Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Исследование меняющихся во времени естественных электрических полей Земли с целью выявления закономерностей их формирования и совершенствования метода естественного электрического поля

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Исследование меняющихся во времени естественных электрических полей Земли с целью выявления закономерностей их формирования и совершенствования метода естественного электрического поля"

На правах рукописи

У'

Авгулевич Данил Леонидович

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕНЯЮЩИХСЯ ВО ВРЕМЕНИ ЕСТЕСТВЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ЗЕМЛИ С ЦЕЛЬЮ ВЫЯВЛЕНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДА ЕСТЕСТВЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Специальность 25.00.10 «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Иркутск 2003

Работа выполнена в Читинском государственном техническом университете (ЧитГТУ)

Научный руководитель доктор технических наук профессор А.П. Карасев

Официальные оппоненты:

Д.Г.-М.Н. профессор г.н.с. ИГФ СО РАН Н.О. Кожевников, к.г.-м.н. с.н.с. ЧЛИГ ИМЗ СО РАН В.В. Оленченко

Ведущая организация ФГУП «Забайкальский комплексный научно-исследовательский институт», г. Чита

Защита состоится « » июня 2003 г. в_часов в конференц-зале на заседании

диссертационного совета Д.212.073.01 Иркутского государственного технического университета по адресу: 664074 г. Иркутск ул. Лермонтова 83 ИрГТУ Факс 83952405113

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета

Автореферат разослан «10» мая 2003 г.

Ученый секретарь

А. А. Шиманский

2005-4 7474

Общая характеристика работы

Актуальность исследований. Проведенная работа нацелена на получение новых геологических данных в ходе изучения геофизических полей Земли во времени. Это направление является одним из приоритетных в развитии современной геофизики. Большинство появляющихся новых геофизических методов основано на характеристиках полей, зависящих от времени. Диапазоны изучения различных процессов варьируют во времени от микросекунд до десятков лет. Регистрируемые при этом данные несут информацию двух типов: квазистатическую - о строении геологической среды и динамическую - о протекании современных геодинамических процессов в слоях планеты. При решении задач, очерченных первым типом, используются непродолжительные наблюдения от микросекунд до десятков часов. Извлечение данных второго типа осуществляется путем более длительных исследований. На пересечении этих направлений находится изучение суточных изменений геофизических полей.

В середине прошедшего века A.C. Семеновым с коллегами было открыто и начато изучение особого вида земных электрических полей, названного ими меняющиеся во времени поля. Как установлено этими исследователями, меняющиеся во времени поля проявляются на локальных участках и выражаются в интенсивных флуктуациях естественного электрического поля (ЕП) с периодом около 24 часов. В геологическом и геоморфологическом аспектах они отмечались над различными горными породами на свободных от крупной растительности склонах южной экспозиции. Природа происхождения этого вида полей объяснялась электрокинетическими явлениями, протекающими под воздействием изменяющейся в течение суток температуры поверхности Земли. Глубина распространения этого явления, по мнению авторов, ограничивается самой верхней частью геологического разреза (первые десятки сантиметров). Дальнейшие исследования, проведенные Ю.С. Рыссом, на основании установленной им приуроченности меняющихся во времени полей к гидротермально

*>С НАЦИОНАЛЬНАЯ

С ¡'п-ервург

измененным породам и рудоносным участкам позволили выделить их как один из поисковых признаков. Важное практическое приложение эти поля получили в работах С.Ю. Баласаняна. Большинство исследований под его руководством проводилось на рудных объектах различных типов с целью разбраковки аномалий, получаемых комплексом традиционных геофизических методов. Ряд наблюдений за меняющимися во времени полями был выполнен для решения инженерно-геологических задач, связанных с прогнозом развития мерзлотных и оползневых процессов, а также современной активности тектонических разломов.

Все перечисленные объекты являются зонами высокой концентрации двойных электрических слоев. Как показано Ю.С. Рыссом, в таких зонах в зависимости от термодинамических условий происходит накопление или высвобождение энергии, в частности, электрической. С.Ю. Баласанян называет такие объекты (зоны) энергоактивными. По предложенной им гипотезе меняющиеся во времени поля являются выражением энергоактивности геологических образований в ЕП и генерируются при воздействии на горные породы внешних факторов. Такими факторами могут быть суточные колебания температуры и атмосферного давления, гравитационные приливы и отливы, а также вариации маг-нитотеллурического поля и атмосферного электричества. При этом на ряду с приповерхностными электрокинетическими явлениями часть источников меняющихся во времени полей имеет глубинный характер. Натурные эксперименты позволили расширить круг геологических, геоморфологических и ландшафтных условий проявления этого типа полей. Выдвинуто предположение, что, являясь чуткими датчиками состояния геологической среды от приложенного внешнего воздействия, энергоактивные объекты перспективны для длительных наблюдений за современными геодинамическими (сейсмическими) процессами.

Все выше приведенные исследования меняющихся во времени полей базировались на непродолжительных наблюдениях длительностью первые сутки зачастую с не регулярными в течение суток замерами. Остается открытым во-

прос о закономерностях формирования меняющихся во времени полей в зависимости от внешних факторов.

Обширные эмпирические данные о вариациях ЕП накоплены в результате изучения сейсмоэлектрических явлений и теллурического поля Земли. В настоящее время предложено более полутора десятков механизмов формирования флуктуаций ЕП, но до сих пор нет единого понимания этого процесса. Отсюда вытекает и несогласованность понятийно-терминологической базы.

Помимо самостоятельной значимости, меняющиеся во времени поля выступают как помеха при проведении геофизических съемок методом естественного электрического поля (ЕЭП). С этой стороны в «Инструкции по электроразведке» нет положений, регламентирующих действия при работах в условиях проявления этого типа полей.

Все перечисленные причины дают основание считать исследования меняющихся во времени естественных электрических полей интересными не только в научно-познавательном аспекте, но и актуальными в прикладном отношении.

Объект исследований - меняющиеся во времени естественные электрические поля.

Предмет исследований - пространственно-временные закономерности формирования меняющихся во времени естественных электрических полей.

Цели исследований:

1. Изучение меняющихся во времени естественных электрических полей в аспекте их взаимосвязи с геологическими, геоморфологическими и метеорологическими обстановками;

2. Разработка рекомендации по проведению контрольных наблюдений при работах методом ЕЭП в условиях интенсивных меняющихся во времени естественных электрических полей.

Основные задачи, решаемые в ходе исследований:

1. Выбор объектов для длительных наблюдений за меняющимися во времени естественными электрическими полями;

2. Адаптация методики полевых исследований меняющихся во времени полей под длительные измерения;

3. Определение методических приемов обработки получаемых данных;

4. Изучение и анализ геологических, ландшафтно-геоморфологических и метеорологических условий проводимых натурных экспериментов;

5. Выявление закономерностей меняющихся во времени естественных электрических полей по результатам длительных наблюдений;

6. Оценка возможности проведения контрольных измерений в условиях высокого уровня меняющихся во времени естественных электрических полей, отвечающих по величине погрешности требованиям инструктивных документов.

Методы исследований. Сбор данных о меняющихся во времени естественных электрических полях и вариациях метеорологических факторов проводился в ходе натурных экспериментов. Полученные материалы подвергались математической обработке, включающей расчет параметров с целью количественной характеристики полей, статистический и корреляционный анализы. Графики полученных временных рядов и рассчитанных по ним параметров подвергались анализу путем их сопоставления между собой и с результатами геологической и геофизической съемки.

Достоверность. Фактический материал базируется на наблюдениях ЕП в течение трех летних полевых сезонов: в 1997 г. - 12 суток на 14 точках, в 1998 г. - 22 суток на 15 точках, в 1999 г. - 18 суток на 49 точках. Интервалы между замерами на отдельных точках были регулярными и составляли в 1997 и 1998 гг. 1 час, в 1999 г. - 2 часа. Оценка качества полевых исследований меняющихся во времени ЕП осуществлялась по средней разности основных и контрольных измерений, которая не превышала 5 мВ. Результаты наблюдений многократно повторены в течение трех полевых сезонов. Изучение геологических условий и квазистатических геофизических полей на опытном участке отвечает требованиям, соответствующим съемкам масштаба 1:10000.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Суточная составляющая меняющихся во времени естественных электрических полей как реально существующее геофизическое явление фиксируется на протяжении длительных временных интервалов и заключается в ярко выраженных квазисинусоидальных колебаниях значений потенциалов ЕП с периодом около 24 часов над энергоактивными геологическими зонами и объектами. Период колебаний и их размах не являются постоянными величинами. Существуют фазовые модуляции потенциалов ЕП во времени и пространстве. Внешними физическими причинами формирования меняющихся во времени естественных электрических полей являются изменения атмосферного давления, температуры и влажности приповерхностной части геологического разреза.

2. Над энергоактивными зонами и объектами установлена длиннопериод-ная составляющая меняющихся во времени естественных электрических полей как объективно существующее геофизическое явление. Эта составляющая характеризуется периодом квазисинусоидальных вариаций около 20 суток.

Наблюдаются закономерные взаимосвязи длинопериодных вариаций ЕП с колебаниями температуры, резкими перепадами атмосферного давления и чередованием сухих и дождливых периодов.

Величина показателя максимальной длиннопериодной динамики, как и соответствующего показателя суточной динамики, согласуется с амплитудой аномалий квазистатического ЕП. Наиболее высокие его значения присущи эпицентрам аномалий ЕП.

3. При съемках методом ЕЭП оптимальным интервалом проведения контрольных измерений является период с 10 до 13 часов местного времени. Контролю следует подвергать те отрезки профилей, которые были отработаны в эти же часы в ближайшие трое суток.

Научная новизна. В итоге проведенных исследований достигнут ряд результатов, определяющих научную новизну работы в целом:

1. Показана роль резких понижений атмосферного давления в формиро-

вании суточной составляющей меняющихся во времени естественных электрических полей. Наибольшие значения показателя максимальной суточной динамики ЕП приходятся на периоды аномального понижения атмосферного давления длительностью 1-2 суток с градиентами порядка 10 мм рт. ст./сут. В эти моменты времени также отмечаются наиболее интенсивные изменения коррелятивных и фазовых отношений потенциалов ЕП с температурой воздуха. Установлена дифференцируемость поверхности наблюдений по фазе суточных колебаний ЕП. Для разных точек пространства значения фазового сдвига могут быть более или менее 12 часов.

