Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Глубинные исследования юга Восточной Сибири и Монголии электромагнитными методами

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Глубинные исследования юга Восточной Сибири и Монголии электромагнитными методами"

РГ6 од

На правах рукописи

ПОПОВ Анатолии Мак-аропич

ГЛУБИННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЮГА ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ И МОНГ ОЛИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ МЕТОДАМИ 04.00.22 - Геофизика

Автореферат Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Иркутск - 1995

Работа выполнена в Институте земной коры ордена Ленина Сибирского отделения РАН

ОФИЦИАЛЬНЫЙ ОППОНЕНТЫ: доктор технических наук,

на заседании Специализированного С , , . 01 в Институте земной коры СО РАН по адресу: 664033, г. Иркутск-33, уд. Лермонтова, 128.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВосточноСибирскою филиала СО РАН (при Институте земной коры)

профессор Л.Л. Ваньян доктор технических наук, профессор М.Н. Бердичевский доктор геолого-минералогических наук A.C. Барышев

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: Институт Вулканологии

ДВО РАН

Зашита диссертации состоится

1995 г. в часов

1995 г.

Ученый секретарь Специализированного сонета, кандидат гсолого-мннералогических наук

Ю.В.Мельшагин

Актуальность темы. Одной из важнейших задач, стоящих перед научными исследованиями в области наук о Земле, является проблема повышения качества геолого-геофнзической службы в сейсмсонасных районах. В настоящее время достигнут существенный прогресс в понимании закономерностей размещения активных областей и причин их тектогенеза. Однако представления об источниках тектонической активности регионов, в том числе континентальных рифтов, весьма разнообразны. Считается, что тектономагматическая активизация областей определенным образом связана с возбужденностью астеносферы или существованием гипотетических горячих пятен. При этом очень важно подчеркнуть тот факт, что активные области и континентальные рифты часто формируются на окраинах континентов или на границах крупных тектонических структур.

Наиболее объективный результат, удовлетворяющий состоянию земных недр, очевидно, можно получить на основе комплексных гсолого-геофнзических исследований. С точки зрения глубинной электропроводности, области повышенной тектонической активности характеризуются повышенными значениями этого параметра и, наоборот, области с высокоомным разрезом, как правило, отличаются тектонической стабильностью земных недр. Следовательно, подробная информация о геоэлектрнческом строении земных недр может внести существенный вклад в понимание проблемы механизма тектогенеза.

Проблема тектогенеза весьма актуальна при исследованиях сейсмического режима н долгосрочного прогноза землетрясений, особенно в таких активных регионах, как Прибайкальский. Эти задачи имеют важное практическое значение.

Цель работы. Настоящая работа имела целью изучить закономерности распространения глубинных геозлектрическнх неоднородностей в земной коре и верхней мантии области исследований и выяснить характер их связи с тектоническим состоянием региона. В основу исследований положены электромагнитные методы, а также другие априорные сведения, получаемые из геофизических, тектонических и педологических данных.

В рамках данной проблемы были поставлены следующие задачи: 1) провести магнитотеллурические исследования в наиболее важных в тектоническом смысле районах данного региона; 2) выполнить физико-математический анализ полученных данных и развить мегодику их интерпретации применительно к изучаемому региону; 3) выполнить интерпретацию данных магнитотеллурических зондирований (МТЗ) и мапштои.фиашшнных зондирований (МВЗ) и построить геоэлектрические

3

модели для различных территорий области исследовании: 4) провести анализ полученных данных МТЗ с целью выяснения природы аном;шиа электропроводности в земной коре: 5) провести геотектоническую интерпретацию геоэлектрических неоднородпостей на основе комплексною обобщения полученных данных и дополнительных геолого-геофизических сведений; 6) провести анализ вариаций электромагнитных полей с цслыо поиска возу "жных предвестников землетрясений.

Научная новизна работы. На основе выполненного большого обьема специальных экспериментальных исследований для изучения влияний локальных и утьгралокальных неоднордностей на МТ'-поле в работе показано, что гальванические эффекты, по сути дела, есть следствие неадекватности природы градуиропочного импульса, формирующегося вне зависимости от свойств среды, и регистрируемого естественного поля. Такое представление гальванических эффектов даег четкое понимание п^ичи'! конформною смещения кривых МТЗ по оси сопротивлений: данное смещение нал/ггея следствием несоответствия расчетных постоянных кчпффнцисшо!» электрических каналов реальным свойства*! локальной среды в пункте зондирования.

Анализ :.;.;."<!;гг:яс;!:(ур01-|>амм ионгсыгсяг, что из двух горикжкшьных '.',1,а1Ы.ч гомпоиспт МТ-полл более »¡{формативной чщвэтел мерид;.■.>.:-. и.иая сос>айляющ«и - Н. Согласно современным предстаплешшм • резонансной "риродс гсзыккблгиогр н«ля, I ¡-компонента испытывает шепое усиление на определенных частотах, которые изменякчел во времени и в пространстве, О-компопеига не обладает резонансными свойствами. С целью исключения некоррелируемых шумов, свяшнных с нестабильнопыо первичною источника и нарушениями ортогональности Е- и II - компонент, рекомендуется выполнять пересчет магнитного и электрического полей в независимые системы координат, в которых осями стужа г большие и малые направления осей поляризаций полей.

Обобщение результатов интерпретации МТЗ и других априорных геолого-геофпзических сведений по исследуемому региону позволило автору выдвинуть модель рифгогенеза, включающую в себя элементы местных активных процессов (за счет аккумуляции тепла под мощной теплоизолирующей толщей литосферы платформы) и глобальных (пассивных), вызванных перераспределением напряжении внутри Евра шатской плиты при Индо-Евразиагской коллизии. При этом возникновение и развитие Байкальского рифта находит свое объяснение в унаследованное™ им длительно существующей литоеферной

неоднородности между стабильной Сибирской платформой и Саяно-Байкальской складчатой областью.

Защищаемые положения. 1. На исследуемой территории кривые МТЗ, в подавляющем большинстве случаев, подвержены гальваническим искажениям. Эффекты конформного смещения кривых рт есть следствие неадекватности природы градуировочного импульса и регистрируемого магнитотеллурического поля. Нормализацию кривых МТЗ по уровню сопротивлений в области исследований следует проводить на основе использования глобального МВЗ.

2. С целью учета некоррелируемых шумов, связанных с нестабильностью первичного источника и нарушениями ортогональности между Е- и Н-компонентами, целесообразно применять методику пересчета магнитного и электрического полей в независимые системы координат, в которых осями служат малые и большие направления осей эллипсов поляризаций полей.

3. Механизм рифтогенеза рассматривается как сочетание местных источников ( активный элемент), возникающих за счет аккумуляции тепловых ресурсов под теплоизолирующей литосферой платформы, и глобальных (пассивный элемент), как следствие Индо-Евразиатской коллизии. Возникновение н развитие Байкальского рифта обусловлено существованием древней литосферной неоднородности между Сибирской платформой и Саяно-Байкальской складчатой областью.

4. Повышение электропроводности в земной коре в изучаемых районах аппроксимируется непрерывным слоем. Природа его интерпрстирутся как следствие особого (катакластического) или дилатансионного состояния среды в присутствии флюида.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на Международных симпозиумах и конференциях по электромагнитной индукции в Земле в рамках Международной ассоциации по геомагнетизму и аэрономии н Международного союза по геофизике и геодезии : на 9-ой конференции в г. Дагомысе (1988 г.), 10-ой в г.Эдинбурге (1990 г.), 11-ой в г.Висбадене (1991 г.), 12-ой в г. Бресте (1994 г.); по геодинамике рифтогенеза в Швейцарии (1990 г.). На Всесоюзных конференциях по электромагнитной индукции в Земле и результатам магнитотеллурическнх зондирований в г. Звенигороде (1975, 1980,1986 гг.), в г. Киеве (1984, 1989 гг.), в г. Баку(1979 г.); по аномалиям электропроводности в земной коре в г. Москве (1986, 1994), в г, Звенигороде (1988 г.); по геомагнетизму (IV съезд) в г. Звенигороде (1991 г.), комплексным исследованиям астеносферы в г. Киеве (1989 г.), современной динамике литосферч континентов в г. Иркутске (1985, 1987 гг.); на совещаниях по

5

комплексным исследованиям глубинного строения земно]! коры л верхней мантнн Восточной Сибири в г. Чита (1987г.); на заседаниях Координационного Совета по развитию исследований п области сейсмологии и созданию основ теории прогноза землетрясений при президиуме СО РАН в г. Иркутске (¡985, ¡987, 1939 гг.) и др.

в работе были использованы материалы, полученные и основном актором пли под его непосредственным руководством в течение 1970-1994 гг. в рамках НИР Института земной коры. Дли целей трехмерного моделирования с применением методики группирования МТЗ, расположенных в Байкальской рифтовон зоне, привлекались данные ПГО Иркутск Геофизики. При обобщении результатов нш ерпрегацни МТЗ использовались априорные геолого-гсофпзические данные, опубликованные в отечественной н зарубежкой литературе.

