Наука и технологические разработки: статья

РЕЗУЛЬТАТЫ ДВУМЕРНОЙ ИНВЕРСИИ ДАННЫХ ГЛУБИННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ С ПРОМЫШЛЕННЫМИ ЛЭП (ЭКСПЕРИМЕНТ FENICS)
А.Н. Шевцов, А.Е. Ганнибал, Т.Г. Короткова, А.А. Скороходов
Геологический институт Федерального исследовательского центра “Кольский научный центр Российской академии наук”
Журнал: Наука и технологические разработки
Том: 101
Номер: 1
Год: 2022
Страницы: 36-50
УДК: 550.837.61+550.837.63+550.837.211
DOI: 10.21455/std2022.1-3
Ключевые слова: электропроводность, частотное зондирование, CSAMT, БПФ, импеданс, кажущееся сопротивление, статический сдвиг
Аннотация: В ходе этапов эксперимента FENICS, осуществленных в 2009, 2014 и 2019 гг., получены уникальные данные глубинного электромагнитного зондирования с заземленными участками промышленных линий электропередачи на расстояниях от 180 до 940 км от центра питающей линии до измерительной установки. Компоненты электромагнитного поля регистрировались с измерительной аппаратурой VMTU-10 (ООО “ВЕГА”, г. Санкт-Петербург). Одновременно осуществлялась запись осцилляций силы тока в питающей линии в виде временного ряда. По синхронным временным рядам компонент поля в точках наблюдений и силы тока в питающем диполе на основе быстрого преобразования Фурье (БПФ) вычислялись оценки спектров мощностей автокорреляционных и взаимно-корреляционных функций зарегистрированных величин. Полученные спектральные характеристики использовались для определения амплитуд компонент поля источника и фазовых сдвигов между ними и для оценки компонент тензора импеданса. Выполнена двумерная интерпретация и получены оценки распределения удельного сопротивления по глубине для двух профилей субмеридионального и субширотного направления Карело-Кольского региона.
Список литературы: Баранник М.Б., Данилин А.Н., Ефимов Б.В. Колобов В.В., Прокопчук П.И., Селиванов В.Н., Шевцов А.Н., Копытенко Ю.А., Жамалетдинов А.А. Высоковольтный силовой инвертор генератора “Энергия-2” для электромагнитных зондирований и мониторинга очаговых зон землетрясений // Сейсмические приборы. 2009. Т. 45, № 2. С.5–23.

Бердичевский М.Н., Дмитриев В.И. Модели и методы магнитотеллурики. М.: Научный мир, 2009. 680 с.

Ганнибал А.Е. Программа обработки первичных данных в эксперименте “FENICS” // Наука и технологические разработки. 2020. Т. 99, № 1. С.5–14. [Тематический выпуск “Методические разработки для электромагнитных зондирований с управляемыми источниками”]. https://doi.org/10.21455/std2020.1-2

Глазнев В.Н. Комплексные геофизические модели литосферы Фенноскандии. Апатиты: KиМ, 2003. 252 с.

Жамалетдинов А.А. Модель электропроводности литосферы по результатам исследований с контролируемыми источниками поля (Балтийский щит, Русская платформа). Л.: Наука, 1990. 159 с.

Жамалетдинов А.А. Модель электропроводности континентальной литосферы // Ученые записки СПбГУ. Вопросы геофизики. 2005. Вып. 38, № 438. С.115–129.

Жамалетдинов А.А. Теория и методика глубинных электромагнитных зондирований с мощными контролируемыми источниками (Опыт критического анализа). СПб.: Изд-во СПбГУ. 2012. 163 с.