2. Намечена зависимость показателя максимальной суточной динамики ЕП от интенсивности дождей, а, следовательно, от количества осадков. Если непродолжительные дожди не сопровождаются существенным изменением вариаций ЕП, то длительные ливни практически полностью подавляют суточные флуктуации ЕП.

3. Впервые описаны закономерности длиннопериодной составляющей меняющихся во времени естественных электрических полей. Эта составляющая поля представляет собой квазисинусоидальные колебания с периодом около 20 суток. Зафиксированный размах аномальных флуктуаций достигал 170 мВ при фоновых значениях, не превышающих первые десятки милливольтов. Между длиннопериодными вариациями ЕП и изменениями среднесуточных значений температуры существует высокая корреляция. Форма вариаций ЕП нарушается в периоды интенсивных градиентов атмосферного давления, что выражается в смене коррелятивных связей ЕП с температурой, а также в появлении на временных развертках ЕП ступеней и высокочастотных всплесков. Кроме того, форма временных флуктуаций ЕП диктуется чередованием сухих и ненастных периодов продолжительностью несколько суток: в дождливые периоды происходит повышение потенциалов ЕП, а в сухие - понижение. Показатель максимальной длиннопериодной динамики ЕП, как и соответствующий суточный показатель, увязывается с амплитудой аномалий квазистатического ЕП. Он выше в эпицентрах аномалий ЕП и понижается в их краевых частях.

4. Проведена оценка воспроизводимости данных традиционной сьемкя методом ЕЭП в условиях меняющихся во времени полей. Это позволило разработать методические приемы проведения контрольных измерений без увеличения объемов работ и их значительного усложнения.

Практическая полезность. Регистрация ЕП во времени осуществляется при наблюдениях за такими геодинамическими процессами, как оползне- и кар-стообразование, подготовка горных ударов и эволюция криолитозоны. Поэтому полученные в представляемой работе результаты применимы при проектировании мониторинговых исследований указанных явлений и адекватной интерпретации их материалов.

Высокая чувствительность энергоактивных образований к внешним факторам и приуроченность меняющихся во времени естественных электрических полей к палеосейсмодислокационным структурам определяет возможность применения данных об их поведении для разработки новых критериев прогноза сейсмической активности.

Установленная зависимость меняющихся во времени естественных электрических полей от длительности и интенсивности дождей вводит ограничение на использование этого типа полей в прикладной геофизике как поискового признака рудоносных участков.

Учет собранных данных призван повысить качество традиционных съемок методом ЕЭП как с позиций перспективной оценки аномалий ЕП, так и в аспекте воспроизведения (контроля) результатов работ.

Реализация результатов. Полученные в ходе исследований научные выводы и методические рекомендации рассмотрены на научно-технических советах Читинской лаборатории инженерной геокриологии и Забайкальского комплексного научно-исследовательского института и приняты ими для внедрения.

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на научно-технических конференциях ЧитГТУ (Чита, 1998-2002 гг.), на Межрегиональной научно-технической конференции, посвященной 40-летию ЗабНИИ «Новый век - новые открытия» (Чита, 2001 г.), на региональной конференции

«Проблемы освоения и рационального использования природных ресурсов Забайкалья» (Чита, 2000 i\). Материалы, приведенные в работе, обсуждались на научно-практических семинарах и расширенном заседании кафедры геофизики ЧитГТУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из «Введения», пяти глав, «Заключения» и сопровождается списком литературы, состоящим из 83 наименований первоисточников. Все представлено на 153 страницах текста, проиллюстрированного 65 рисунками.

Выражаю признательность руководству ЧитГТУ и кафедры геофизики за представленную возможность выполнить работу в рамках госбюджетной темы № 1 ЧитГТУ «Исследования закономерностей изменчивости (динамики) геофизических полей в энергоактивных зонах Земли (на примере Восточного Забайкалья) с целью решения задач геологии и выработки критериев прогноза землетрясений».

Автор благодарит научного руководителя заведующего кафедрой геофизики ЧитГТУ д.т.н. профессора А.П. Карасева за поддержку в проведении исследований и большую помощь в осмыслении полученных результатов, доцента кафедры геофизики ЧитГТУ с.н.с. НИС Е.М. Фалькина за дружеское содействие, создание геологической карты опытного участка, критические замечания и советы в ходе написания диссертации, д.г.-м.н. профессора С.Ю. Баласаня-на, повлиявшего на выбор области моих научных интересов и тем самым предопределившего появление данной работы.

Большое спасибо сотрудникам кафедры геофизики Е.Ю. Юдицких,

B.Ж. Добшинову, В.А. Кобыльскому, А.П. Иваненковой, Сф.М. Синице,

C.А. Шишковой, B.C. Салихову, Т.Г. Дроковой, В.В. Трущенко, JI.A. Лихано-вой, С.Д. Кочневу, коллегам из лаборатории геофизических методов и аппаратуры ЗабНИИ и ее заведующему В.Н. Зезюлину за плодотворное участие на разных этапах выполнения работы, а также студентам-геофизикам ЧитГТУ, помогавшим при сборе полевых материалов.

Содержание работы

Глава !♦ Представляет историю развития и основные достижения в области знаний о динамике ЕП и об явлении меняющихся во времени естественных электрических полей. Последний феномен был открыт в середине прошедшего века. Он был зафиксирован как невоспроизводимость данных ЕЭП. A.C. Семеновым эти поля названы меняющимися во времени. По форме они выражены квазисинусоидальными колебаниями с периодом, близким к 24 часам, и амплитудой сотни милливольтов. По представлениям A.C. Семенова, природа меняющихся во времени полей определяется близповерхностными электрокинетическими процессами. Они связываются с миграцией грунтовой влаги в зависимости от нагревания поверхности Земли. В ландшафтно-геоморфологическом отношении эти поля приурочены к возвышенным участкам со слабо развитым почвенно-растительным слоем, свободным от крупной растительности. В геологическом аспекте A.C. Семенов отмечает появление меняющихся во времени полей над различными горными породами, их комплексами и ассоциациями. В то же время, изучение этого явления Ю-С. Рыссом позволило ему выделить явную его связь с гидротермально-измененными породами. Это в свою очередь послужило основанием определить наличие этих полей как поисковый признак.

Комплекс исследований природы и практического использования меняющихся во времени ЕП проделан С.Ю. Баласаняном с коллегами. Отмечается, что в прикладном аспекте наибольшую значимость приобретает суточные изменения этого поля как наиболее технологичная в плане производственных работ. В данных работах приводятся материалы об апробации технологического комплекса методов динамической геофизики (ТК МДГ) на различных рудных месторождениях Дальнего Востока, Забайкалья и Прибалтики. В обобщающей работе С.Ю. Баласаняна была высказана гипотеза, объясняющая причины возникновения меняющихся во времени ЕП и механизм их реализации на

различных уровнях, а также в различных многопорядковых структурах земной коры. Гипотеза опирается на два теоретических представления. Первое из них допускает многопричинность изученного явления. Второе - признает существование части источников аномальной динамики в глубинах земных недр. Главными факторами, вызывающими аномальные флуктуации ЕП, называются суточные изменения температуры поверхности фунта и атмосферного давления, гравитационные приливы и отливы, вариации магнитотеллурического поля. При всем этом, важную роль, по всей видимости, играет, деформированно--напряженное состояние геологической среды. Высказано предположение о возможности использования этого явления при сейсмопрогностическом мониторинге.

В области изучения динамики ЕП для прогноза сейсмических и других геодинамических событий накоплен значительный опыт, отраженный во многих публикациях. Но надо отметить, что в большинстве работ области проявления аномальной динамики рассматривались как потенциальная помеха и исключались на стадии выбора точек наблюдения. В других случаях во время обработки получаемых данных суточная составляющая отфильтровывалась и выпадала из анализа. В общем, предложено более полутора десятков механизмов формирования механоэлектрических потенциалов от приложенной нагрузки. Последний факт говорит об отсутствии единства взглядов на природу этого явления. Но результаты натурных и лабораторных наблюдений в большинстве случаев несут полезную информацию, адекватность интерпретации которой углубляется с накоплением эмпирических данных.

Рассматривая динамику ЕП, целесообразно было проследить в литературе и результаты изучения электрической составляющей магнитотеллурического поля Земли. Они говорят о том, что теллурическое поле имеет небольшой размах изменений во времени, который достигает первых десятков милливольтов на километр в сутки. Основным источником называются возмущения ионосферы, вызываемые активностью Солнца. Прослежена зависимость формы и размаха вариаций этого поля от географической широты.

При всем изложенном необходимо отметить, что результаты исследований меняющихся во времени ЕП базируются на недостаточном объеме проведенных работ, а сами наблюдения не имеют необходимой регулярности.

Проделанный анализ ранее проводимых исследований представил возможность определить ход дальнейшего изучения меняющихся во времени ЕП. Общим принципом является увеличение длительности регулярных натурных наблюдений над геологическими объектами, характеризующимися меняющимися во времени ЕП. Такой подход призван выявить закономерности поведения получаемых вариаций ЕП и параметров, характеризующих динамику ЕП на продолжительных интервалах времени. С другой стороны выполнение этих исследований с одновременной регистрацией погодных условий позволяет описать влияние сопутствующих изменений метеорологических факторов на процесс формирования изменчивости ЕП. В главе также показана перспективность длительных наблюдений для выработки принципов проведения контрольных измерений при съемках ЕЭП в условиях наличия на участке работ зон с меняющимися во времени ЕП.

Глава 2. В этой главе приводятся основные методические положения, принципы и конкретные приемы изучения меняющихся во времени ЕП.