Обработка исходного материала осуществлялась методом математической филырани;» (коротконернодные вариации) г, спектрально-корреляцнониого :ш.ш«:-..1 (.т.кчиопериодные вариации) но программе ВЛО. Сс^енпва-^^МПаге.йдааПииД.ИФЭ). а нттрпре-.шмя МТЗ-методо.ч \!:ие%пт1!г.ссл;.ч- ^-одс^.^пс^лнп:? «о программам М.Н. Юдина (МГРП). ^е;:юра и.|ду'-раенпыашкь ¡¡о ¡¡;>ог;'ам%-.е П.Ю.Ссмснопа*

:&!!&£• Оиюь««:? г-гзультачм ;,::ссе|Т''ци;1 с;4.} блккосаиы в 39 работ..*, ь шм чггде а од'лч: монографии (и соавгорствс).

Ооь;^.^¡ясс.'ргаиг^пшнг работа сссплр из с;ми глав (включая вводную часть) и заключения объемом 25! страницы машинописною текст, сдержит 68 рнунков, 4 таблицы и списка отечественной и зарубежной литературы из 339 наименований.

Диссертация выполнена в лаборатории геофизических исследований Института земног коры СО РАН при поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (грант № 16075а)

ЧАСТЬ 1

Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЛУБИННОМ СТРОЕНИИ И СЕЙСМОТЕКТОНИЧЕСКИХ процессах недр ЗЕМЛИ.

На основе анализа отечественных и зарубежных публикаций в этой части, имеющей вводное значение, изложены основные современные представления о глубинном строении глубпнпых недр; приводится обзор исследований о свойствах нсоднородностей в мантии, определяющих тектоническое состояние и сейсмотектонический режим регионов;

6

обосновывается актуальность исследований земной коры и верхней мантни электромаг нитными методами.

ЧАСТЫ 1

ГЛУБШШЫЕ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЮГА ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ И МОНГОЛИИ.

Для решения поставленных задач, в период с 1970 по 1994 гг. под руководством автора проводились экспериментальные исследования в выше указанных областях. В основном работы велись методами МТЗ и МВЗ по профилям, пересекающим наиболее важные геотектонические структуры. Полученные данные подвергались физико-математическому анализу.

Глава 2. АНАЛИЗ ИСКАЖЕНИЙ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКИХ ЗОНДИРОВАНИЙ.

Общеизвестно, что МТ- зондирования весьма чувствительны к поверхностным неоднородностям. Существует методика интерпретации, основанная на выделении продольных и поперечных кривых, первая из которых якобы несет истиную информацию о глубинном геоэлектрическом разрезе. Однако соответствие теоретических моделей природным ситуациям в сложных условиях приповерхностных неоднородностей, по мнению автора, вызывает справедливое сомнение. Разделение кривых на продольные и поперечные обычно производят на основе максимальных и минимальных значений импедаисов: р1Ги<х и рт,-„. Однако на исследуемой территории ориентировка нмпедансных диаграмм в основном зависит от локальных неоднородностей.

В работе показано несоответствие максимальных и минимальных осей нмпедансных полярных диаграмм элементам региональных геологических структур (условия двумерности) на примере Байкальской впадины, которая в наибольшей степени отвечает двумерной структуре-в данном регионе, л других районов сделан вывод о том, что фактически кривые ртах 11 рГО!„ не совпадают с главными направлениями региональных неоднородностей и. значит, они не соответсг-уют Е- и II-поляризацин в их классическом понимании.

На основании выполненных исследований, довольно уверенно можно считать, что в районе северо-восточной части БРЗ, а также других регионах Прибайкалья, в том числе на платформе [Попов, 1977, 1978],

7

кривые М'ГЗ в подавляющем большинстве случаев подвержены гальваническим искажениям. Это означает, что в исследованном регионе следует отказаться от методики интерпретации, основанной на выделении продольных и поперечных кривых. Доказательство о подверженности данных МТЗ гальваническим искажениям, позволяет приня1ь методику статистического осреднения и нормализации кривых р,, при этом целесообразно выделять одну наименее искаженную по форме кривую, освобождая её затем от гальванических и прочих эффектов. Наименее искаженными кривым" в исследуемом регионе, по всей вероятности, являются ртах- При этих значениях, как правило, наблюдаются малые коэффициенты неортогональности и высокие - когерентности компонент МТ-параметров. Можно полахать, что тензоры импедансов, по направлению совпадающему с Ешах соответствуют Е - поляризованному полю, но только по отношению к локальным приповерхностным нсэднсгюдиостям. Это замечание вовсе не означает отсутствие в этом направлении гальванических эффектов.

Резюмируя оинсаш./ю серию экспериментальных данных о влиянии локальных неоднородностей ни магшиотеллурическое поле, необходимо отметить следующее. В условиях контрастных приповерхностных геоэлектрических неоднородностей влияние на МТ-поле крупных геологических структур, обусловленных спецификой поведения поверхности кристаллического фундамента, сводится к минимуму; основное влияние на МТ-поле оказывают близрасположенные к измерительной установке неоднородности. При этом глубинное геоэлекгрнчсское строение отражается в "деформированном" под влиянием локальных неоднородное!ей поле. В подобных ситуациях формирование продольных кривых, соответствующих Е-поляризованному полю, не представляется возможным.

В условиях резких неоднородностей (мерзлота, разломы и др.) были также проведены эксперименты по изу^нию влияния на МТ-поле ультралокальных неоднородностей. Они показали на изменения направлений больших осей эллипсов поляризаци теллурического поля в одном пункте даже при незначительных вариациях положений измерительных линий: ориентация и х довольно жестко контролируется локальными условиями в пункте зондирования и не является следствием изменения поляризации первичного естественного поля.

Результаты исследований на одном из пунктов в Монголии (п.Мурэн) показали, что изменения интенсивности теллурической компоненты достигали 30% на различных длинах измерительных линий относительно опорной линии, растянутой в том же направлении.

8

Сильная зависимость модулей нмпедансов и полярных импеяансных диаграмм . от размеров и ориентировки измерительных линий, даже незначительных, приводит к мысли о несоответствии методики нормирования (градуирования) регистрируемого теллурического поля измсняющиимся от пункта к пункту физическим свойствам среды, в которых располагается измерительная установка. Вюно-ение среды в систему формирования градуировочного импульса, по-видимому, могло бы освободить результаты регистрации поля от гальванических эффектов. Эти искажения объясняются, как известно, приповерхностными геоэлектрическнми неоднородностями, из-за которых происходит кондуктивное перераспределение плотности тока. Интенсивность теллурического поля характерна только для данной локальном структуры и она практически всегда (за исключением случайных совпадений) отличается от интенсивности ноля, соответствующей горизонтально - однородной среде. Можно полагать, что гальванические эффекты по сути дела есть следствие неадекватности природы градуировочного импульса и регистрируемого естественного поля. Очевидно, градуировочный сигнал должен представляться так же, как и МТ-поле, в виде плоскополяризованной волны, падающей субвертикаяьно на земную поверхность, а не в виде кратковременного импульса, поданного непосредственно в измерительную линию ММ. Если бы градунропочное поле имело точно такую же природу, что к естественное МТ-поле, то его интенсивность распределялась бы также в соот встствни с распространением поверхностных геоэлектрических иеоднородностей. При этом величина импульса отражала бы соответствующие локальные свойства среды в пункте зондирования и уже содержала бы в себе влияния этих иеоднородностей в постоянных электрических каналов: Ех,Еу. Описанные представления о физической природе гальванических искажений дают более ясное понимание причин конформного смещения кривых МТЗ от пункта к пункту (разумеет ся, не затрагивая общепринятую физическую сугь этого явления) и совершенно очевидно указывают на необходимость корректировки их по уровню сопротивлений.

Кроме того, что локальные поверхностные неоднородности, вызывающие эффекты обтекания и конценцситрации токов, определяют поляризацию теллурическою поля, в соответствии с которым ориентируются оси полярных пмпедансных диаграмм, последние изменяют свое направление еще и во времени в силу наличия суточного хода поляризации геомагнитных пульсаций. Это также затрудняет формирование продольных кривых.

Рис./. Графики распределения азимутов больших осей импедансных диаграмм по периодам вариации в пунктах, характеризующимися: а- квазилинейной поляризацией теллурического поля (п. Ганзурино); б - явно выраженной региональной двумерной структурой (пп. Исгомино, о. Ольхон); в - локальной структурой типа впадины (п. Малета); г - платформенными усовнями со сплошным покровом осадочного чехла (п. Качуг), д* распределения для п. Узур (о. Ольхон). Оконтуренные области: 1- значения в для вариаций послеполуденного времени; 2- 0 для вариаций послеполуночного времени. 6- угол большой оси диаграмм.

Нестабильность первичного источника при взаимодействии его с горизонтально-неоднородном средой вызывает пекоррелируемые шумы, вызывающие разброс МТ-параметров. Сущность воннкновенпя такого рода шумов заключается в следующем. Как следует из работ [Ваньян,Зыбки,1967; Пудопкии и др.,1976], существует суточный ход изменения ориентации большой оси поляризации геомагнитных пульсаций. Наши исследования показали, что доминирующее наг равление больших осей импедансиых диаграмм, полученных по вариациям в послеполуденное время смешаются на некоторый угол относительно доминирующего направления таких же осей, полученных по вариациям послеполун.очного времени по часовой стрелке. Эксперименты показали четкую зависимость азимутов осей диаграмм п зависимости от времени регистрации магнитотеллурнческнх вариаций. Отсюда ясно, ' что вращение ориентировки импедамсных диаграмм обусловлено суточным ходом поляризации геомагнитного поля и не зависит от периода вариаций. Безусловно, что указанные изменения осей полярных импедансиых диаграмм являются следствие*« взаимодействия вращающегося вектора возмущения геомагнитных пульсаций в присутствии поверхностных геоэлектрических неоднородностей в пунктах МТ-зондирований. Дополнительно проведено изучение поведения ориентировки осей импедансиых диаграмм во времени в характерных иунктах(см рис. 1): а - в условиях квазилинейной поляризации; б, д - в условиях явно выраженной двумерной структуры (п.п.Истомино.Узур, расположенные на берегу оз.Байкал и о. Ольхон); в - в условиях локальной двумерной структуры (мелкая впадина); г - в платформенных условиях со сплошным распространением осадочного чехла. Судя по графикам, исключительно во всех пунктах совершенно четко видна независимость исследуемого параметра от периода вариаций МТ-поля. С той же очевидностью заметно разделение азимутов осей диаграмм на группы, характеризующие послеполуночный (1) и послеполуденный (2) сектора. В условиях резких геоэлектрических неоднородностей, в зависимости от времени регистрации поля изменяется не только ориентация импедансиых диаграмм, но и модули нмпедансоп.

