Важнейшие результаты исследований ИФЗ РАН в 2010 г.

Рис.1. Аномалии электропроводности в диапазоне глубин 15-50 км по результатам 8-компонентной совмест­ной 2D инверсии МТ и МВ данных с учетом их 3D искажений; черные точки – пункты зондирований; сплошные линии - контуры тектонических блоков: DDT – Днепровско-Донецкая впадина; USH - Украинский щит (УЩ); KRB и PRDB - палеопротерозойский Кировоградский и архейский Приднепровский мегаблоки УЩ; VRA-0.2 – изолиния 0.2 км мощности осадков Воронежской антеклизы; пунктир - глубинные разломы: INF - Западно-Ингулецко-Белопольско-Навлинский, KKF - Криворожско-Крупецкой, VSHF - Волчанско-Шаблыкинский, NVF - Новооскольско-Воронцовский. 

Проведены синхронные магнитотеллурические и магнитовариационные зондирования на обширной территории Юго-Запада России и, совместно с Институтом геофизики НАНУ, на севере Украины. С помощью современных методов обработки синхронных данных получены надежные сведения об электропроводности земной коры более чем в 80 пунктах наблюдения 2004-2010 гг. Построена серия 2D геоэлектрических моделей вдоль 6 профилей и получены первые 3D модели региона. В результате установлено продолжение структур Курской магнитной аномалии на Северо-Восток вплоть до севера Калужской области. Также установлено продолжение Кировоградской аномалии с Украинского щита на север под Днепрово-Донецкую впадину. (ЦГЭМИ ИФЗ РАН).

Рис. 2. Вертикальное сечение скоростной модели очаговой зоны Рачинского землетрясения вкрест простирания поверхности разрыва. Белыми точками дано положение гипоцентров афтершоков по результатам инверсии. Пунктирной линией показано предположительное положение поверхностей разрыва.

Разработан эффективный алгоритм решения обратной задачи локальной пассивной лучевой сейсмотомографии с автоматической вэйвлет-параметризацией среды переменной детальности в зависимости от разрешающей способности данных. Алгоритм применён к изучению очаговой зоны Рачинского землетрясения 1991 г. (M=7.0). Полученные результаты подтверждают гипотезу, что основное смещение в очаге происходило по пологой (~ 15º) поверхности разрыва, по-видимому сопряжённой с поверхностью раздела осадочных пород и кристаллического основания. Нарушенная приразломная зона в томографическом изображении маркируется зоной пониженных скоростей. К ЮЮЗ и ССВ от зоны основного разрыва смещение продолжилось по более крутопадающим поверхностям, маркируемым афтершоковой активностью (см. рис. 2) (ИФЗ РАН).

Рис. 3. Пример расчета высотных профилей напряженности электрического поля атмосферы (E), концентраций положительных и отрицательных аэроионов (n+ и n) как функций высоты (z). Все величины нормированы на их характерные значения. Сплошные линии — расчет по приближенным формулам, штриховые линии — численное решение.

Получено приближенное аналитическое описание квазистационарного электрического состояния приземной атмосферы для случая слабой турбулентности, пригодное для оптимизации расчетов электрических параметров приземной атмосферы по данным оперативных наземных наблюдений. Построена модель квазистационарного электрического состояния приземного слоя атмосферы и невозмущенного слоя обмена, учитывающая эманации почвенных радиоактивных газов (радона и торона), как важнейших ионизирующих источников в приземной атмосфере. Пример модельного расчета приведен на рисунке 3. (ИФЗ РАН)