Предпринятые исследования потребовали проведения предварительных работ, суть которых заключалась в выборе участка, геологических объектов и точек для последующих длительных наблюдений за ЕП. Первые два требования осуществлялись на основании анализа имеющегося фондового материала, геологических рекогносцировочных маршрутов, геологического картирования и сопутствующей геофизической съемки. Выбранные геологические тела должны были отвечать двум основным требованиям: обладать признаками современной тектонической активности и сопровождаться рудной электропроводящей минерализацией. В результате этих исследований в пределах участка, названного Яблоновый, были выделены четыре объекта: линейный неотектонический горст, позднеюрская трубка взрыва, прибортовая граница зоны регионального разлома и серия сближенных маломощных сульфидизированных

и обохренных высокопорядковых трещин к северо-западу от него. Более полная их характеристика приводится в третьей главе диссертации. При локализации

I

точек наблюдения в пределах подлежащих дальнейшему изучению объектов применялась регистрация динамики ЕП, выполненная с использованием методик ТК МДГ. Критерием отбора указанных точек служил аномально высокий размах зарегистрированных на них вариаций ЕП. Эти работы позволили определить для дальнейших измерений тринадцать точек, находящихся в аномальной зоне, и для сравнения две точки вне нее. Все точки располагались на профиле, диаметрально секущем трубку взрыва. Дальнейшие длительные наблюдения ЕП проводились на выбранных точках в 1997 и 1998 гг., но, как показал анализ полученных тогда данных, поведение ЕП в аномальных пунктах различно. Такая тенденция имеет место и на фоновых пикетах. Поэтому при постановке работ 1999 г. для динамических измерений ЕП интервал и количество точек были увеличены. Для возможности сопоставления результатов профиль регистрации был сдвинут в пространстве и проходил над краевой частью трубки взрыва, региональным разломом и сульфидизированными зонами к северо-западу от него.

Непосредственно исследования поведения ЕП во времени и в пространстве выполнялись с использованием элементов методик и техники ранее упомянутого ТК МДГ. Главные его принципы заключались в многократности измерений в течение суток на одних и тех же пикетах и в одновременности регистрации сигналов во всех сравниваемых точках. Первое положение реализовыва-лось проведением замеров через определенные регулярные промежутки времени. Они составляли в 1997 и 1998 гг. - 1 час, в 1999 г. в связи с увеличением количества точек - 2 часа. Выполнение второго принципа достигалось путем опроса ограниченного числа пикетов таким образом, чтобы время опроса было много меньше периода суточной составляющей изменений ЕП. Эмпирически была получена необходимая длительность регистрации не более 10-15 минут. За этот промежуток времени при имеющейся технической оснащенности можно снять показания с 50 точек наблюдения.

Измерения производились аппаратным комплексом, состоящим из электроразведочного автокомпенсатора, коммутатора каналов опроса, многожильного кабеля с отводами на каждом пикете наблюдения, к которым подсоединялись неполяризующиеся электроды. Электроды для снижения влияния на них колебаний температуры заглублялись на 0.2 м. Электрод сравнения был отнесен перпендикулярно измерительной линии на расстояние 100 м. Необходимо отметить, что по конструктивным причинам при выбранной схеме длительных наблюдений неполяризующиеся электроды системы ВИРГ не подошли. По этой причине был проведен ряд экспериментов, позволивший остановить выбор на свинцовых электродах в форме пластин диаметром 2 см. Колебания собственной поляризации этих электродов составляли единицы милливольтов в сутки, что при аномальных вариациях ЕП в десятки милливольтов оказалось приемлемым.

Регистрируемыми параметрами являлись потенциалы ЕП. Синхронно с ними осуществлялись измерения температуры воздуха и атмосферного давления. Все зафиксированные данные заносились в полевой журнал, где наряду с ними отмечались длительность и интенсивность дождей, а также грозовая активность вблизи участка работ.

Обработка и визуализация полученных материалов проводилась с привлечением специализированных пакетов компьютерных программ «сЦ7», «<1У» А.Г. Колонина и системы компьютерного анализа данных «ЕПш» О.П. Власова. Эти программные продукты разработаны на кафедре геофизики ЧитГТУ.

При обработке рассчитывался ряд параметров:

1. Показатели максимальной суточной и длинноперидной динамики измеряемых полей, представляющие собой количественную характеристику размаха их вариации на соответствующем временном отрезке. Эти показатели дают представление о динамической составляющей полей.

2. Среднесуточные и средние за весь период регистрации значения наблюдаемых полей. Они характеризуют квазистатическую составляющую.

3. Коэффициенты взаимной корреляции вариаций потенциалов ЕП с

флуктуациями температуры воздуха и атмосферного давления. Они вычислялись для суточных интервалов и за весь период измерений для каждой отдельной точки регистрации. Эти коэффициенты привлечены для установления связи между метеорологическими факторами и ЕП. С этой же целью рассчитывались функции взаимной корреляции при изменении фазового сдвига между полями от -12 до 12 часов при его дискретизации 1 час.

По полученным таким образом параметрам строились графики их распределения во времени и в пространстве. Всего при камеральных работах было вычислено 19 параметров и построено более 2000 графиков, которые легли в основу последующего анализа.

Глава 3. Здесь приводятся материалы изучения геологических, геофизических и метеорологических условий, в которых проводились натурные эксперименты.

Выбранный для исследования меняющихся во времени ЕП опытный участок расположен в 26 км севернее г. Чита на северо-западном борту Читино-Ингодинского рифта в зоне влияния Южно-Яблонового регионального разлома. Такая позиция участка исследований объясняет интенсивный площадной дина-мометаморфизм пород всех выделенных геологических комплексов. В этой сложно построенной разломной зоне в качестве первопорядковых структурных элементов выделены три ступени, ограниченные сбросами северо-восточного простирания.

Северо-западная, наиболее приподнятая (не менее 300 м) ступень совпадает с юго-восточными отрогами Яблонового хребта и сложена бластомилонита-ми по породам формации мигматитов амфиболитовой фации длительной (от архея до раннего мела) истории формирования. Бластомилониты в течение мезозоя и кайнозоя интенсивно катаклазированны. В катаклазитах и милонитах по бластомилонитам отмечается вкрапленная сульфидная минерализация. Особенно заметные концентрации пирита установлены в зоне Бортового разлома и в высокопорядковых трещинах, оперяющих его. В геофизических полях эта ступень характеризуется значениями удельных электрических сопротивлений

свыше 1000 Ом.м, спокойным магнитным полем, повышенным уровнем поля-ризуемасти с отдельными аномалиями до 10% . Последние, как и аномалии ЕП, соответствуют наиболее минерализованным сериям сближенных высокопорядковых тектонических трещин.

Следующую к юго-востоку ступень слагают нижнепалеозойские базальты и позднеюрские вулканиты. Базальты (фундамент) собраны в простые складки северо-западного простирания с размахом крыльев не более 500 м с заметными северо-западными ундуляциями осей. Верхнеюрские образования (ранний рифтогенез) представлены лавами кислых и субщелочных эффузивов и диатремовыми (жерловыми?) туфобрекчиями тех же эффузивов. Туфобрскчии сопровождаются золотосульфидной (преимущественно пиритовой) минерализацией. Относительная суммарная приподнятость блоков этой системы укладывается в интервал 60...100 м. Для базальтовой толщи характерно мозаичное распределение геофизических полей, что отвечает степени тектонической проработки пород и их обводненности. Туфобрекчии трубки взрыва сопровождаются аномалиями всех геофизических полей. По удельному электрическому сопротивлению и в магнитном поле этим породам соответствуют наибольшие для рассматриваемой ступени значения параметров. Над этим выходом зафиксирована аномалия вызванной поляризации до 10 % и аномалия ЕП амплитудой свыше 200 мВ. Последняя аномалия является наиболее интенсивной для всего исследованного участка.

В пределах юго-восточной наиболее опущенной ступени на современной поверхности господствуют рыхлые валунно-галечные отложения с бурым оже-лезненным песчано-суглинистым заполнителем. Они несогласно перекрывают базальты и имеют горизонтальное залегание. Отложения условно датируются ранним мелом и, если это так, то по своей структурной позиции могут быть только самым верхним подразделением нижнемелового разреза Читино-Ингодинского рифта. Ступень наиболее структурно дифференцирована и включает 7 блоков с амплитудами суммарных относительных смещений от -240 до +100 м. В целом мощность ннжнемеловых (?) осадков увеличивается в юго-

восточном направлении до 240 м. Последнее значение является максимальным для района. Самые восточные фрагменты ступени, будучи длительное вреш стабильно погружающимися, сравнительно недавно испытали интенсивное воздымание по субмеридиональному взбросу. В геоморфологическом отношении они образуют хребтообразное возвышение, эрозионное расчленение которого находится в начальной стадии. Вдоль западного подножия поднятия тянется шлейф высотой 30...40 м, сложенный теми же нижнемеловыми (?) отложениями в нарушенном под воздействием склоновых процессов залегании. В целом ступень отличается равномерным распределением характеристик всех регистрируемых в ходе изучения геофизических полей.

Все крутопадающие разломы, так или иначе, возобновлялись в голоцене, что выражается в их участии в рельефообразовании, в т. ч. в возникновении самых малых морфоструктур. Это позволяет рассматривать их в качестве палео-сейсмодислокаций.

Метеорологические условия в разные годы отличались, что дало возможность проследить влияние погодных факторов на поведение естественного электрического поля. В 1997 г. во время измерений стояла в основном сухая теплая погода с непродолжительными грозовыми дождями в отдельные дни. Амплитуда суточных колебаний температуры воздуха составляла около 10° со среднесуточными значениями, варьирующими около 15°. В конце периода регистрации амплитуда вариаций температуры возросла до 12-15°, а среднесуточные значения увеличились до 20°. Атмосферное давление, постепенно понижаясь в течение всего периода, резко упало в предпоследние сутки измерений и вновь возросло в последний день. Период измерений в 1998 г. характеризовался резкими изменениями погодных условий. Первые семь суток наблюдений стояла сухая жаркая погода с редкими и непродолжительными грозовыми дождями. Такая погода с приходом мощного атмосферного фронта, фиксируемого интенсивным понижением атмосферного давления, сменилась ненастьем, которое продолжалось последующие пять суток. В это время выпало количество осадков, троекратно превышающее данный показатель для двух других лет ис-

следований. В сухую погоду амплитуда суточных вариаций температуры достигла 17° с изменением среднесуточных значений от 18° до 25°. В период дождей суточные вариации температуры не превышали 5°, а средние значения, резко понизившись до 17°, затем постепенно уменьшились до 12°. При улучшении погоды с тринадцатых суток наблюдений среднесуточная температура и амплитуда ее суточных вариаций постепенно возрастали, незначительно понизившись при возобновлении дождей с 16 по 18 сутки. Последний 1999 год наблюдений отличался от предыдущих лет тремя резкими перепадами атмосферного давления, сопровождающимися тремя дождливыми периодами.