Глава 3. УЧЕТ ИСКАЖЕНИЙ МАГНИТОТЕЛЛУРНЧЕСКНХ ЗОНДИРОВАНИЙ

Гальванические эффекты в сочетании с нестабильностью первичного источника приводят к появлению некоррелируемых шумов и к увеличению

разброса МГ-параметроп. Учет такого рода искажений, позволяет построить кривую МТЗ наименее искаженную но форме.

Поскольку кривые МТЗ, как показано в предыдущей главе, конформно смещаются по оси сопротивлений, возникает необходимость их нормализации перед тем как приступать к количественной интерпретации. ')та проблема - одна из главных в мигни го геддурике. Степень близости результатов интенрстации к реальному глубинному геоэлектрическому разрезу прежде всего зависит от точности нормализации кривых МТЗ.

Искажении МТ-зондироьамии, обусловленные нестабильностью первичною поля имеют достаточно сложный и некоррелирусмый характер, который являйся следствием его взаимодействия с горизонтально-неоднородной 1 ¡«электрической средой. Анализ магнитотеллурограмм показывает, что из д.;ух горизонтальных магнитных компонент МТ-лоля более информативной является меридиональная составляющая - Н. Азимутальная же составляющая О менее информативна. Очень часто но И-каналу не проходят вгриацни, которые четко регистрируются в Н-компоненте. Отсюда возникает предположение, что но крайне/! мере часть ноля не может быть представлена в виде однородной плоскополя-ризованной волны, а имеет ориентированный характер поляризации прснмущсстненно меридионального направления.

От соображения находят подтверждение в современной теории геомагшпиы.ч пульсаций. На сегодняшний день общепризнанными можно считать представления, впервые изложенные в работах Сауснуда- Чена-Хазскизм П974|, согласно коюрым самые распространенные гсома! ни!пые пульсации (РсЗ- Рс5) имеют в магнитосфере структуру, формируемую локальными антоновскими резонансами магнитных силовых линий. Согласно представлениям авторов, проникающие в магнитосферу магнитозвуковые волны определенной частоты вызывают резонансные альвеповскнс колебания одной или нескольких магнитных оболочек. Реюнансиое усиление колебаний проявляется главным образом в компоненте II п значительно слабее - в компоненте В.

Таким образом, II - компонента испытывает резонансное усиление на определенных частотах, которые изменяются во времени и в нрострастве, Б - компонента не обладает резонансными свойствами. При ориентации измерительной установки в направлениях, отличных о г меридиопально-широшого, получим суперпозицию этих полей, поскольку приповерхностные неоднородности нарушают ортогональность компонент. Ит-та нарушения ортогональности Е- и II- компонент теллурическое поле "резонансной природы" будет отражаться в обеих

И

составляющих: Ес-ю и Ем. При этом меридиональная компонента Ес-ю, очевидно, будет испытывать наибольшие искажения из-за присутствия в ней случайного шума. Под случайным шумом, помимо прочего, подразумевается и часть поля, которая проецируется в этой компоненте сверх доли, соответствующей ее вкладу в О-компоненту. Этот шум, вероятно, пропорционален степени нарушенности о; гогональности Полей. Поскольку в каждом пункте наблюдаем« различный характер поляризации поля ТТ мы имеем различную степень нарушенности ортогональности Е- и Н- полей и, следовательно,- различный вклад "резонансного" поля в направлении С-Ю. Вполне естесвенно, что в ортогональных системах координат (когда Нх X Еу; Ну X Е*) невозможно освободиться от такого рода шума. Не эффективен здесь и пересчет поля в другие направления при соблюдении ортогональности соответствующих компонент. Особенно сильное влияние этот шум оказывает на минимальные оценки МТ - параметров и в первую очередь на 2т]„. Согласно известным представлениям, можно полагать, что среднестатистической оси эллипса поляризации геомагнитного поля должна соответствовать такая же ось теллурического поля независимо от ориентации их по отношению друг к другу в пространстве ( учитывая возможную нсортогональность Е- и Н- векторов). Поэтому поле резонансной природы, очевидно, будет преимущественно индуцироваться в составляющей Ета1. Поскольку, как правило, направление вытянутости импедансной полярной диаграммы совпадает с большой осью эллипса поляризации теллурического поля, следовательно, в большинстве случаев кривые рта, должны быть наиболее устойчивыми, что и было показано выше и в работах [Попов, 1988; Попов, Кузьминых, 1988; Попов и др. 1989]. При обработке МТЗ, очевидно, целесообразно выполнять операцию разделения этих полей, приводя в соответствие теллурические и геомагнитные составляющие. Соответствие векторов и их составляющих, первичного геомагнитного поля и индуцированного им теллурического, автор попытался осуществить путем их пересчета в независимые друг от друга системы координат. Осями координат могут служить главные направления "мгновенных" (за определенный промежуток времени) эллипсов поляризаций геомагнитного и теллурического полей. Такие пересчеты были выполнены для длнннопериодных варнацнй. В работа приведены результаты расчетов когерентностсй импедансов, коэффициентов неоднородностей и других параметров, а также кривых импедансов для ряда пунктов в Монголии полученных с предварительным пересчетом полей и без него. В первом случае получены более предпочтительные

12

результаты, чем во втором. Форма кривых р, здесь довольно однообразна, разброс но оси сопротивлений значительно сужается и конечные ветви позволяют плавно сопрягаться с глобальной кривой. Кривые Ъ, рассчитанные без учета нарушения ортогональное™ Е- и Н- полей, сильно разнятся по форме и уровню и имеют больший разброс значений импедансом. В то же время, кривые полученные в направлениях минимальных осей нолсипацип нолей, вообще не вписываются в разумные представления, чем доказывают, что в этом направлении мы имеем максимальные 1"умы. Надо полагать, в данном случае произошло разделение полезного сигнала от направления, я котором регистрируются максимальные шумы.

Учет гальванических эффектов, нормализация, кривых МТЗ. Автор, опираясь па экспериментальные исследования, описанные в предыдущей главе, придерживается того мпения, что учет гальванических эффектов имеет '-мысл поправочных коэффициентов для постоянных электрических, каналов. Неадекватность постоянных каналов незиным, соответствующим горизонтально-однородней среде, возникает в связи с отсутствием откликов па эти эффекты в градуировочных импульсах. Исходя из этого, автор считает, чш операция нормализации состоит именно в приведении соответствия величины постоянных каналов тем значениями, которые должны быть, если бы градуировочный енглал имел свойства аналогичные естественному М'Г-нолю, падающему субиертнкалыю на земную поверхность. Поскольку такого эталонного поля на высоте ионосферы создазь невозможно, эта проблема решалась по-другому. В принципе, если прпнязь теллурические вариации, регистрируемые на опорном пункте в качеств эталонных, чожпо оцепить относительную интенсивность синхронных вариаций в соседних пунктах. При этом, чтобы выделить гальваническую часть, необходимо определить постоянную составляющую разности иптенснвностей полей, т.е. величину, не зависящую от периода вариаций. Описанный способ учет гальванических искажений во многом зависит от детальност и исследований и, по-видимому, не учитывает регионального фактора.

По мнению ¡штора, в районах, где выполнен малый объем МТЗ, наиболее эффективным способом нормализации кривых яг.ляется тот, в основу которою положена срсднеглоиальная гомогенность разреза на больших глубинах. Пренебрежение вошожпымн незначительными изменениями электросопротивлений на таких глубинах в различных • регионах оправдано, во-нервых, неразличимостью их в данных МТЗ. во-вторых, малостью их влияния на уровень кривых по сравнению с искажениями от приповерхносных неоднородностей. Более того, можно

13

уверенно полагать, что существенные различия по электропроводности исчезают на глубинах залегания астеносферы, где возможно возникновение конвекции, которая нивелирует физические свойства среды. Слабым местом этого способа является трудность выбора оптимального интервала периодов, который принадлежит к области сочленения с глобальным МВЗ.

На основании приведенных в работе сейсмологических данных, для Восточной Сибири можно ожидать выравнивания физических свойств среды (электросопротивления, температуры, сейсмических скоростей и др. параметров) по латералн на глубинах 240-270 км. Начиная с этого интервала глубин, среда принималась гомогенной в пределах всей исследуемой территории!!. Исходя из этого, все кривые МТЗ в области периодов, отражающих электросопротивление на указанных глубинах, совмещались с глобальным МВЗ.На основе двумерного моделирования с учетом данных других геофизических методов, дающих информацию о глубинных неоднородностях, показано [Попов, 1988; 1989], что значения р для периодов, превышающих Ю4 с , можно принять постоянным в пределах исследуемого региона. Совмещение кривых МТЗ с глобальным МВЗ производился в интервале периодов, превышающем это значение.