Жамалетдинов А.А., Велихов Е.П., Шевцов А.Н., Колобов В.В., Колесников В.Е., Скороходов А.А., Короткова Т.Г., Ивонин В.В., Рязанцев П.А., Бируля М.А. Эксперимент “Ковдор-2015” по изучению параметров слоя дилатантно-диффузионной природы проводимости в архейском кристаллическом основании Балтийского щита // Доклады Академии наук. 2017. Т. 474, № 4. С.477–482. https://doi.org/10.7868/s0869565217160174

Колобов В.В., Баранник М.Б. Исследование режима работы индуктивного фильтра мощного высоковольтного однофазного инвертора при различных типах широтно-импульсной модуляции // Труды Кольского научного центра РАН. Энергетика. 2018. № 3 (16). С.106–114. https://doi.org/10.25702/KSC.2307-5252.2018.16.3.106-114

Колобов В.В., Куклин Д.В., Шевцов А.Н., Жамалетдинов А.А. Многофункциональная цифровая измерительная станция КВВН-7 для электромагнитного мониторинга сейсмоактивных зон // Сейсмические приборы. 2011. Т. 47, № 2. С.44–58.

А.Н. Шевцов, А.Е. Ганнибал, Т.Г. Короткова, А.А. Скороходов Колобов В.В., Баранник М.Б., Жамалетдинов А.А. Генераторно-измерительный комплекс “Энергия” для электромагнитного зондирования литосферы и мониторинга сейсмоактивных зон. СПб.: СОЛО, 2013. 240 c.

Колобов В.В., Баранник М.Б., Ефимов Б.В., Жамалетдинов А.А., Шевцов А.Н., Копытенко Ю.А. Генератор “Энергия-4” для мониторинга сейсмоактивных зон и электромагнитного зондирования земной коры: опыт применения в эксперименте “Ковдор-2015” // Сейсмические приборы. 2017. Т. 53, № 3. С.55–73. https://doi.org/10.21455/si2017.3-5

Терещенко Е.Д., Баранник М.Б., Григорьев В.Ф., Ивонин В.В., Колобов В.В., Миличенко А.Н., Прокопчук П.И., Селиванов В.Н. Разработка согласующего устройства стационарного источника электромагнитного излучения экстремально низкочастотного диапазона // Труды Кольского научного центра РАН. Энергетика. 2012. № 1 (8). С.68–77.

Шевцов А.Н., Жамалетдинов А.А., Колобов В.В., Баранник М.Б. Частотное электромагнитное зондирование с промышленными ЛЭП на Карело-Кольском геотраверсе // Записки Горного института. 2017. Т. 224. С.178–188. https://doi.org/10.18454/PMI.2017.2.178

Шевцов А.Н., Жамалетдинов А.А., Колобов В.В., Баранник М.Б., Селиванов В.Н. Эксперимент FENICS-2014 по глубинному зондированию земной коры с применением двух взаимно ортогональных ЛЭП и результаты углубленной обработки данных на профиле Уполокша – Сямозеро // Труды Кольского научного центра РАН. 2019. Т. 10, № 5–18. С.20–39. https://doi.org/10.25702/KSC.2307-5252.2019.5.20-39

Шевцов А.Н., Баранник М.Б., Ганнибал А.Е., Горохов О.Ю., Жамалетдинов А.А., Ивонин В.В., Казаков Б.В., Колобов В.В., Короткова Т.Г., Скороходов А.А., Стрельцов С.В. Предварительные результаты эксперимента “FENICS-2019” // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2020. № 17. С.558–562. https://doi.org/10.31241/FNS.2020.17.108

Constable S.C., Parker R.L., Constable C.G. Occam inversion: A practical algorithm for generating smooth models from EM sounding data // Geophysics. 1987. V. 52, N 3. P.289–300. https://doi.org/10.1190/1.1442303

Fisher N.I. Statistical Analysis of Circular Data. Cambridge: University Press, 1993. 277 p. Key K. MARE2DEM: a 2-D inversion code for controlled-source electromagnetic and magnetotellric data // Geophys. J. Int. 2016. V. 207, Iss. 1. P.571–588. https://doi.org/10.1093/gji/ggw290

Pollack H.N., Hurter S.J., Johnson J.R. A New Global Heat Flow Compilation. Department of Geological Sciences, University of Michigan, 1991. URL: https://textarchive.ru/c-1306361-pall.html