Глава 4. Эта глава излагает результаты проведенного анализа материалов по динамике ЕП на опытном участке Яблоновый и содержит обоснование первых двух защищаемых положений.

При сопоставлении между собой временных разверток потенциалов ЕП для различных пикетов было определено наличие квазисинусоидальных суточных колебаний данного параметра, наложенных на длиннопериодные его флуктуации. Поэтому вопрос формирования этих вариаций в дальнейшем рассматривался по отдельности для каждого вида.

Проведенные исследования показали, что меняющиеся с суточным ритмом естественные электрические поля существует как реальное геофизическое явление на протяжении длительных (не менее 22 суток) временных интервалов. В геологическом аспекте это явление наблюдалось над умеренно сульфидизи-рованными туфобрекчиями трубки взрыва и в той же степени оруденелыми тектонитами линейных трещинных зон. И те, и другие объекты, так или иначе, приурочены к мезозойским разломам, тектоническая активность которых продолжается и в кайнозое. В геофизических полях меняющиеся с суточным ритмом ЕП совпадают с отрицательными аномалиями квазистатического поля ЕП. Прослеживается тенденция: чем выше аномальные значения квазистатического поля ЕП, тем выше размах вариаций ЕП. По своей форме этот тип меняющихся во времени полей представляет собой ярко выраженные квазисинусоидальные колебания с периодом около 24 часов и размахом до 120 мВ. Период колебаний

и их размах не являются постоянными во времени и пространстве величинами. Как выяснилось, в существенной мере это обуславливается влиянием на формирование ЕП нестабильных по своей природе погодных факторов.

Изучение соотношений суточной динамики ЕП с метеорологическими условиями дает основание для следующих выводов:

1. Корреляционный анализ вариаций потенциала ЕП и температуры показал, что полученный в результате его коэффициент отражает степень связи этих полей и фазовый сдвиг между ними. Существование фазового сдвига хорошо иллюстрируют функции взаимной корреляции. Установлены колебания разности фаз во времени, которая может изменяться в пределах половины периода, т.е 12 ч Наибольшие временные флуктуации фазы зафиксированы в точках аномальных значений квазистатического ЕП. Для разных точек пространства значения фазового сдвига различны. Его величина между отдельными точками может превосходить 12 ч. Амплитудных зависимостей показателя максимальной суточной динамики от температуры не установлено.

2. Суточные вариации ЕП с поведением атмосферного давления коррели-руются слабо. Это связано с небольшим размахом суточной составляющей изменений атмосферного давления на фоне разнопорядковых его изменений. При явной связи динамики ЕП с температурой их взаимодействие определяется флуктуациями атмосферного давления. Интенсивные изменения коррелятивных и фазовых отношений потенциалов ЕП с температурой приходятся на периоды аномального понижения давления длительностью 1-2 суток с градиентом около 10 мм рт.ст./сут. Эти апериодические флуктуации давления сопровождаются повышениями показателя максимальной суточной динамики ЕП. Его наибольшие изменения в пространстве совпадают с аномалиями квазистатического ЕП. Повышения давления на динамику ЕП воздействия практически не оказывают.

3. Намечена зависимость показателя максимальной суточной динамики ЕП от интенсивности дождей, а, следовательно, от количества осадков. Непродолжительные дожди видимого вклада в характер вариаций ЕП не вносят. На-

против, длительные ливни практически полностью подавляют суточные вариации ЕП в аномалиях квазистатического поля, приводя их к уровню и форме, обычным для фоновых точек.

Относительно длиннопериодных меняющихся во времени ЕП, опираясь на полученный материал, можно сделать следующие заключения:

1. Многосуточными наблюдениями ЕП в течение трех лет исследована длиннопериодная динамика ЕП с периодом вариаций около 20 суток как установленное объективно существующее природное явление. Зафиксированный размах аномальных флуктуаций достигает 170 мВ при фоновых значениях, не превышающих первые десятки милливольтов.

2. Форма вариаций, кроме отдельных точек аномалий, близка к квазисинусоиде. Между длиннопериодными вариациями и колебаниями среднесуточных значений температуры существует высокая степень связи, причем в эпицентрах аномалий наблюдается обратная, а в фоновых точках - прямая корреляция между этими функциями.

3. Регулярность вариаций нарушается во время интенсивных градиентов атмосферного давления, а в периоды продолжительных дождей их форма диктуется чередованием относительно сухой и дождливой погоды.

4. Характерной особенностью длиннопериодных вариаций является существенное различие их формы в разных точках аномалий ЕП. В эпицентрах наиболее интенсивных аномалий квазисинусоидальная форма вариаций, типичная для их краевых частей и слабых аномалий, претерпевает своеобразные нелинейные искажения. Они выражаются, в частности, в появлении более высокочастотных составляющих поля.

5. Показатель максимальной длиннопериодной динамики ЕП, как и соответствующий суточный параметр, увязывается с амплитудой аномалий квазистатического поля. Он выше в эпицентрах аномалий ЕП и понижается в их краевых частях. В целом величины этих показателей сопоставимы как между собой, так и с амплитудой аномалий квазистатического поля. В эпицентрах интенсивных аномалий ЕП показатель максимальной длиннопериодной динамики

может более, чем в два раза, превышать показатель максимальной суточной динамики и значения потенциала квазистатического поля.

Глава 5. В главе рассматривается вопрос оптимизации контрольных мероприятий при проведении съемки ЕЭП при наличии на участке работ зон с меняющимися во времени естественными электрическими полями.

Приводимые в предыдущих разделах материалы свидетельствуют о цикличной повторяемости с суточным ритмом значений регистрируемого параметра. Поэтому лучшую воспроизводимость результатов следует ожидать через каждые 24 часа в последующие сутки после первого (основного) замера. Реализация предложенного решения осложняется фазовыми модуляциями во времени и в пространстве, а также длиннопериодными флуктуациями ЕП. Чтобы снизить влияние факторов, возникающих в связи с этой проблемой, необходимо проводить измерения на временных интервалах, обладающих наименьшими градиентами изменения ЕП. Эти отрезки времени соответствуют экстремумам на временных развертках ЕП, характерной формой которых является квазисинусоида с периодом, близким к 24 часам. Наибольшее количество экстремумов (более 60%) приходится на промежуток с 10 до 13 часов местного времени. Расчет погрешностей для выделенного отрезка времени показал удовлетворительный результат на всем профиле наблюдений для первых трех суток после первого замера. Напротив, для наиболее градиентного интервала с 16 до 19 часов уже с первых суток погрешности для большинства пикетов превышают значения, допустимые инструкцией.

Еще одно сугубо прикладное следствие заключается в том, что время с 10 до 13 часов является лучшим и для проведения увязки профилей по планшету съемки ЕЭП.

Высказанные в этой главе соображения составляют основу третьего защищаемого положения.

23

Заключение

В результате проведенных исследований была расширенна фактологическая база проблемы меняющихся во времени естественных электрических полей. Для решения поставленных задач были проведены длительные (до 22 суток) систематические измерения потенциалов естественного электрического поля в течение трех полевых сезонов с одновременной регистрацией температуры и атмосферного давления. Полученные данные были подвергнуты математической обработке, включающей расчет параметров количественно характеризующих поля, статистический и корреляционный анализ. Это позволило подтвердить ранее выявленные и намеченные закономерности и сделать некоторые новые выводы. Последние сводятся к следующему:

1. Подтверждено реальное существование в природе электрических полей, интенсивность которых аномально меняется во времени. Такие поля приурочены главным образом к геологическим объектам, характерными чертами которых являются присутствие рудной минерализации, представленной электропроводящими минералами. Кроме того, все они обнаруживают признаки их тектонической активности в недавнее время, что позволяет относить их к элементам живой тектоники. На исследованной территории наиболее интересными в обоих отношениях оказались зоны разломов, ограничивающих Читино-Ингодинский мезозойско-кайнозойский рифт с северо-запада, и корневые приповерхностные части позднеюрских эффузивных структур, представленных жерлами вулканических построек центрального типа или трубками взрыва (ди-атремами).

2. Показана взаимосвязь меняющихся во времени естественных электрических полей с погодными условиями работ. Предшествующие исследования выявили влияние на данный тип полей температурных изменений воздуха, в настоящей работе показано, что, помимо этой взаимосвязи, существует корреляция вариаций естественного электрического поля с перепадами атмосферного

давления. Наряду с относительно изученными ранее суточными колебаниями меняющихся во времени полей исследованы длиннопериодные вариации, охватывающие первые десятки суток.

3. Корреляционный анализ суточных флуктуаций естественного электрического поля и температуры, обнаружил, что изменения интенсивности естественного электрического поля не совпадает, а следует за изменениями температуры, т.е. между этими явлениями существует фазовый сдвиг. Значения фазового сдвига могут достигать 12 часов и более. Отмечена изменчивость во времени фазового сдвига. Она максимальна в эпицентрах аномалий квазистатического естественного электрического поля.

4. Для длинноперидных вариаций установлена высокая степень их связи со среднесуточными значениями температур воздуха. В эпицентрах аномалий квазистатического естественного электрического поля наблюдается обратная, а на фоновых интервалах - прямая корреляция между этими величинами. Фазовый сдвиг для этой категории полей не зарегистрирован.

5. Взаимосвязь суточных вариаций естественного электрического поля с атмосферным давлением имеет менее очевидные признаки, что связано с малым размахом суточных флуктуаций атмосферного давления на фоне разнопорядковых его изменений. Поэтому наиболее высокая степень их связи выявляется в периоды резких понижений атмосферного давления (около 10 мм рт.ст. за сутки). При этом отмечаются наибольшие значения показателя максимальной суточной динамики. На эти же временные интервалы ложатся интенсивные изменения коррелятивных и фазовых отношений потенциалов естественного электрического поля с температурой.

6. Связь длиннопериодных вариаций естественного электрического поля с атмосферным давлением качественно близка к соотношению этих параметров для суточных изменений этого поля. Высокоградиентное понижение атмосферного давления сопровождается уменьшением значений потенциала естественного электрического поля. Это вызывает нарушение квазисинусоидальной формы вариаций.