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ МТ-ИССЛЕДОВАНИЙ В РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНАХ ЮГА СИБИРИ И МОНГОЛИИ

При интерпретации данных МТЗ основное внимание уделялось глубинным слоям (или зонам) повышенной электрической- проводимости. Это обусловлено поставленными перед автором задачами. Электросопротивление кристаллического фундамента на территории юга Восточной Сибири в о^ювпом варьирует в пределах (4-5)-10^ Ом-м. Учитывая слабую чувствительность МТЗ к слоям с высоким электросопротивлением, с целью упрощения моделирования глубинных неоднородносгей электрическое сопротивление кристаллического фундамента для Прибайкалья было принято в пределах указанных величин. Локальные изменения этого параметра по латералн, особенно в сторону его увеличения, не сказываются на величину гальванического эффекта и, следовательно, на точность нормализации кривых МТЗ.

Магнитотеллурическне исследования проводились в т<*х районах, которые характеризуются различными геотектоническими структурами. Кратко приведем результаты интерпретации МТЗ по профилям, пересекающим платформу, Байкальскую рнфтовую зону, Забайкальскую область умеренного орогенеза, а также западную часть Монголии.

14

Исследования lio профилю Жигалов» - Храсный Чиной позволили выделить поверхность коровою элсюронроводяшсю слои па платформе на глубине 22 км, иод акваторией оз.Ьайкал- 12-14 км, в Забайкальской области умеренного орогенеза - 16-22 км. Сопротивление ею в указанных областях пары пуст соответственно от 100 Ом м на платформе до 35-40 Омм н рифтовой зоне и в Забайкалье, а ингиралыши проводимость изменяется соответственно с 200 до 500 См. Резкое снижение электрического сопротивлении в машии фиксируется на глубинах примерно 100 км в рифтовой зоне - с 2000 до 60-70 Омм и на глубинах 120 км на платформе - с ЮООО до 200 Ом м. Зачем с глубины 200 км сопротивление на платформе и в рифтовой зоне падает до КО-100 Ом-м и далее с глубины 350 км оно принималось равным 10-15 Ом-м во всем регионе.

С целью просгранстнснног j представлении неоэлсктричсского разреза дл- Пр".байкалья, по трем профилям ( два из которых проходят вкрест простирания структур, одки-вдоль оси Байкальскою рифта) проведено трехмерное моделирование дздлшч. ¡41T1Í. При этом был применен способ группирования зоидероваинй в радиусе 25-30 км. Coi длено 'пой модели, электропроводящий слой в мантии, соответствующий, по-видимому, астеносфере, воздымается в направлении с юго- запада на северо-восток вдоль рифтовой зоны с 100-110 км до 60-70 км, а ьоронми. наоборот, погр; кается с 12-14 км до 25-30 км. Удельное электрическое сопротивление мантийного слоя оценивается в 60 Ом-м, а корового слоя -40-100 Ом-Hi.

Но резулыатам двумерной интерпретации МТЗ по профилю Фомичево-Срс тенек, являющемуся продолжением профиля Жнгалово-Красный Чпкой, повышение электропроводности в земной коре в области Идэр - Селснгинского вулканического пояса и Хэш си - Даурского мегасвода начингстся с глубин 13-17 км. Электросопротивление в нем варьирует от 100 до 150 Ом м. Далее на восток и пределах Лтннской шипы электропропроводпость его понижается и в цешре упомянутой плиты достигает порядка 200 Ом-м, погружаясь в нижнюю половину коры. Затем в районе Восточно-Забайкальского моасвода электропроводность его снова увелнчивастен до 100 Ом-м в интервале глубин 10-30 км. Астеносфера, игкже как и в рифтовой зоне, идентифицируется слабым перегибом в правой части кривых и значениями электрическою сопротивления 50-60 Ом-м..

Поведение «шпоров индукции соответствует аномальным вытянутым структурам, ориентированным в северо-восточном направлении. В целом их характеристики как будто контролируются

15

структурами, где отмечаются интенсивные олигоцен-плейстоценовые вертикальные движения, и, по-видимому, отличающимися повышенной электропроводностью глубинною разреза (Байкальская рифт^вая зона, Идэр - Сслатшскнй пулканический пояс, Хэнтей-Даурскич мегасвод) и разделяющими их структурами, "арактеризующимися более медленными миоцен-плейстоценовыми движениями н относительно ншкопроводящим разрезом недр [Карта..,1984).

В Западной Монголии направления векторов индукции слабо зависят от пространственного расположения тектонических структур. В то же время они реагируют на области, которые характеризуются максимальной плотностью распространения эпицентров землетрясений. Наибольшая концентрация землетрясений в районе расположения профиля имеет место в двух сейсмически активных областях: Ханхухэй-Болнайской и Гоби-Алтайской [лилько и др.,1985]. Представляется, что именно эти области являются прк жиой увеличения модулей и соответствующих изменении азимутов векторов. По всей вероятности, эти области современной сейсмотектоническом активизации характеризуются более

злектропронедящими свойствами по отношению к окружающей среде. По результатам моделирования МТЗ в этом районе электропроводящий слой в земной коре изменяется но латсрали в очень больших пределах как по проводимости (S=65-700 См), так и по глубине до его поверхности (2-30 км). Увеличение пронодимости п уменьшение глубины до его поверхности приурочивается к современным активным сейсмотектоническим областям. Электропроводящий слой в мантии так:':е широко изменяется по этим же параметрам: проводимость - от 200 до 1700 См, а глубина до его поверх пост - к пределах 55-100 км. Показательным для результатов МТЗ п Монголии является хороша» выраженность корового слоя в пунктах, приуроченных к рою эпицентров землятресеннй - к Ханхухэн- Болнайской зоне. Характерным также для меридионального профиля является поведение проводящего слоя в мантии. Здесь при практически неизменной глубине до сто поверхности, он и направлении на север уменьшается но толщине снизу и одновременно в нем увеличивается элекфосопротивлеипе (до 150 - 200 Ом-м ). То же самое можно отметить и для широтного профиля на Юге Монголии.

Результаты глубинных электромагнитных исследований на территории Юга Восточной Сибири и Монголии сводятся к следующим выводам.

-- вслед за друг ими исследователями приведенные данные МТЗ уверенно отражают аномальное повышение электропроводности в разрезе земной коры. Это повышение очень четко отражается на территории рнфтовой

16

зоны. Забайкальской области умеренного орогенеза н Монголии. Уверенность п повсеместность отражения на кривых МТЗ при шаков повышения электропроводности позволяет отождествить это явление с электропроводящим слоем, имеющим, по крайней мере в вышеуказанных районахБ непрерывное распространение.'

»Обнаруживается визуальная связь поведения коровою электропроводящего слоя с современней сейсмичностью: увеличение его мощности или подъем отмечается с приближением к областям с высокой плотностью эпицентров землегрясенгй,

-- Существует прямая зависимость свойств коровою слоя 01 параметров мантийного: увеличение проводимости или подьем последнего вызывает адекватное поведение корового слоя.

-- Относительное повышение электропроводимости, но только в нижней части т'мной коры щ'.бладш :ся на платформе. По сравнению с вьнчсук;- шнными районами, здесь повышение проводимости выражено значительно слабее.

-Втором хт;лггронро>>од5,слой в мл'ггпч, отождествляемый • с астеносферой, мрояслнсгся в основном в районах четно и повсеместного прояпления коропого слоя, то ест:» о рифтовоп зоне, Забайкалье и Монголии.

-В стабильных регионах выраженность астеносферы неопределенна. Здесь кривые МТЗ по форме подобны тем, что отражают нормальный ■ (стандартный) разрез, представляющий градиентную среду. Подошва астеноефсрь. фиксируется неуверенно и в основном там, где она отмечаемся на сравнительно малых глубинах.

Часть 11. ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ СЛОИ В КОРЕ И МА11ТИ И ИХ ГТОТЕКТОПИЧЕСКЛЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

Важным роультатом иследопапнн глубинных недр земли электромагнитными методами явилось получение геоэлектрнческих моделей дня различных регионов. В лих моделях наибольший интерес представляют наличие слоев повышенной электропроводности, зафиксированных на различных уровнях консолидированной земной коры и мантии. Если мантийный проводящий слой большинством исследователей считается тождественным астеносфере, то генезис и характер поведения корового слоя весьма дискуссионны. Эта часть работы посвящена природе электропроводящих слоев и возможной связи нх

свойств с тектоническим состоянием региона и, в частности, с рифтогенезом.

