако поскольку эффективная вязкость холодной верхней коры очень велика, эта неустойчивость носит формальный характер, развиваясь так медленно, что тяжелые включения в верхнем слое коры практически не меняют своего положения за период времени, сравнимый с возрастом Земли.



Напряженное состояние недр Марса и Венеры
Аннотация
Показано, что большинство эпицентров марсотрясений расположено в зонах растяжений и достаточно больших касательных напряжений, связанных с отклонением планеты от состояния гидростатического равновесия. Проведен расчет негидростатических напряжений в недрах Венеры для двух типов моделей: упругой модели и модели с литосферой варьируемой толщины (150–500 км), расположенной на ослабленном слое, который частично потерял свои упругие свойства. Численное моделирование системы уравнений упругого равновесия гравитирующей планеты выполнено с шагом 1°×1° градус по широте и долготе до глубины 480 км – первого фазового перехода в мантии. Граничными условиями задачи служат данные о топографии и гравитационном поле планеты. В целом, уровень негидростатических напряжений на Венере не слишком высок. На поверхности планеты и в коре наибольшие касательные напряжения проявляются в районе горы Максвелла (Maxwell Monte) на Земле Иштар (Ishtar Terra). Под горами Максвелла напряжения сдвига в коре достигают 80 МПа, значения сжатия достигают значений 125–150 МПа, в зависимости от модели. Напряжения растяжения вокруг этой области составляют около 20 МПа. Наибольшие напряжения растяжения приходятся на области под такими структурами как равнина Лавинии (Lavinia Planitia), равнина Седны (Sedna Planitia), равнина Айно (Aino Planitia).



Оценка вклада тепловых процессов в сейсмогенерацию в зоне сочленения Чуйской впадины и Кыргызского хребта Северного Тянь-Шаня
Аннотация
В настоящей работе предпринята попытка оценить вклад тепловых процессов в земной коре в сейсмогенерацию на примере сейсмоактивного участка зоны сочленения Чуйской впадины и Кыргызского хребта Северного Тянь-Шаня. С этой целью используются построенные ранее модели температуры, петрофизических свойств, а также модулей упругости. Модель содержания кремнезема, построенная по данным сейсмотомографии, используется для построения модели литотипов. Построена модель теплопроводности, которая, наряду с моделью температуры, используется для построения глубинной модели плотности теплового потока. На основании моделей плотности, модулей упругости и температуры построены модели скалывающих и термоупругих напряжений пород. Их сравнение с распределением гипоцентров землетрясений позволило сделать вывод, что в масштабе сейсмоактивной зоны сочленения Чуйской впадины и Кыргызского хребта Северного Тянь-Шаня сейсмическая активность определяется, главным образом, термомеханическим эффектом, вызванным горячим восходящим потоком кислой магмы из верхней мантии под Муюнкумо-Наратским массивом.



Добротность геофизической среды восточной зоны Северного Кавказа
Аннотация
Для восточной зоны Северного Кавказа, включающей в себя Терско-Каспийский прогиб, Дагестанский клин и прилегающие структуры, с максимальным охватом данных федеральной сети сейсмологических наблюдении ЕГС РАН, методом огибающей кода-волн определены региональные частотно-зависимые соотношения для оценки значений сейсмической добротности земной коры и верхней мантии. В общей сложности, с помощью модуля “Coda Q” программного комплекса SEISAN [Havskov et al., 2020] проанализированы волновые формы 394 коровых землетрясений с глубинами очага от 1 до 42 км и магнитудами от 2.2 до 5.5. Приведено подробное описание методики оценки сейсмической добротности с использованием модели однократного рассеяния, а также рекомендации практического использования полученных оценок, характеризующих волновые свойства разномасштабных объемов разломно-блоковой геологической среды, для внесения поправок за затухание при расчете спектральных параметров очагов землетрясений восточной зоны Северного Кавказа. Результаты исследования призваны содействовать повышению информативности каталогов землетрясений, в частности – их наполнению данными об энергетических характеристиках сейсмических событий (универсальными значениями моментных магнитуд Mw) в наиболее сейсмоактивных регионах нашей страны.



Землетрясение 29 июня/12 июля 1900 г. в Восточной Анатолии (Турция) на основании сведений в периодической печати Российской Империи
Аннотация
Это вторая статья авторов по исследованию землетрясений в Восточной Анатолии на основании сведений в периодической печати Российской Империи. Планомерно просматривались все газеты на армянском, грузинском и русском языках. В итоге впервые собраны сведения о макросейсмическом эффекте землетрясения 29 июня/12 июля 1900 г. в 14 населенных пунктах. По этим данным определены положение эпицентра и магнитуда землетрясения. Макросейсмическая магнитуда 5.9 в точности совпала с инструментальной, опубликованной в работе [Ambraseys, Finkel, 1987], положение эпицентра различается на 25 км. Определение положения эпицентра в настоящей статье представляется более обоснованным, поскольку использованы только оригинальные описания макросейсмического эффекта.



Вероятностная локация раннеинструментальных землетрясений на основе макросейсмических и инструментальных данных
Аннотация
Существуют территории, которые с одной стороны характеризуются умеренной сейсмичностью, но с другой – не обладали долгое время плотной сетью сейсмических станций из-за малонаселенности, труднодоступности и невысокого уровня их экономического развития. Для таких территорий характерны землетрясения, по которым имеются небольшое количество макросейсмических сведений и данные лишь по одной или двум сейсмическим станциям. Чаще всего при локации таких землетрясений использовались только макросейсмические сведения. Авторами в данной статье предложена методика вероятностной оценки локации таких землетрясений на основе совместного анализа их макросейсмических и инструментальных данных. Методика реализована в программе ProLom (Probabilicstic Locator by Macroseismics). В статье проведена проверка работоспособности метода на тестовом землетрясении 20.05.1967 г. и приведены результаты анализа землетрясений, произошедших на севере Восточно-Европейской платформы 30.06.1911 г. и 13.01.1939 г.



Моделирование фильтрации и рассеянного разрушения в трещиноватых зонах с аномально высоким пластовым давлением
Аннотация
Обсуждается модель двойной пористости с повреждаемым скелетом под действием аномально высокого пластового давления. Считается, что повреждения в матрице усиливает массообмен между подсистемами среды. Численно решена задача о сопряженном процессе разрушения и течения флюида в трещиновато пористой среде в одномерной постановке. Учтена ограниченная протяженность зоны проводящих трещин в пространстве.



Оценка влияния штормовых микросейсм на долговременные гравиметрические измерения
Аннотация
В данной работе была проведена оценка уровня влияния штормовых микросейсм на долговременные гравиметрические измерения. Гравиметрические измерения выполнялись в пунктах “Запольское”, “Обнинск” и “Мурманск” относительными гравиметрами CG-5 Autograv. Сейсмические измерения выполнялись параллельно с гравиметрическими в пункте “Запольское”, на основании анализа которых была показана возможность применения сейсмической информации в качестве контрольной для оценки высокочастотной шумовой составляющей гравиметрических данных. Дополнительная сейсмическая информация была взята с сервисов Incorporated Research Institutions for Seismology, по которой было выявлено соответствие затухания шумовой составляющей гравиметрических измерений и данных смоделированного чувствительного элемента гравиметра, использующего сейсмические ряды в качестве входной информации. Была получена первая характеристика фонового шума гравиметрических измерений, вызванного штормами, в пункте г. Мурманск. Также была уточнена возможность прогнозирования погрешности измерений на основе метеорологического прогноза, что может быть полезно при планировании гравиметрических работ.



Некрологи
Геннадий Александрович Соболев (07.04.1935–06.02.2024)