7. Как для суточных, так и для длнннопериодных меняющихся во времени полей намечена зависимость потенциалов естественного электрического поля от интенсивности дождей, т.е. от количества осадков закономерно вызывающих изменения влажности грунтов. Непродолжительные дожди не сопровождаются сколько-нибудь значительными изменениями вариаций естественного электрического поля. С длительными ливнями связано практически полное подавление суточных флуктуаций поля. Для длиннопероных изменений отмечено, что в дождливые периоды происходит повышение потенциалов естественного электрического поля, а в сухие - понижение.

8. Наблюдается приуроченность меняющихся во времени полей к аномалиям квазистатического естественного электрического поля. При этом показатели максимальной суточной и длиннопериодной динамики в эпицентрах аномалий квазистатического поля максимальны и понижаются к краевым частям этих аномалий.

9. Установлено, что при съемках методом ЕЭП следует проводить контроль рядовых измерений с 10 до 13 часов местного времени. Контролю подвергаются те отрезкив профилей, которые были отработаны в этот же временной интервал в ближайшие трое суток. Естественно, исходя из всех освещенных в предыдущих разделах закономерностей, даже предложенный порядок контроля не сможет дать удовлетворительных результатов при интенсивных дождях и резких перепадах давления в промежуток времени между основными и контрольными измерениями.

Основные публикации по теме диссертации

1. Авгулевич Д.Л. Контроль рядовых измерений потенциалов естественного электрического поля при наличие на участке работ меняющихся во времени полей // Четвертая научно-техническая конференция Горного института

ЧитГТУ (материалы конференции). - Чита: ЧитГТУ, 2003. - Ч. II. - С. 6-9.

2. Добшинов В.Ж., Авгулевич Д.Л., Иваненкова А.П. Технологический комплекс методов динамической геофизики для прогноза землетрясений // Всероссийское научно-техническое совещание «Геофизические методы при разведке недр и экологических исследованиях» (Сб. материалов). - Томск: ТПУ. -1996.-С. 128-129.

3. Карасев А.П., Авгулевич Д.Л., Фалькин Е.М. Динамика естественного электрического поля в нижней части северного борта Читино-Ингодинского рифта (геофизический полигон Яблоновый) // Межрегиональная научно-техническая конференция, посвященной 40-летию ЗабНИИ «Новый век - новые открытия» (материалы конференции). - Чита: ФГУП ЗабНИИ, 2001. - С. 84-87.

4. Карасев А.П., Авгулевич Д.Л. Пространственно временные закономерности поведения поля ЕП на уч. Яблоновый // Третья научно-техническая конференция Горного института (материалы конференции). - Чита: ЧитГТУ, 2000. -Ч. И.-С. 3-5.

5. Карасев А.П., Юдицких Е.Ю., Фалькин Е.М., Авгулевич Д.Л. Выбор прогностического полигона для мониторинга геофизических полей // Региональная конференция «Проблемы освоения и рационального использования природных ресурсов Забайкалья» (тезисы докладов). - Чита: ЧитГТУ, 2000. - С. 21-24.

6. Юдицких Е.Ю., Авгулевич Д.Л. Полигон для исследований закономерностей динамики геофизических полей // Первая научно-техническая конференция, посвященная открытию Горного института ЧитГТУ (материалы конференции). - Чита: ЧитГТУ, 1998. - Ч. II. - С. 35-37.

7. Юдицких Е.Ю., Фалькин Е.М., Авгулевич Д.Л. Строение полигона «Яблоновый» по геолого-геофизическим данным // Первая научно-техническая конференция, посвященная открытию Горного института ЧитГТУ (материалы конференции). - Чита: ЧитГТУ, 1998. - Ч. И. - С. 30-32.

Лицензия ЛР №020525 от 02.06.97 г.

Подписано в печать «__»_2003 г.

Форм.бум. 60x84 1/16 Бум.Тип. №2

Печать офсетная Гарнитура литературная

Тираж 100 экз. Усл.печ.л. 1

Заказ № 72

Читинский государственный технический университет 672039, Чита, ул. Александре вско-Заводская, 30

РИКЧитГТУ

âf.tp

РНБ Русский фонд

2005-4 7474

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Авгулевич, Данил Леонидович

Список сокращений.

Введение.

1. Состояние проблемы изменчивости естественного электрического поля Земли.

2. Главные принципы и основные методические приёмы исследований меняющихся во времени естественных электрических полей.

2.1. Общие положения.

2.2. Выбор конкретных геологических объектов и интервалов для длительных геофизических наблюдений.

2.3. Методика и техника полевых наблюдений.

2.4. Методика обработки полученных данных.

3. Природное окружение проведенных натурных экспериментов.

3.1. Структурно-геологические особенности.

3.1.1. Протокоровые формации полиметаморфизованных основных кристаллических сланцев длительного формирования (sAR-MZ).

3.1.2. Протокоровые формации динамометаморфизованных (бла-стированных) гнейсо-гранитов длительного формирования (yAR-MZ).

3.1.3. Раннепалеозойский (?) обдукционный базальтовый комплекс

3.1.4. Позднемезозойский рифтогенный комплекс. Вулканогенная серия.

3.1.5. Позднемезозойский рифтогенный комплекс. Осадочная серия

3.1.6. Основные черты тектоники и геодинамики.

3.2. Выражение рассмотренных геологических структур в геофизических полях.

3.3. Метеорологические условия, сопутствующие исследованиям.

4. Меняющиеся во времени естественные электрические поля на примере северо-западного борта Читино-Ингодинского рифта.

4.1. Фазовые и коррелятивные связи параметров меняющихся в суточном ритме естественных электрических полей с температурой воздуха и атмосферным давлением.

4.1.1. Данные 1997 года.

4.1.2. Данные 1998 года.

4.1.3. Данные 1999 года.

4.1.4. Основные итоги изучения меняющихся в суточном ритме естественных электрических полей.

4.2. Длиннопериодные меняющиеся во времени естественные электрические поля.

5. Методические приемы по проведению контрольных измерений в условиях меняющихся во времени полей при работах методом естественного электрического поля.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Исследование меняющихся во времени естественных электрических полей Земли с целью выявления закономерностей их формирования и совершенствования метода естественного электрического поля"

Актуальность исследований. Проведенная работа нацелена на получение новых геологических данных в ходе изучения геофизических полей Земли во времени. Это направление является одним из приоритетных в развитии современной геофизики. Большинство появляющихся новых геофизических методов основано на характеристиках полей, зависящих от времени. Диапазоны изучения различных процессов варьируют во времени от микросекунд до десятков лет. Регистрируемые при этом данные несут информацию двух типов: квазистатическую - о строении геологической среды и динамическую — о протекании современных геодинамических процессов в слоях планеты. При решении задач, очерченных первым типом, используются непродолжительные наблюдения от микросекунд до десятков часов. Извлечение данных второго типа осуществляется путем более длительных исследований. На пересечении этих направлений находится изучение суточных изменений геофизических полей.

В середине прошедшего века А.С. Семеновым с коллегами [42] было открыто и начато изучение особого вида земных электрических полей, названного ими меняющиеся во времени поля. Как установлено этими исследователями, меняющиеся во времени поля проявляются на локальных участках и выражаются в интенсивных флуктуациях естественного электрического поля (ЕП) с периодом около 24 часов. В геологическом и геоморфологическом аспектах они отмечались над различными горными породами на свободных от крупной растительности склонах южной экспозиции. Природа происхождения этого вида полей объяснялась электрокинетическими явлениями, протекающими под воздействием изменяющейся в течение суток температуры поверхности Земли. Глубина распространения этого явления, по мнению авторов, ограничивается самой верхней частью геологического разреза (первые десятки сантиметров). Дальнейшие исследования, проведенные Ю.С. Рыссом [38], на основании установленной им приуроченности меняющихся во времени полей к гидротермально измененным породам и рудоносным участкам позволили выделить их как один из поисковых признаков. Важное практическое приложение эти поля получили в работах С.Ю. Баласаняна. Большинство исследований под его руководством проводилось на рудных объектах различных типов с целью разбраковки аномалий, получаемых комплексом традиционных геофизических методов. Ряд наблюдений за меняющимися во времени полями был выполнен для решения инженерно-геологических задач, связанных с прогнозом развития мерзлотных и оползневых процессов, а также современной активности тектонических разломов.

Все перечисленные объекты являются зонами высокой концентрации двойных электрических слоев. Как показано Ю.С. Рыссом [3 7], в таких зонах в зависимости от термодинамических условий происходит накопление или высвобождение энергии, в частности, электрической. С.Ю. Баласанян [9] называет такие объекты (зоны) энергоактивными. По предложенной им гипотезе меняющиеся во времени поля являются выражением энергоактивности геологических образований в ЕП и генерируются при воздействии на горные породы внешних факторов. Такими факторами могут быть суточные колебания температуры и атмосферного давления, гравитационные приливы и отливы, а также вариации магнитотеллурического поля и атмосферного электричества. При этом на ряду с приповерхностными электрокинетическими явлениями часть источников меняющихся во времени полей имеет глубинный характер. Натурные эксперименты позволили расширить круг геологических, геоморфологических и ландшафтных условий проявления этого типа полей. Выдвинуто предположение, что, являясь чуткими датчиками состояния геологической среды от приложенного внешнего воздействия, энергоактивные объекты перспективны для длительных наблюдений за современными геодинамическими (сейсмическими) процессами.

Все выше приведенные исследования меняющихся во времени полей базировались на непродолжительных наблюдениях длительностью первые сутки зачастую с не регулярными в течение суток замерами. Остается открытым вопрос о закономерностях формирования меняющихся во времени полей в зависимости от внешних факторов.

Обширные эмпирические данные о вариациях ЕП накоплены в результате изучения сейсмоэлектрических явлений и теллурического поля Земли.' В настоящее время предложено более полутора десятков механизмов формирования флуктуаций ЕП, но до сих пор нет единого понимания этого процесса. Отсюда вытекает и несогласованность понятийно-терминологической базы.

Помимо самостоятельной значимости, меняющиеся во времени поля выступают как помеха при проведении геофизических съемок методом естественного электрического поля (ЕЭП). С этой стороны в «Инструкции по электроразведке» [19] нет положений, регламентирующих действия при работах в условиях проявления этого типа полей.

Все перечисленные причины дают основание считать исследования меняющихся во времени естественных электрических полей интересными не только в научно-познавательном аспекте, но и актуальными в прикладном отношении.

Объект исследований - меняющиеся во времени естественные электрические поля.