Глава 5. ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЙ СЛОЙ В МАНТИИ И ТЕКТОГПНЕЗ САЯНО-БАЙКАЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ

Байкальская рифтовая зона относится к группе рифтов континентального тина, механизм образования которых пока еще далек от ясности. Стиль рнфтогеиеза, как известно, зависит от геотектонической обстановки, а также от возраста структур, в которых развиваются рифты. Пока не понятно почему, например, одни рифты отличаются высокой магматической деятельностью, другие оказываются "сухими". Некоторые рифты выглядят изолированными, что, возможно, является следствием недостоверного картирования соседних территорий. Большинство грабеноз и рифтов (активных или пассивных) выступают как элементы более обширных рифтсвых систем, подобных, например, мезозойской Арктическом, Северо - Атлантической рифтовой системе или ныне актшмюй Восточно - Африканской рифтовой системе, которые счыч^.чт": со структурами окраин плит, что однозначно указывает на их генетическую си.пь [Рамберг, Морган, 1934]. Как известно, одной из отличительных черт пассивного рифтогенеза является сильное влияние па характер его проявления дорифтовых структурных элементов. В настоящее время широко развивается идея направленной эволюции континентальных рифтов: многие конт-ненты (Австралия, Северная Америка, Европа) обнаруживают признаки омоложения

рифтообразовання от их центральных частей к периферии и тенденции концентрического расположения рифтов относительно последних. Эти сведения согласуются с идеей о латеральной миграции рифтовых систем от областей с более рани«"! к областям с более поздней кратонизацией. Имеет ли Байкальский рифт связь с общемировой системой рифтов или он изолирован от нее и развивается специфическим образом? Каков механизм рифтнига? Вот те вопросы, которые интересуют исследователе]! Байкальской рифтовой зоны.

Анализ имеющихся геолого-геофизических данных позволяет выделить следующие характерные признаки для Байкальского рифтогенеза.

-Стиль, характер проявления и, вероятно, механизм рифтогенеза обнаруживают сильное влияние дорифтовых структур.

-Долговремснноеть и неоднократность тектонических актов в пределах. Саяно - Байкальской области.

-Совпадение по времени (сипхроиностт, рашития рнфгогенеза с коллизионными событиями, связанными со столкновением Г.вра шатской и Индостаиской плит, что укатывает на инициирующую роль последнего фактора при современном тектогенезе.

-"Сухости" рифтоген^ча по сравнению с акишными рифтами: обьем вулканитов в 1»РЧ примерно и 20 раз меньше, чем » Кенийском рифте, который классифицируется как активный.

-Слабая коп iрасгпость геофизических полей, .отражающих гчубинное строение Байкальского рифта по отношению к полям, характерщующнм примыкающие к рнфтопой зоне стабильные регионы.

-Слабая выраштсльность астеносферы в геофизических полях и неопределенность положения ее поверхности но данным различных геофизических методов, а также по данным анализа ксенолитов, извлеченных из мантийных порог, и гсотерм, ностроенпных на их основе.

-О'чоснтельная локальность проявления рнфтнига и неопределенное! i. свяш его с мировой рнфтопой системой.

-Умеренная сейсмичность. В сущности почти все перечисленные пришаки носят нолуколнчсстоснный или относительный характер. По все» » su>v ги. мехашим ¡екни ci юза

может бы il. чшально отлнчныч, сели его хласстгфншфовлть по

отношению к актнтшцни или за с<ег глобально vms;v.ito¡í асшюсферы или - горячего нята (нлюма, струи), koiiiükiiiuo ноаииснм» от астеносферы п расположенного глубже последней. Гесфн шчакне данные на il сел с: IV. мои территории не дают ' оснований предполагать существование горячих пятен. Основываясь на этом факте, а также на результатах других исследователей (Ханн, 1980; Андерсон, 1984], автор придерживается мнения однозначности понятий горячая точка, нлюм или струн, представляемые как разные виды проявлений астеносферы. Отсюда и механизм происхождения подобных источников, приводящих к активизации недр, - суть производные возбужденной астеносферы, тина астспосферното выступа. При такой локализаций постановки задачи главным становится выяснение вопроса о том, каким образом образовался астеносфсрный выступ и «по он из себя представля т по физическим свойствам.

Па осповапнп геолого-июфизнчсскнх и тектонических данных можно предположить, что источник повышенных температур, вызывающий активизацию земных недр, находится не под рнфтовой зоной, а рядом -под мощной толщей теплоизолирующей континентальной литосферы. В связи с очевидным увеличением шшопроводностн с глубиной, связанной с подключением лучистой и конвективной составляющих геплопсрсноса,

1«)

приток тепла снизу с больших глубин будет превышать его отток через вышележащую теплоизолирующую литосферу, что вызовет накопление тепловой энергии под последней.

Согласно геотектоническим данным [Соотношение.., 1979; Melnikov et а!.. 1994], начиная с позднего палеозоя развитие Саяно-Байкальской области подчиняется режиму активной ко;ггнненталь"он окраины. Выделенные данными авторами верхнепалео->оиско-мезозойско-клпнозоНскне эпохи покоя и тектономагматической активизации могут быгь положены в основу геотермальных моделей разогрева и остывания недр. Периоды тектономагматической активизации можно рассматривать как этапы остывания, а периоды тектонического покоя - накопления тепловой энергии и разо!рева нижней части литосферы. После каждого цикла активизации поверхность астеносферы будет заглубляться вследствие кристаллизации верхней ее части за счет увеличения температуры солидуса пород при уходе из нес флюида. Каждый цикл активизации предваряется межплатными коллизиями [Ханн, 1980]. В частности, рнфтогенез БРЗ связывается с Индо-Ев;,азиатской коллизией, которая реактивирует ослабленную литосферную неоднородность и "вкшочает в работу" конвективную составляющую теплопереноса. Под воздействием двух факторов - I) Индо-Евразиатского столкновения, увеличивающего проницаемость региона, и 2) воздействия избыточного давления в подлшосфсрпон области в результате аккумуляции там тепла и подъема поверхности астеносферы происходит активизация БРЗ.

Математическая постановка задачи разогрева (пассивный режим) н остывания (активизация) была реализована автором совместно с C.B. Осокннон, а численные расчеты - C.B. Осокинон.

Вероятность течения вещества из под недр платформы подтверждают недавно проведенные сейсмотомогграфические исследования в Прибайкалье. Па основе анализа волн SK.S обнаружены анизотропные свойства в отношении скоростей распространения S - волн в мантии по профилю, пересекающему Байкальскою рифтовую зону и часть платформенной области [Оао et. al., 1994]. Причем максимальные скорости S-волн почти на всем протяжении профиля (Братск-Ундуршил (Монголия ), большая часть которою проходит но платформе (около 400 км), следятся в направлении, перпендикулярном осп рнфтовон зоны. Обнаруженная анизотропия авторами работы связывается с ориентировкой кристаллов оливина в мантии в интервале глубин от 0 до 250 км. Ориентировка кристаллов оливина, как полагают многие исследователи [Nicolas et al., 1973; Фукс, 1984 и др.] определяется направлением течения вещества. Поскольку в нашем случае большая часть профиля с одинаковой

20

ориентировкой вектора, направленного перпендикулярно оси рифта, проходит по платформе и, следовательно, сейсмические волны характеризуют в основном твердую литосферу, значит на этой территории наблюдаемая ориентировка оливина является реликтовой и указывает на течение пещества в ст<мюпу рифтовои зоны, имеющею место не в настоящее, а в прошедшее время.

Многократная тектономагматичсская активизация окраин стабильных регионов, как следствие конвективного обтекания корней последних, очевидно должна отображаться в виде каких-то неоднородностей в мантии этих пассивных регионов. Не без основания можно полагать, что этапы тектопомагматических активизации наиболее четко должны "записываться " в литосфере пассивных регионом.

Представляется, что наблюдаемая по данным ГСЗ многослойное! ь разреза мантии Сибирской платформы обусловлена многократностью те тономагматической активизации окраины краток а но схеме, предложенной выше н б работе [Попов и др.,1991]. В -»том случае волноводы могут бы с, иигериретированы как "законсервированный следы" прошлых уровней а-лсносферы, погружающейся в глубь манпш н процесс,-последующих щп;л<л) тектопомагматнческой активизации, которые проявляются в виде конвективного выноса легкоплавкой и флюидной компонент из подлитосферы кригона в проницаемые его окраины.

Верхняя часть астеносферы, видимо, должна содержать наибольшее количество легкоплавкой н флюидной компонент. После прекращения конвекции в этой части астеносферы наиболее вероятна консервация накопившейся там флюидной компоненты. Разница температур солндуса "сухих" пород и пород, содержащих некоторый процент воды, составляет 400°С [Ришвуд, 1981]. Следовательно, консервация флюидной компонен-ты в некотором интервале разреза позволит сохранить здесь суб(илн пред) солидусное состояние среды на фоне безаномальных температур.

Содержание этой главы сводятся к следующим выводам. --Возникновение и развитие Байкальского рифта находит свое объяснение п рамках модели рнфтогенеза с учетом длительно существующей литосферной неоднородности между стабильной Сибирской платформой и Санно-Байкальской складча той областями. Очевидно, эта долгоживущая структура оказывает существенную роль на характер тектонических процессов на протяжении всего последующего времени. "Перераспределение напряжений внутри Евразиатскон плиты, вызванных в эоцене Индо-Евразиатскон коллизией, реактивировало ослабленную лнтосферную зону, инициируя активизацию Байкальского рифта. Предполагаемый механизмом рифтогенеза рассматривается как сочетание

21

местных причин (разогрев за счет аккумуляции тепла под литосферой платформы) и глобальных, вызванных межплитными перестройками. --На исследуемой территории нет основания предполагать существование горячих пятен в качестве самостоятельных источников, служащих причиной рнфтогенеза. По «сей вероятности, гипотетические пятна, струи и плюмы являются разновидностями проявления возбужденне й астеносферы. -Волноводные слои, обнаруженные в мантии Сибирской платформы, представляют собой законсервированные следы прошлых этапов активизаций окраины континента. Разница температур солидуса "сухих" пород н пород, содержащих некоторый процент воды, составляет 400°С. Следовательно, • консервация флюидной компоненты в некотором интервале разреза позволит сохранить здесь субсолидусное состояние на фоне безаномальных температур.

-Главный отличительным признаком стабильных регионов от активных, видимо, следует считать не "холодность" первых и "горячность" недр вторых, а то, что литосфера первых более тугоплавкая в силу ее глубокой деплетированносги (следовательно холодная относительно температуры солидуса пород) и более монолитная по сравнению с литосферой вторых. В активизированных регионах литосфера более раздроблена, здесь благоприятны условия для повышения концентрации флюида, местного плавления пород и проникновения на более высокие уровни глубинного расплавленного вещества, присутствие которых в ослабленных зонах формирует аномалии в геофизических полях, интерпретируемые в качестве признаков подъема астеносферы.

Глава 6. ГПОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЛОИ В ЗЕМНОЙ

КОРЕИ ИХ ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

Главный вопрос в проблеме истолкования природы коровых аномалий, стоящий перед автором, - зто выяснение характера их взанмотношений с геотектоническими особенностями регионов. Поставленная задача приобретает особый смысл в активизированных регионах, в частности, в БРЗ. В сущности, вопрос сводится к выяснению механизма электропроводности в слоях. Для разреза земной коры наиболее вероятны следующие механизмы проводимости: электронный, связанный с вещественным составом пород - электроннопроводящими образованиями -и не имеющий, по-видимому, отношение к современному геотектоническому состоянию региона, и ионный, обусловленный флюидами, образование которых связано с термодинамическими условиям:' земных недр и, значит,- с современной геотектоникой.

22

Считается, что проводимость слоя, обусловленная электроннопроводящим механизмом, значительно превышаетноннуго проводимость.

Надо иметь в виду, что интерпретация природы аномалий в какой-то степени зависит от характеристик геоэлектрнческих моделей, которые в свою очередь зависят от корректности применяемых методик интерпретации, позволяющих исключать искажающие факторы. Автором применены различные способы учега искажений, описанных в работе.

Краткий анализ и с с л е д о в а н и й . Для ' Прибайкальского региона некоторые исследователи придерживаются мнения гидротермальной природы электропроводящего слоя в литосфере I Горностаев, 197/; Поспеев, Михалевский, 1975; Ровресу, М|кЬа1еу8ку, 1976; Поспеев, 1984]. Указанными авторами предполагается, что электропроводящий слой ' характеризуется повышенным содержанием воды, выделившейся в процессе дегидратации пород. При этом рассматриваемый слой может находиться не -то-ько о земной коре, но и глубже и полностью определяется положением изотермы, соответствующей температуре дегидратации водосодержащих пород. Распространенность его считается повсеместной и непрерывной, по латералн.

Так как аномальное повышение электропроводности наблюдается не только в активн знрошшных, но и в разрезе земной коры стабильных регионов, вполне естественно возникает предположение,что слоистость может быть обусловлена спецификой геоэлектрического строения,-допустим, сменой вещественного состава с высокоомного на низкоомный. В качестве пысокопроводящих пород мог ут выступать графитизированные сланцы и зоны орудснений (в случаях фрагментарных аномалий) [ Жамалетдннов, 1984, 1986; Фельдман, 1984 ] или основные породы в нижней части коры [Попов, .1987], Однако морфологические типы проявлений сульфидов и углеродистого вещества в докембрнйских породах С'аяио-Байкальской . складчатой области дают основание скептически относиться к предположению об их региональном влиянии на электропроводность коры, поскольку они свидетельствуют о локальных (десятки метров, реже-первые сотни метров) скоплениях сульфидов и углеродистого вещества, могущих обеспечить электронную проводимость в области исследований.

В благоприятных условиях более эффективное влияние на электропроводность может оказывать не конкретно политизированная форма существования углерода, а углерод как элемент в других формах его существования. Находясь в подвижном состоянии в составе флюида, углерод увеличивает его проводимость. Проникая по трещинам в малых количествах, флюид способен сильно увеличить электропроводность этой

23

голщи пород, находящейся, допустим, в катакласгнческом состоянии. С падением давления флюида в верхней части разреза активизированных областей углерод может выпасть в виде твердой фазы. Выпавший в виде графита по тем же сообщающимся между собой микрот^ещинам он также в гораздо большей степени будет влиять на повышение проводимости толщи пород, чем если бы такое же его количество представляло графит в виде точечных зерен в породе.

В связи с некоторой зависимостью проводимости и упругих свойств пород от характера трсщнноватости среды, в работе проведен анализ поведения отражающихся в данных ГСЗ волноводов в земной коре в свете их пространственного и генетического взаимоотношения с электропроводящими слоями.

На основе интерпретации сейсмических отражающих горизонтов в многочисленных работах {Сейсмические..., 1980; Щукин, 1986; Шаров, Гречишников, 1982; Николаевский, 1986; Николаевский, Шаров, 1986; Соколова, Миронова, 1992; Леонов, 1993; Калинин, Родкин, Томашевская, 1989; Cook, 1985; Павленкова, 1991, Павленкова, Белоусов, 1992] делается вывод о значительной расслоенносш лшосфсры. Согласно сейсмологическим данным [Сейсмические..., 1980; Щукин, 1986; Павленкова, 1991; Павленкова, Белоусов, 1992], многочисленные отражающие площадки, выделяемые в сейсмическом разрезе как тонкие пачки слоеа с резко контрастными упругими свойствами,

блнзвертикальны в верхних этажах земной коры и выполаскиваются с глубиной. Большинством исследователей интервал выполаживания принимается в пределах 10-20 км. Природа субгоризонтальных границ раздела дискуссионна. Конкурируют в основном две модели:

тектоническая, согласно которой отражающие площадки трактуются как субгоризонтальные нарушения сплошности пород: и магматическая, объясняющая возникновение отражений внедрением интрузий магматического нодслаивания (undeplaling).

Данные MOB О IT во многих районах убедительно доказывают тектоническую природу определенной части отражений в верхней коре складчатых областей л платформ до глубин 15-25 км. До этих глубин, а в отдельных случаях и глубже, прослеживаются некоторые группы отражений, характеризующиеся набором признаков, позволяющим идентифицировать их как определенные виды тектонических нарушений [Franke, et al. 1990]. О наличии зон трсщнноватости и милонитизацни па больших глубинах свидетельствуют также данные по некоторым глубоким и сверхглубоким скважинам [ Байсарович и др. 1992]. Таким обра юм, имеющиеся данные позволяют с достаточно высокой степенью

24

вероятное! г предположить, что отражательные свойства земной коры на глубинах, превышающих ~10 км, определяются преимущественно тектышчесиимн факторами. К ним относятся срывы, сколы, течения вещесп.^ возникновение горизонтальных скольжении, наслаивания разлнчш но составу и физическим свойствам пластин н т.д. Признание тектонических процессов в качестве главною фактора, создающего о'.ра;' ■ )!' , си поди ! бсыпую роль флюидам в формировании как геодина .(((ческою режима и характера деформаций, так и физических свойств вещества и, г ""тпопп,-упругих и электропроводных.

1'асслоенно.ть -¡•мной коры по сейсмическим данным в натоящее время нредега; л I - л в виде трехслойной модели. В работе [Сейсмические....выделено три основных слоя или три скоростных этажа: верхний (представляется в виде вертикально-слоистых блоков ), промежуточный ( лому этажу приурочены слои с пониженными ст.'рос'ями ) и нижний (характеризуется меньшей плотностью отражений и повышенными гоадиентачп скоростей ).

В работах [ Ш; роч, .Гречишников, 1982: Николаевский, 1980: Николаевский,Шароь. 1986] трехелонноегь земной коры рассматривается как следствие смены реологически* состояний горных пород. Авторы полагают, что физическая первопричина такой расслоенности определяется дифференцированной реакцией коры на приложенные внешние тектгчичсские п.'.нрлженил. В соответствии с проведенным авторами анализом, увеличен;','.' лптостатнческой нагрузки приводит не просто к увеличению прочности материала [ Файф, н др. 1981], но и к различию условий трещиноойразонания в коре. В зависимости от соотношений вертикальных и горизонтальных составляющих напряжений, степени проницаемости и содержания флюидной компоненты в породе в конечном итоге и происходит соответствующее деление земной коры на слон по типу трещиноватоти и по физическому состоянию среды.

На основе трехслойной модели земной коры, выведенной из сейсмических к гравнмапштных данных, с привлечением экспериментальных результатов исследований но реологии пород в соответствующих РТ - условиях земной коры, С. И. Николаевский предложил обобщенную модель земной коры, отражающую се физическое состояние.