Предмет исследований - пространственно-временные закономерности формирования меняющихся во времени естественных электрических полей.

Цели исследований;

1. Изучение меняющихся во времени естественных электрических полей в аспекте их взаимосвязи с геологическими, геоморфологическими и метеорологическими обстановками;

2. Разработка рекомендации по проведению контрольных наблюдений при работах методом ЕЭП в условиях интенсивных меняющихся во времени естественных электрических полей.

Основные задачи, решаемые в ходе исследований:

1. Выбор объектов для длительных наблюдений за меняющимися во времени естественными электрическими полями;

2. Адаптация методики полевых исследований меняющихся во времени полей под длительные измерения;

3. Определение методических приемов обработки получаемых данных;

4. Изучение и анализ геологических, ландшафтно-геоморфологических и метеорологических условий проводимых натурных экспериментов;

5. Выявление закономерностей меняющихся во времени естественных электрических полей по результатам длительных наблюдений;

6. Оценка возможности проведения контрольных измерений в условиях высокого уровня меняющихся во времени естественных электрических полей, отвечающих по величине погрешности требованиям инструктивных документов.

Методы исследований. Сбор данных о меняющихся во времени естественных электрических полях и вариациях метеорологических факторов проводился в ходе натурных экспериментов. Полученные материалы подвергались математической обработке, включающей расчет параметров с целью количественной характеристики полей, статистический и корреляционный анализы. Графики полученных временных рядов и рассчитанных по ним параметров подвергались анализу путем их сопоставления между собой и с результатами геологической и геофизической съемки.

Достоверность. Фактический материал базируется на наблюдениях ЕП в течение трех летних полевых сезонов: в 1997 г. — 12 суток на 14 точках, в 1998 г. — 22 суток на 15 точках, в 1999 г. — 18 суток на 49 точках. Интервалы между замерами на отдельных точках были регулярными и составляли в 1997 и 1998 гг. 1 час, в 1999 г. - 2 часа. Оценка качества полевых исследований меняющихся во времени ЕП осуществлялась по средней разности основных и контрольных измерений, которая не превышала 5 мВ. Результаты наблюдений многократно повторены в течение трех полевых сезонов. Изучение геологических условий и квазистатических геофизических полей на опытном участке отвечает требованиям, соответствующим съемкам масштаба 1:10000.

На защиту выносятся следующие научные положения;

1. Суточная составляющая меняющихся во времени естественных электрических полей как реально существующее геофизическое явление фиксируется на протяжении длительных временных интервалов и заключается в ярко выраженных квазисинусоидальных колебаниях значений потенциалов ЕП с периодом около 24 часов над энергоактивными геологическими зонами и объектами. Период колебаний и их размах не являются постоянными величинами.

Существуют фазовые модуляции потенциалов ЕП во времени и пространстве. Внешними физическими причинами формирования меняющихся во времени естественных электрических полей являются изменения атмосферного давления, температуры и влажности приповерхностной части геологического разреза.

2. Над энергоактивными зонами и объектами установлена длиннопериод-ная составляющая меняющихся во времени естественных электрических полей как объективно существующее геофизическое явление. Эта составляющая характеризуется периодом квазисинусоидальных вариаций около 20 суток.

Ф Наблюдаются закономерные взаимосвязи длинопериодных вариаций ЕП с колебаниями температуры, резкими перепадами атмосферного давления и чередованием сухих и дождливых периодов.

Величина показателя максимальной длиннопериодной динамики, как и соответствующего показателя суточной динамики, согласуется с амплитудой аномалий квазистатического ЕП. Наиболее высокие его значения присущи эпицентрам аномалий ЕП.

3. При съемках методом ЕЭП оптимальным интервалом проведения контрольных измерений является период с 10 до 13 часов местного времени. Контролю следует подвергать те отрезки профилей, которые были отработаны в эти же часы в ближайшие трое суток.

Научная новизна. В итоге проведенных исследований достигнут ряд результатов, определяющих научную новизну работы в целом:

1. Показана роль резких понижений атмосферного давления в формировании суточной составляющей меняющихся во времени естественных электрических полей. Наибольшие значения показателя максимальной суточной динамики ЕП приходятся на периоды аномального понижения атмосферного давления длительностью 1-2 суток с градиентами порядка 10 мм рт. ст./сут. В эти моменты времени также отмечаются наиболее интенсивные изменения коррелятивных и фазовых отношений потенциалов ЕП с температурой воздуха. Установлена дифференцируемость поверхности наблюдений по фазе суточных колебаний ЕП. Для разных точек пространства значения фазового сдвига могут быть более или менее 12 часов.

2. Намечена зависимость показателя максимальной суточной динамики ЕП от интенсивности дождей, а, следовательно, от количества осадков. Если непродолжительные дожди не сопровождаются существенным изменением вариаций ЕП, то" длительные ливни практически полностью подавляют суточные флуктуации ЕП.

3. Впервые описаны закономерности длиннопериодной составляющей меняющихся во времени естественных электрических полей. Эта составляющая поля представляет собой квазисинусоидальные колебания с периодом около 20 суток. Зафиксированный размах аномальных флуктуаций достигал 170 мВ при фоновых значениях, не превышающих первые десятки милливольтов. Между длиннопериодными вариациями ЕП и изменениями среднесуточных значений температуры существует высокая корреляция. Форма вариаций ЕП нарушается в периоды интенсивных градиентов атмосферного давления, что выражается в смене коррелятивных связей ЕП с температурой, а также в появлении на временных развертках ЕП ступеней и высокочастотных всплесков. Кроме того, форма временных флуктуаций ЕП диктуется чередованием сухих и ненастных периодов продолжительностью несколько суток: в дождливые периоды происходит повышение потенциалов ЕП, а в сухие - понижение. Показатель максимальной длиннопериодной динамики ЕП, как и соответствующий суточный показатель, увязывается с амплитудой аномалий квазистатического ЕП. Он выше в эпицентрах аномалий ЕП и понижается в их краевых частях.

4. Проведена оценка воспроизводимости данных традиционной съемки методом ЕЭП в условиях меняющихся во времени полей. Это позволило разработать методические приемы проведения контрольных измерений без увеличения объемов работ и их значительного усложнения.

Практическая полезность. Регистрация ЕП во времени осуществляется при наблюдениях за такими геодинамическими процессами, как оползне- и кар-стообразование, подготовка горных ударов и эволюция криолитозоны. Поэтому полученные в представляемой работе результаты применимы при проектировании мониторинговых исследований указанных явлений и адекватной интерпретации их материалов.

Высокая чувствительность энергоактивных образований к внешним факторам и приуроченность меняющихся во времени естественных электрических полей к палеосейсмодислокационным структурам определяет возможность применения данных об их поведении для разработки новых критериев прогноза сейсмической активности.

Установленная зависимость меняющихся во времени естественных электрических полей от длительности и интенсивности дождей вводит ограничение на использование этого типа полей в прикладной геофизике как поискового признака рудоносных участков.

Учет собранных данных призван повысить качество традиционных съемок методом ЕЭП как с позиций перспективной оценки аномалий ЕП, так и в аспекте воспроизведения (контроля) результатов работ.

Реализация результатов. Полученные в ходе исследований научные выводы и методические рекомендации рассмотрены на научно-технических советах Читинской лаборатории инженерной геокриологии, Забайкальского комплексного научно-исследовательского института, ООО Hi 111 «Северо-Восток Экология» и приняты ими для внедрения.

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на научно-технических конференциях ЧитГТУ (Чита, 1998-2002 гг.), на Межрегиональной научно-технической конференции, посвященной 40-летию ЗабНИИ «Новый век - новые открытия» (Чита, 2001 г.), на региональной конференции «Проблемы освоения и рационального использования природных ресурсов Забайкалья» (Чита, 2000 г.). Материалы, приведенные в работе, обсуждались на научно-практических семинарах и расширенном заседании кафедры геофизики ЧитГТУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из «Введения», пяти глав, «Заключения» и сопровождается списком литературы, состоящим из 83 наименований первоисточников. Все представлено на 156 страницах текста, проиллюстрированного 65 рисунками.

Выражаю признательность руководству ЧитГТУ и кафедры геофизики за представленную возможность выполнить работу в рамках госбюджетной темы № 1 ЧитГТУ «Исследования закономерностей изменчивости (динамики) геофизических полей в энергоактивных зонах Земли (на примере Восточного Забайкалья) с целью решения задач геологии и выработки критериев прогноза землетрясений» [76].

Автор благодарит научного руководителя заведующего кафедрой геофизики ЧитГТУ д.т.н. профессора А.П. Карасева за поддержку в проведении исследований и большую помощь в осмыслении полученных результатов, доцента кафедры геофизики ЧитГТУ с.н.с. НИС Е.М. Фалькина за дружеское содействие, создание геологической карты опытного участка, критические замечания и советы в ходе написания диссертации, д.г.-м.н. профессора С.Ю. Баласаня-на, повлиявшего на выбор области моих научных интересов и тем самым предопределившего появление данной работы.

Большое спасибо сотрудникам кафедры геофизики Е.Ю. Юдицких,

B.Ж. Добшинову, В.А. Кобыльскому, А.П. Иваненковой, Сф.М. Синице,

C.А. Шишковой, B.C. Салихову, Т.Г. Дроковой, В.В. Трущенко, Л.А. Лихано-вой, С.Д. Кочневу, коллегам из лаборатории геофизических методов и аппаратуры ЗабНИИ и ее заведующему В.Н. Зезюлину за плодотворное участие на разных этапах выполнения работы, а также студентам-геофизикам ЧитГТУ, помогавшим при сборе полевых материалов.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Авгулевич, Данил Леонидович

Заключение

В результате проведенных исследований была расширена фактологическая база проблемы меняющихся во времени естественных электрических полей. Для решения поставленных задач были проведены длительные (до 22 суток) систематические измерения потенциалов естественного электрического поля в течение трех полевых сезонов с одновременной регистрацией температуры и атмосферного давления. Полученные данные были подвергнуты математической обработке, включающей расчет параметров количественно характеризующих поля, статистический и корреляционный анализ. Это позволило подтвердить ранее выявленные и намеченные закономерности и сделать некоторые новые выводы. Последние сводятся к следующему:

1. Подтверждено реальное существование в природе электрических полей, интенсивность которых аномально меняется во времени. Такие поля приурочены главным образом к геологическим объектам, характерными чертами которых являются присутствие рудной минерализации, представленной электропроводящими минералами. Кроме того, все они обнаруживают признаки их тектонической активности в недавнее время, что позволяет относить их к элементам живой тектоники. На исследованной территории наиболее интересными в обоих отношениях оказались зоны разломов, ограничивающих Читино-Ингодинский мезозойско-кайнозойский рифт с северо-запада, и корневые приповерхностные части позднеюрских эффузивных структур, представленных жерлами вулканических построек центрального типа или трубками взрыва (диатремами).

2. Показана взаимосвязь меняющихся во времени естественных электрических полей с погодными условиями работ. Предшествующие исследования выявили влияние на данный тип полей температурных изменений воздуха, в настоящей работе показано, что, помимо этой взаимосвязи, существует корреляция вариаций естественного электрического поля с перепадами атмосферного давления. Наряду с относительно изученными ранее суточными колебаниями меняющихся во времени полей исследованы длиннопериодные вариации охватывающие первые десятки суток.

3. Корреляционный анализ суточных флуктуаций естественного электрического поля и температуры, обнаружил, что изменения интенсивности естественного электрического поля не совпадает, а следует за изменениями температуры, т.е. между этими явлениями существует фазовый сдвиг. Значения фазового сдвига могут достигать 12 часов и более. Отмечена изменчивость во времени фазового сдвига. Она максимальна в эпицентрах аномалий квазистатического естественного электрического поля.

4. Для длинноперидных вариаций установлена высокая степень их связи со среднесуточными значениями температур воздуха. В эпицентрах аномалий квазистатического естественного электрического поля наблюдается обратная, а фоновых точках прямая корреляция между этими величинами. Фазовый сдвиг для этой категории полей не зарегистрирован.

5. Взаимосвязь суточных вариаций естественного электрического поля с атмосферным давлением имеет менее очевидные признаки, что связано с малым размахом суточных флуктуаций атмосферного давления на фоне разнопорядковых его изменений. Поэтому наиболее высокая степень их связи выявляется в периоды резких понижений атмосферного давления (около 10 мм рт.ст. за сутки). При этом отмечаются наибольшие значения показателя максимальной суточной динамики. На эти же временные интервалы ложатся интенсивные изменения коррелятивных и фазовых отношений потенциалов естественного электрического поля с температурой.

6. Связь длиннопериодных вариаций естественного электрического поля с атмосферным давлением качественно близка к соотношению этих параметров для суточных изменений этого поля. Высокоградиентное понижение атмосферного давления сопровождается понижением значений потенциала естественного электрического поля. Это вызывает нарушение квазисинусоидальной формы вариаций.

7. Как для суточных, так и для длиннопериодных меняющихся во времени полей намечена зависимость потенциалов естественного электрического поля от интенсивности дождей, а, следовательно, от количества осадков закономерно вызывающих изменения влажности грунтов. Непродолжительные дожди не сопровождаются сколько-нибудь значительными изменениями вариаций естественного электрического поля. С длительными ливнями связано практически полное подавление суточных флуктуаций поля. Для длиннопероных изменений отмечено, что в дождливые периоды происходит повышение потенциалов естественного электрического поля, а в сухие — понижение.

8. Наблюдается приуроченность меняющихся во времени полей к аномалиям квазистатического естественного электрического поля. При этом показатели максимальной суточной и длиннопериодной динамики в эпицентрах аномалий квазистатического поля максимальны и понижаются к краевым частям этих аномалий.

9. Установлено, что при съемках методом ЕЭП следует проводить контроль рядовых измерений с 10 до 13 часов местного времени. Контролю подвергаются те отрезков профилей, которые были отработаны в этот же временной интервал в ближайшие трое суток. Естественно, исходя из всех освещенных в предыдущих разделах закономерностей, даже предложенный порядок контроля не сможет дать удовлетворительных результатов при интенсивных дождях и резких перепадах давления в промежуток времени между основными и контрольными измерениями.

Еще одно практическое следствие заключается в том, что для выполнения плановой увязки профилей по планшету исследований методом ЕЭП промежуток времени с 10 до 13 часов также является наиболее оптимальным.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Авгулевич, Данил Леонидович, Иркутск

1. Антонов Ю.В., Слюсарев С.В. Неприливные вариации вертикального градиента силы тяжести и их возможная связь с землетрясениями // Изв. ВУЗ-ов. Геол. и разведка. 1992. - № 5. - С. 18-22.

2. Бакиров А.Г., Сальников В.Н. Метод прогноза экологических катастроф по вариациям геофизических полей // Гл. в кн.: Оползни Крыма, 4.2, Методы изучения оползней. Симферополь, 1999. — С. 127-133.

3. Баласанян С.Ю. Динамическая геоэлектрика. Новосибирск: Наука, 1990. — 232 с.

4. Баласанян С.Ю. Естественно вызванная поляризация горных пород — основа динамической геоэлектрики // Сб. ст. «Тезисы докладов Всесоюзной конференции ПЭМ 85». Ленинокан, 1985. - С. 34-36

5. Баласанян С.Ю. Классификация естественных электрических полей электрохимической природы на инженерно-гидрогеологических объектах // Изв. АН Арм. ССР. 1975. - вып. 4. - С. 72-76.

6. Баласанян С.Ю., Кобыльский В.А. О неравномерной электрической поляризации реальных геологических сред // Сб. ст. «Геофизические методы поисков и разведки рудных и нерудных месторождений». Свердловск: СГИ, 1980. — С. 24-29.

7. Баласанян С.Ю. О тензорной структуре полей Земли // Изв. ВУЗ-ов. Геол. и разведка. 1983. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 22.11.82. № 5738-82.

8. Баласанян С.Ю. Проблема изучения естественной и искусственной поляризации геологической среды // Изв. ВУЗ-ов. Геол. и разведка. — 1984. — 9 с. Деп. в ВИНИТИ 20.07.84. № 4130-84.

9. Баласанян С.Ю. Термокапиллярный эффект в горных породах как один из видов естественной электрической поляризации // ОЦНГИ-ВИЭМС: сер. Реги- . он. развед. и промысл, геофизика. 1979. - вып. 2. - 24 с.

10. Вариации естественного электромагнитного поля и их связь с электропроводностью земных недр / Н.В. Липская, М.С. Бабушков, Н.П. Владимиров и др. — Минск: Наука и техника, 1972. 160 с.

11. Вартанян Г.С., Куликов Г.В. О глобальном гидрогеодеформационном поле // Сов. Геология. 1983. - № 5. - С. 115-125.

12. Вешев А.В., Семенов А.С., Новожилова М.Е. Новый вид естественного электрического поля в Земле // Докл. АН СССР. 1952. - Т. 37. - № 6 - С. 939* 941.

13. Геологическая карта Читинской области. Масштаб 1:500000 / Под ред. И.Г. Рутштейна. М: Изд-во МПГИТ, 1992. - 23 л.

14. Геологическое строение Читинской области. Объяснительная записка к геологической карте Читинской области / Под ред. И.Г. Рутштейна, Н.Н. Чабана. — Чита, 1997.-239 с.

15. Зорин Ю.А., Скляров Е.В., Мазукабзов A.M., Беличенко В.Г. Комплексы метаморфических ядер и раннемеловой рифтогенез в Забайкалье // Геология и геофизика. 1997.-Т. 38.-№ 10.-С. 1574-1583.

16. Зорин Ю.А., Скляров Е.В., Мазукабзов A.M., Беличенко В.Г. Гнейсовые ва-ЗК лы и раннемеловой рифтогенез в Забайкалье // Докл. РАН. — 1996. — Т. 34. №1.-С. 70-73.

17. Зорин Ю.А., Скляров Е.В., Мазукабзов A.M., Беличенко В.Г. Еще раз о ми-лонитогейсовых куполах Забайкалья (ответ на критическую статью С.М. Сини-ци) // Геология и геофизика. 1999. - Т. 40. - № 5. - С. 798-800.

18. Инструкция по магниторазведке / Под ред. Ю.С. Глебовского и В.Е. Никитского.-JI.: Недра, 1981. 374с.

19. Инструкция по электроразведке. JI.: Недра, 1984. — 352 с.

20. Карасев А.П., Юдицких Е.Ю. Аномальная суточная динамика полей вы* званной поляризации // Деп. в ВИНИТИ 14.06.95, № 1755-В95. 22 с.

21. Карасев А.П., Юдицких Е.Ю. Исследования суточной динамики полей вызванной поляризации // Изв. Чит. политех, ин-та. — 1995. № 1. - С. 34-39.

22. Карасев А.П., Юдицких Е.Ю. Теоретические предпосылки суточной динамики поля вызванной поляризации в ранней стадии // Деп. в ВИНИТИ 13.03.96,795.В96. — 18 с.

23. Карта полезных ископаемых СССР масштаба 1:200000. Серия Восточно-Забайкальская, лист N-49-XXXVI. М: Недра, 1965.

24. Кузнецов В.П., Новиков В.П., Пенягин Ю.Д. Геологическая карта СССР масштаба 1:200000, серия Восточно-Забайкальская, N-49-XXXVI. — М: Недра, 1965.

25. Кузнецов В.П., Новиков В.П., Пенягин Ю.Д. Геологическая карта СССР масштаба 1:200000, серия Восточно-Забайкальская, N-49-XXXVI (объяснительная записка). — М: Недра, 1965.

26. Козубова Л.А., Миркина С.Л., Мурина Г.А., Шергина Ю.П., Рублев А.Г., Александров Г.В. Полихромный ультраметаморфизм в зонах активизации Забайкалья // Изв. РАН; Сер. геол. 1980. - № 12. - С. 22-36.

27. Ляхов Л.Л. О геофизических наблюдениях неотектоники на геодинамических полигонах // Изв. ВУЗ-ов. Геол. и разведка. 1993. — № 4. — С. 14-18.

28. Любушин А.А.(мл), Осика В.И., Пчелинцев В.А., Петухова Л.С. Анализ отклика деформаций земной коры на вариации атмосферного давления // Физика Земли.-1992.-С. 85-89.

29. Нерсесов И.Л., Попандопуло Г.А. Пространственная неоднородность временных вариаций скоростных параметров в земной коре Гармского района // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1988. - № 8. - С. 13-24.