Но втором слое этой модели в интервале глубин 10-20 км распространены близгоризонталь ные корни разломов. Эта -она практически совпадает со вторым промежуточным сейсмическим слоеу Здесь распространены явления прерывистого скольжения и генеранпн землетрясений, особенно в верхней ее част», близ границы К-2

25

[Sibson,1977]. Существование волноводов в этой часть разреза земной коры, как следует из вышесказанного, обусловлено наличием близгоризонтальных разломов. Разломы, не заполненные флюидом, понижают электропроводность среды. Поэтому вопреки общеизвестному мнению о пространственном совпадении волновода и электропроводящего слоя, с позиции тектонической природы слоев данные слон несовместимы. В случае заполнения разломов флюидом среда б 'дет сЗладать свойством повышенной электропроводности; отсутствие же в них флюида, наоборот, понижает как этот параметр, так и сейсмические скорости. Таким образом, в данном интервале глубин можно фиксировать что-нибудь одно: или электропроводящий слой или волновод, но не оба слоя вместе. Такой вывод следует из того, что состояние нарушенностн сплошности пород, равно как и начального этапа дилатансин, как показывают экспериментальные исследования, уменьшают скорость сейсмических волн, но они восстанавливаются после заполнения трещин и пор водой. На этих закономерностях построена диффузио - дилатапеная (ДД) модель землетрясений [Nur, 1962]. Это подтверждается взаиморасположением аномальных слоев: в большинстве случаев волноводы фиксируются на более высоких уровнях, чем слои повышенной электропроводности, которые чаще всего располагаются в нижней половине коры [Попов, 1987, 1989; Попов, и др. 1991; Коровые.,.,1984; Осипова и др., 1982; Окулесский и др.,1982], в то время как слой с пониженными скоростями залегает обычно в верхней половине [Булин, 1974, Мишенькин,1980].

Трегья катакластическая ослабленная зона соответствует третьему сейсмическому слою, который характеризуется высокими скоростмн - Vp= 6,7-7,7км.с. Он отделяется от промежуточного слоя границей К2, которая морфологически повторяет раздел Мохо. При РТ-условиях, характерных для нижней части коры, среда отвечает псевдопластическому состоянию. Термодинамическая граница на уровне 20 км является пределом для хрупкого разрушения. При этом типе разрушения при экспериментах не отмечается резкого сброса напряжения. Здесь геоматернал уподобляется зернистой среде со скольжением по элементам дробления, генерируемых множеством мелких трещин. Именно такое механическое состояние пород в виде системы сообщающихся мелких трещин, заполненных флюидом, подходит для объяснения резкого увеличения электропроводност и. В отличие от дегид,.атационной гипотезы природы слоя, здесь хотя и отводится большая роль флюидам, они представляются в качестве фонового потока как следствие глобальной эволюции глубинных недр Земли; слой создастся в результате его скапливания в благоприятном для этого интервале глубин. Эти условия

26

соответствуют катакластическому состоянию. Если трещины будут заполнены проводящим флюидом, то они будут играть роль токопроводящих путей н, следовательно, создавать высокопроводящую среду.

Таким образом, анализ сейсмических. электрических и реологогичсских данных для условий консолидированной коры приводит к следующим выводам.

—Морфологические типы проявлений сульфидов и углеродистого вещества в доксмбрийских порогах Саяно-Байкальской складчатой области дают основание считан» неприемлемой гипотезу "графитового происхождения" проводящего слоя в коре. Однако не исключено сильное влияние на электропроводность пород земной коры углеродистых ассоциаций, перераспределенных флюидами по трещинам.

—Из приведенных геоэлектрических разрезов по Прибайкалью и Западной Минго.-ин следует, что современная сейсмотектоническая активность более четко отражается в характере поведения корового электропроводящего слол, проявляющегося в виде увеличения проводимости и воздыманнн его поверхности. Поэтому есть все основания предполагать тесную взаимосвязь природы корового электропроводящего слоя с тектоническими процессами.

Становясь на точку зрения тектонической природы сейсмических отражений, можно с уверенностью признать справедливость причин сейсмической расслоенносги как следствие дифференцированной реакции коры на внешние тектонические напряжений. Смена механического состояния вещества с глубиной п сочетании с флюидной компонентой формирует соответствуют! .й гео электрический разрез земной корь..

В отличие от дегидратанионной гипотезы природы слоя, здесь хотя и отводится большая роль флюидам, они представляются в качестве фонового потока как следствие глобальной эволюции недр Земли. Предполагается, что в силу особого рсолог ческого состояния пород, на соответствующих глубинах возникают условия, благоприятные для скапливания высокопроводящего глубинного флюида. Эти условия могут соответствовать катакластическому состоянию пород в нижней и средней (в активных областях) части коры.

В рамках приведенной интерпретации природы сейсмо-электрнческнх слоев, взаимоотношение волновода и электропроводящего слоев отвечает условию их пространственной несовместимости. Формирование того или иного слоя зависит от наличия или отсутствия флюида в мнкротрещннах.

Глапа7. СЕЙСМОТЕКТОНИКА И ПРОГНОСТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Сейсмическая активность в регионе контролируется деструктивными зонами. Выявление сейсмогеиерирующих разломов при изучении специфических особенностей так называемой живой тектоники лежит в основе палео-сейсмогеологического метода, успешно применяемого в Прибайкалье для выделения возможных областей зон подготовки землетрясений (зон ВОЗ) [Солоненко, Тресков, 1966; 1968 ]. При изучении сейсмического режима необходимо иметь ввиду такие специфические особенности региона как расположение рифтовой зоны на окраине стабильной платформы, присутствие на территории крупного глубоководного озера, и другие факторы, присущие Прибайкальскому региону.

В этой главе проведен анализ электромагнитных полей с целью выявления предвестннковых, сопутствующих и последующих признаков землетрясений для понимания геофизики сейсмического процесса как проявления событий на поверхности, являющихся локальными случаями более общего явления- континеталыюго рифтогенеза.

Несмотря на значительный прогресс в понимании физики катастрофических событий, эта проблема все еще очень остро стоит на повестке дня. Для более полного представления о механизме возникновения землетрясений необходим систематический и долговременный мониторинг как можно большего количества параметров, которые предваряют сейсмические события или сопутствуют им. Для данной задачи полезна также ретроспективная информация, полученная на полигонах в тектонически активных областях.

Анализ магнитэтеллурпческого поля, более подробно описанный в работе [Попов, Бывальцева, 1988] показал, что наряду с приуроченностью аномалий параметров к периодам подготовки и моментам землетрясений имеют место и значительные их вариации без видимой связи с сейсмическими событиями. На основе данных ретроспективного анализа можно сделать по крайней мере четыре предположения:

- вариации параметров обусловлены изменениями электрического сопротивления и других физических свойств пород, охваченных областью подготовки землетрясений, в связи с изменением их напряженного состояния и насыщенностью флюидами.

- вариации вызваны нестабильностью первичкого источника, которая не связана с земными событиями;

-- вариации обусловлены изменениями, с одной стороны, физических свойств пород, охваченных областью подготовки землетрясений, с другой -изменениями условий распространения электромагнитных волн вследствие нарушения ионизационного баланса в атмосфере, связанного с. повышением сейсмической активности района исследовании;

некоторые вариации геофизических параметров обусловлены тектоническими процессами, но которые в силу специфических обстоятельств не приводят к сейсмическому событию.

Перечисленные неопределенности в интерпретации аномалий дали основание для исследований ожидаемых эффектов в электромагнитном поле. На основе глубинного геоэлектрнческого разреза, построенного по данным МТЗ. рассчитаны ожидаемые аномалии в электромагнитном поле в зонах подготовки землетрясении, моделируемых средой с повышенной электропроводностью. Математическое моделирование трехмерных те-электрических неодпородностей, имитирующих очаги землетрясений, показывают, что для создания "ощутимых" аномалий в электромагнитных полях, наблюдаемых па поверхности Земли, необходимы очень большие изменения проводимости среды в очаге. Даже при условии расположения неоднородности на глубине 2 км реально фиксируемый эффект ра1|=5% достигается при значениях р(1 / p,¡,= 10-3 (где р0 и p,¡,- сопротивления, сотвстсгвеино, в очаге и во вмещающей среде). Изменения IIZ -компоненты более существенны, но но абсолютной величине они находятся на трал» возможности их регистрации- 0,05 - 0.1 нТ.

Пояс предвестников землетрясений в CDB- диапазоне считается наиболее перспективным. Многочисленные исследования показали, что землетрясения па всех стадиях своего формирования сопровождаются амплитудно-фазовыми аномалиями в высокочастотном электромагнитном поле. При мониюринге ЭМП в БРЗ обнаруживаются возмущения в несколько раз превышающие фоновые [Попов и др., 1993; Попов и др.1994]. Приближенное временное совпадение аномапий в ЭМП с сейсмическими событиями позволяет предполагать, что они обусловлены тектоническими процессами или источниками, прямо или косвенно связанными с подготовкой землетрясений. Согласно этим дгнным аномальные возмущения ЭМП наблюдаются в узком частотном диапазоне. Это не согласуется с общеизвестной гипотезой, предполагающей литосферную природу электромагнитных возмущений. В работе делается вывод о том. что наблюдаемые аномалии в CDB - диапазоне возбуждаются на основе фонового поля искусственного происхождения. Рекомендуется развить мониторинг ЭМП в рамках метода радиопросвечивания надочаговых зон

электромагнитными волнами, излучаемыми местными радиостанциями или системой "Омеп.".

В главе проведен анализ влияний внешних факторов, таких как солнечная активность, изменения уровня оз. Байкал. гемагнитная активность и др., на сейсмический режим Прибайкалья. Проведенный анализ данных по Прибайкальскому региону в совокупности с опубликованным» результами исследований, указывает l ощутимую роль внешних факторов, влияющих на сейсмический режим региона. Возможны два вида наблюдаемых возмущений, влияющих на сейсмический режим: !) аномалии, отражающие активные эндогенные процессы, которые или облегчают сброс накопившихся тектонических напряжений (например, уменьшают трение скольжения) или ослабляют прочность пород; 2) независимые вариаций геофизических параметров, отражающие процессы в верхнем полупространстве, и играющие исключительно триггерную роль в поле напряжений. К активному типу эндогенных воздействий па землетрясения можно отнести колебании уровня воды в оз. Байкал.