30. Новик О.Б. Сейсмогенный магнитотермоупругий эффект // ДАН. 1994. -Т. 338.-№2.-С. 986-989.

31. Пономарев А.В. Изучение вариаций электрического состояния горных пород применительно к поискам предвестников землетрясений: Дис. канд.физ.-мат.наук. М., 1987. - 299 с.

32. Петрофизика / Г.С. Вахромеев, Л.Я. Ерофеев, B.C. Конайкин, Г.Г. Номоко-нов. Томск: ТГУ, 1997. - 461 с.

33. Регистрация и обработка сигналов электромагнитного излучения горных ^ порд / М.В. Курленя, А.Г. Вострецов, Г.И. Кулаков, Г.Е. Яковицкий. — Новосибирск: Изд-во Сиб. отд. РАН, 2000.-231 с.

34. Рысс Ю.С. Естественные электрические поля на рудном Алтае и их геологическое значение. — Автореф. дис. к.г.-м.н. Л., 1963. — 17 с.

35. Рысс Ю.С. Геоэлектрохимические методы разведки. — Л.: Недра, 1983. — 255с.

36. Рысс Ю.С. Основные особенности меняющихся естественных электрических полей в Земле и их геологическое значение // Новое в методике и технике геологоразведочных работ. — М.: ВИТР. — 1961. — сб. 3. — С. 189-217.

37. Светов Б.С. Электромагнитный мониторинг сейсмотектонических прочесав сов // Изв. ВУЗ-ов. Геол. и разведка. 1992. - № 2. - С. 31-35.

38. Семенов А.С., Новожилова М.Е., Вешев А.В. «Меняющиеся естественное электрическое поле» в Земле // Вопросы рудной геофизики. — 1957. — вып. 1. — С.83-113.

39. Семенов А.С. Поле геофизическое // Геологический словарь. — М.: Недра, 1978.-Т. 2.-С. 107-108.

40. Семенов А.С. Электроразведка методом естественного электрического поля. -Л.: Недра, 1980. 446 с.

41. Сидорин А.Я. Предвестники землетрясений. М.: Наука, 1992. — 191 с.

42. Синица С.М. Гнейсовые купола Нерчинского хребта в Восточном Забайкалье. — Новосибирск: Наука, 1975. — 137 с.

43. Синица С.М. К вопросу о возрасте и происхождении гнейсовых куполов Забайкалья (по поводу статьи Зорин Ю.А., Скляров Е.В., Беличенко В.Г., Мазу-кабзов A.M. «Гнейсовые валы и раннемеловой рифтогенез в Забайкалье») //

44. Геология и геофизика. 1999. - Т. 40. - № 5. - С. 794-797.

45. Синица Сф.М., Старухина Л.П. Новые данные и проблемы стратиграфии и палеонтологии мезозоя Восточного Забайкалья. Сб. науч. трудов. М: Изд-во Геологических фондов РСФСР, 1986. - С. 46-51.

46. Скавинский В.П., Сальников В.Н. Закономерности магнитных и электрических полей в энергоактивных зонах Горного Алтая // Геология и геофизика активных областей Восточной Сибири. — Иркутск, 1988. — С. 83-84.

47. Скляров Е.В., Мазукобзов A.M., Мельников А.И. Комплексы метаморфических ядер Кордильерского типа. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГТМ, 1997.-178 с.

48. Скляров Е.В., Владимиров А.Г. Комплексы метаморфических ядер (классификация и генезис) //Докл. РАН. 1998. - Т. 360. -№ 6. - С. 796-798.

49. Соболев Г.Л. Основы прогноза землетрясений. — М.: Наука, 1993. 311 с.

50. Соболев Г.А., Морозов В.Н. Поиск предвестников землетрясений в электротеллурическом поле // Сейсмичность и сейсмический прогноз, свойства верхней мантии и их связь с вулканизмом на Камчатке. Новосибирск: Наука, 1974. — С. 141-151.

51. Тарасов Б.Г., Дырдин В.В., Иванов В.В. Геотектонические процессы и аномалии квазистационарного электрического поля в земной коре // ДАН. — 1990. -Т. 312.-№ 5.-С. 1092-1095.

52. Троицкая В.А. Короткопериодные возмущения электромагнитного поля Земли // Тр. Геофизического института АН СССР. — 1956. — № 32. — С. 26-61.

53. Флоренсов Н.А. Мезозойские и кайнозойские впадины Прбайкалья. — Л: Изд-во АН СССР, 1960. 258 с.

54. Флоренсов Н.А. О неотектонике и сейсмичности Монголо-Байкальской горной области // Геология и геофизика. — 1960. № 1. — С.74-90.

55. Фомин И.Н., Бурба В.И. Геологическая карта СССР масштаба 1:200000, серия Восточно-Забайкальская, M-49-VI. — М: Недра, 1965.

56. Фомин И.Н., Бурба В.И. Геологическая карта СССР масштаба 1:200000, серия Восточно-Забайкальская, M-49-VI (объяснительная записка). М: Недра,1965.

57. Электромагнитные предвестники землетрясений / Под ред. М.А. Садовского. М.: Наука, 1982. - 87 с.

58. Fujinava Т., Takahashi К., Kimagai Т. U1P underground electric field variations as the imminent precursor of an earthquake // Ibid. 1990. — Vol. 43. — № 2. — P. 287-290.

59. Gish O. The problem of vertical earth current // Transactions of the Amer. Geo-phys. Union. Washington, 1933. - P. 144-146.

60. Lister G.S., Davis G.A. The origin of metamorphic core complexes and detachment faults in the northern Colorado River region, USA // J. Struct geol., 1989. — V. 11. № 1/2.-P. 65-94.

61. Meyer K. Periodic variations of the electric field of the Earth prior to imminent earthquakes in Greece // Rep. Seismol. Dep. 1985. -№ 3. - P. 1-11.

62. Miyakoshi J. Anomalous time variation of the self-potential in the fractured sone of an active funlt preceding the earthquake occurrence // J.Geomagn. Electr. — 1986. -Vol. 38. -№ 10.-P. 1015-1030.

63. Nagata T. Variations in earth-current in the vicinity of the Sicano Panlt // Bull. Earthquake Res. Inst. Univ. Tokyo, 1944. - Vol. 22. - № 1. - P. 72-82.

64. Nakayama Т., Shimonata J. Observations of Earth current at the Atotsugawa Pault in the Northern Hida Region // Earth. Sci. 1980. - Vol. 34. - № 5(170). - P. 258-265.

65. Noto H. Some experiments on Earth current, 2 // Jap.J.Astron, Geophys, 1933, — Vol. 10.- P. 263-303.

66. Qian F., Zhao Y., Xu T, et al. A model of an impending-earthquake precursor of geoelectricity triggered by tidal Toroes // Phys. Earth and Plamet. Intern, 1990. — Vol. 62. - № 3/4. - P. 284-297.

67. Ralchovski T.M., Djakov J.S., Rangelov B.K. An experimental result for the earth electric potential and the earthquakes // Докл. Болг. Акад. наук, 1986. Т. 39. - № 11.-С.61-63.

68. Ralchovski T.M., Komarov L.N. Periodicity of the electric precursor before strong earthquakes // J.Steroid Biochem. 1987. - Vol. 27. - № 1/3. - P. 325-327.

69. Stenquist P. Etud des courrents telluriquts. — Stocholm, 1925. — 79 p.

70. Varotsos P., Alexopoulos K. Physical properties of the variations of the electric field of the Earth proceeding earthquakes. 1 // Ioid. 1984. — Vol. 110. - № 1. — P. 73-125.

71. Wernicke B. Low-angle normal faults in the basin and Range Province: nape tectonics in an extended orogen // Nature. 1981. - v. 291. — P. 645-648.

72. Zorin Yu.A., Belichenko V.G., Turntanov E.Kh. at al. The East Siberia Transect // International Geology Review, 1995. V. 37. - P. 154-175.1. Фондовой

73. Геологическое строение и полезные ископаемые листов N-49-XXXVI, M-49-VI: Отчет по ГДП 200 за 1994-2001 гг. / ФГУГП «Читагеолсъемка»; С.Н. Пехтерев, Е.Н. Герасимов, Г.Г. Кунько -№ ГР 43-94-15/11; Инв. № 15974. - Чита, 2002. - 668 с.

74. Детальное изучение остракод, спор и пыльцы верхнего мезозоя Восточного Забайкалья: Отчет по теме № 95 за 1977-1980 гг. / ПГО «Читагеология»; Сф.М. Синица, Л.П. Старухина. № ГР 43-79-89/33; Инв. № 17342. - Чита. -1980.- 985 с.

75. Исследования эффекта АСДЛГП с целью разработки новой технологии геофизических методов поиска и разведки месторождений полезных ископаемых: Отчет о НИР (заключ.) / ЧитПИ; Рук. С.Ю. Баласанян № ГР 01890065625; Инв. № 02760085632 - Чита, 1990. - 148 с.

76. Основы поляризационных явлений геологических сред и их прикладное значение: Отчет о НИР (заключ.) / ЧитПИ; Рук. С.Ю. Баласанян № ГР 80045390;80045390; Инв. № 0285.0 085744 Чита, 1985. - 101 с.

77. Разработка методики геофизических способов выделения льдов и сильно льдистых грунтов в районе Озерного ГОК-а: Отчет о НИР (заключ.) / ЧитПИ; Рук. С.Ю. Баласанян № ГР 80018725; Инв. № 02828033226 - Чита, 1982. -93 с.

78. Карасев А.П., Авгулевич Д.Л. Пространственно временные закономерности поведения поля ЕП на уч. Яблоновый // Третья научно-техническая конференция Горного института (материалы конференции). — Чита: ЧитГТУ, 2000.-Ч. II.-С. 3-5.

79. Юдицких Е.Ю., Авгулевич Д.Л. Полигон для исследований закономерностей динамики геофизических полей // Первая научно-техническая конференция, посвященная открытию Горного института ЧитГТУ (материалы конференции). Чита: ЧитГТУ, 1998. - Ч. II. - С. 35-37.

80. Авгулевич Д.Л. Контроль рядовых измерений потенциалов естественного электрического поля при наличие на участке работ меняющихся во времени полей // Четвертая научно-техническая конференция Горного института ЧитГТУ. Чита: ЧитГТУ, 2003. - (в печати)