Роль флюида в создании разнообразных предвестниковых аномалий исключительно латка. В процессе подгоговки землетрясении миграция высоко aipeccimnoro глубинного вещества к поверхности земли изменяет магнитные свойства пород, электропроводность приповерхностного слоя земной кcr,-:-i н призам:.о>< атмосферы, что вызывает изменения условий ¡мсп ростра и гит. элекз ¿д.-мг.тннтиых волн, вызывает электр скипа ические явления i земле и т. д.

Многократность совершения сейсмического акта в одних и тех же местах, а также тесная связь этих актов с разломными зонами предполагает существование проницаемой среды, необходимой при подготовке землетрясений. Оценка силы трения при скольжении, исходя только из литостатичсского давления без привлечения представлений о физическом состоянии пород, приводит к выводу о невозможности подвижки в глубинах земной коры и мантии, поскольку по всем существующим оценкам касательные напряжения т не в состоянии преодолеть напряжения Кулонова трения [Юнг, 1990] Присутствие в породах, воды и газовых компонентов коренным образом меняет картину в сторону уменьшения внутреннего трения блоков пород. В такой ситуации предполагается, что необходимым условием при землетрясениях должно быть наличие высокого порового давления в областях п> подготовки, снижающего прочность пород.

В модели землетрясения, в которой существенная роль отводится флюидам, энергия может представляться в следующих формах. I) В виде энергии, реализующейся в рамках модели "stick-slip" [Касахара, 1985;

34

Моги, 1988; Рикитаке, 1979 и др.], предполагающей проскальзывание блоков литосферы. Поровое давление флюида здесь служит в качестве фактора, снижающего сдвиговое сопротивление. 2) Потенциальной энергии вышележащей (по отношению к расположению гипоцентра) массы пород, поднятой в процессе подготовки землетрясения избыточным ( по отношению к литостатическому ) давлением флюидов. 3) Упругой энергии боковых и ннжележа-щх пород, находящихся под денствиен-расклинивающих напряжений летучих компонентов. 4)Энергии отдачи при быстром истечении фл-эида.

Краткие выводы этой главы сводятся к следующему. --Расчет эффектов в электромагнитных полях от трехмерных неоднородпостей, имитирующих очаговые зоны на различных глубинах, показывает на гх незначительную амплитуду на поверхности земли, что в сущности предписывает формирование наблюдаемых аномалий (1.рсдг "сшикои) в приповерхностных условиях.

-Происхождение аномальных возмущений ЭМП является следствием изменений условий расг.рэстр?нения поля, а не литосферного излучения. Узость и фикспрованносгь сп,:ктра частот, на которых отмечаются аномальные проявления, указывают на искусственность природы фонового поля.

-Приведенный в работе анализ иредвесгнпковых признаков указывает на важную роль глубинного флюида в модели землетрясений. В условиях сущесз вукмце» о поля напряжений роль глубинного флюида состоит в снижении сопротивления сдвига блоков пород и прочности последних, а также, возможно,- в возникновении эффекта отдачи при их мгновенном высвобождении из очаговых зон.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Конечные результаты работы суммируются в геотектонической модели соискателя, заключающейся в следующем. Глубинная геофизика и, в частности, электромагнитные методы не обнаруживают каких-либо аномалий в недрах БРЗ, подтверждающих существование горячего пятна, как фактора, вызывающего рифтогеиез. В качестве источника рифтогенеза автор рассматривает возбужденную астеносферу. Три основных фактора определяют стиль и характер континентального Байкальского рифтогенеза. 1) Готовность глубинных недр к тектонической активизации. Необходимым условием для "созревания" недр к этому акту является наличие в регионе мощной теплоизолирующей литосферы, которая обеспечивает нарушение непрерывности теплового потока но глубине, а именно- превышение притока глубинного тепла над его оттоком сквозь

литосферу. При таких условиях происходит накопление тепла и, следовательно, разогрев нижней части литосферы и увеличение мощности астеносферы. 2) Наличие механически ослабленной литосферной неоднородности, на основе которой развиваются рифт. В качестве таких нсоднородпостей могут выступать окраины кратонов или зс .ы сочленения крупных тектонических структур. Они являются областями разгрузки тепловой энергии, накопленной под теплоизолирующей литосферой платформ. 3) Действие внешнего силового поля - регионе, приводящего к коллизионным явлениям. Последние возникают при глобальных межплитиых перестройках. Относительные перемещения плит реактивируют в ослабленных литосферных зонах древние глубинные разломы и, вследствие сброса давления в них (декомпрессии)- снижают температуру солидуса пород.

При таких представлениях механизма тектогенеза повышение проводимости и подъем электропроводящего слоя в земной коре в активных районах рассматриваются как следствие более разогретого и интенсивного глубинного потока флюида. Эти же причины играют важнейшую роль при формировании очагов землетрясений.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Попов A.M. Глубинные слои повышенной электропроводности по данным магнитотеллурических зондирований. // Очерки глубинного сгрог:шя Пайкальского рифта. Новосибирск: Наука. 1977. С. 99-116.

Непоа A.M. Глубинные магнитотеллурнческие зондирования (ГМ i:;} в Прибайкалье. // Сейсмичность и глубинное строение Прибайкалья. Новосибирск: Наука. 1978. С. 94-101.

3. Попов A.M. Глубинный геоэлектрнческнй разрез Прибайкалья. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.г.-м.н. Иркутск, библ. ИЗ К, 1978, 17 с.

4. Попов A.M. О влиянии локальных поверхностных неоднород-ностсй на структуру МТ-поля. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. Вып.70. Физика магнитосферы.М.: Наука. 1984. С. 190-196.

5. Попов A.M. О причинах повышения электропроводности в земной коре. // Геология и геофизика. 1987. N 12. - С. 56-64.

6. Попов A.M., Потапов A.C., Кузьминых, Бадуев А.Б., Пархомов В.А. Опорные МТ- зондирования для юга Восточной Сибири. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солчца. Физика магнитосферы. М.: Наука. 1987. вып. 71. С. 264-271.

7. Попов A.M. Глубинное геоэлектрическое строение Прибайкалья и его тектоническая интерпретация (по данным МТЗ по профилю Жигалово -Красный Чикой). // Астеносфера по комплексу геофизических

методов. Киев: Наукова Думка. 1988. С.225-233. Рзультаты МТЗ. // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1988. N 3. С. 87-91.

8. Попов A.M. Влияние приповерхностных леоднородностей на результаты МТЗ.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1988. N 3. С. 87-91.

9. Попов A.M. Результаты глубинных МТ-псследованнй в свете данных других геофизических методов в Прибайкалье. // Изв. АН СССР. Физика Земли, 1989, N8 С. 31-37.

10. Попов A.M., Бывальцева Т.Ф. Ретроспективный анализ электромагнитных ппей с целью поиска предвестников землетрясений (на примере Прибайкалья). // Исследования по поискам предвестников землетрясений в Сибири. - Новосибирск: Наука, 1988.- С. 122-131.

11. Попов A.M., Кузьминых Ю.В. О методике наблюдений и обработке МТ-зонднрованпй в Прибайкалье. II Геомагнитные исследования. N 31. 1988. - С. 39-49.

!2. Попов A.M., Потапов A.C., Кузьминых Ю.В., Бадуев А.Б., Пархомов В.Д. Длпилопсрподные МТ- зондирования в Прибайкалье. // Изв. АН СССР. Физика Земли. N 11, 1988, С. 83-87.

13. Попов A.M., Киселей А.П., Лсппна C.B. Магнитотел-лурпческне исследования Прибайкалья, глубинное строение и механизм рифгогенеза. // Гесл к нн и геофл^нка, N 4. 1991. С. 106-117.

14. Попои A.M., Кузьминых Ю.В., Бадуев A.D. 3::спернмепталь-ные исследования локальных иеодпородностен в МТ-поле. // Геология и геофишка. N 9. 19S9. - С. 117-127.

15. ilciiOB A.M., Найднч В.И., Храмцов А. А., Бывальцсва Т.Ф. К вопросу о связи электромагнитных полей с сейсмическими процессами и о механизме формирован!», очагов землетрясений (на примере Прибайкалья). // Вулканология и сейсмология Кя 5-6, 1992, С.119-127.

16. Попов A.M., Бадуев А.Б.,Амар А..Кузьминых Ю.В. Запов В.В. Анализ гальванических искажений МТ-исследований в Монголии. //Изв. АН РАН. Физика Земли. 1992,№4, С.94-102.

17. Попов A.M. Бадуев А.Б., Кузьминых Ю.В., Амар А., Гунчин Иш. Результаты магннтотеллурических исследований в Западной Монголии.// Изв. РАН, Физика Земли, № 8, 1993, С.49-57.

18. Попов A.M. Сейсмоэлектричсская расслоенность земной коры на примере Прибайкальского региона. //Изв. РАН. Физика Земли. 1995.

19. Попов A.M., Найдич В.И., Храмцов A.A., Лепина C.B. Электромагнитные предвестники и физика очага землетрясений. // Вулканология и сейсмология, 1994, № 4-5, С. 134-143.