СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ БАЙКАЛО-МОНГОЛЬСКОГО РЕГИОНА
К.Г. Леви, А.И. Мирошниченко, А.В. Ключевский, А.В. Лухнев,
О.Ф. Лухнева, Е.Х. Турутанов
Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия
mai@crust.irk.ru
Изучено распределение ряда геолого-геофизических параметров, отражающих активные процессы в литосфере Байкало-Монгольского региона. Эндогеодинамические процессы оценивались по параметрам разломной тектоники, сейсмичности, современного напряженно-деформированного состояния земной коры. В анализ включены вариации толщины литосферы и земной коры, плотность глубинного теплового потока, величины гравиметрических аномалий и ряд других параметров. В качестве характеристики совокупности всего комплекса экзо-геодинамических процессов выбрана толщина экзогенно-активного слоя, являющаяся косвенным показателем энергии рельефа. Собрана база числовых данных по исследуемым параметрам для территории Прибайкалья и Монголии. С помощью статистической обработки для каждого параметра построены однородные массивы данных, соответствующие исходным. С использованием базы данных составлены карты-слои, отражающие прос-транственные вариации значений перечисленных параметров. С целью установления структуры связей между параметрами, представленными в базе данных, а также для проведения классификации различных областей по совокупности параметров проведены парный корреляционно-регрессионный, многомерный кластерный и факторный анализы.
ПРОВЕДЕНИЕ GPS-НАБЛЮДЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ МОНГОЛИИ
С. Дэмбэрэл, А.И. Мирошниченко, А.В. Лухнев, Д. Эрдензул, Э. Баярсайхан
Исследовательский центр астрономии и геофизики МАН, Улан-Батор, Монголия
Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия,
demberel@rcag.ac.mn, mai@crust.irk.ru
Приведены результаты анализа GPS-измерений, проведенных на территории Монголии и сопредельных территориях с 1995 по 2007 г. Рассмотрены особенности расширения сети Монгольского регионального и построения Улан-Баторского и Емелтского локальных GPS-полигонов.
ВЛИЯНИЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ И ПЛАНЕТАРНЫХ ФАКТОРОВ НА ЭМАНАЦИИ РАДОНА ИЗ РАЗЛОМОВ ЗЕМНОЙ КОРЫ: ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГОВЫХ НАБЛЮДЕНИЙ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ БАЙКАЛЬСКОГО РИФТА
К.Ж. Семинский, А.А. Бобров
Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия
seminsky@crust.irk.ru
Как известно, концентрация радона в почвенном воздухе варьирует в зависимости от внешних (планетарных) и внутренних (геодинамических) по отношению к Земле факторов, причем в зонах активных разломов газовые эманации меняются наиболее интенсивно. Для оценки характера временных вариаций объемной активности подпочвенного радона (Q) в разломах Байкальского рифта в окрестностях пос. Тырган (Западное Прибайкалье) была организована постоянно действующая мониторинговая станция. Она расположна в зоне крупнейшего Приморского сброса и оборудована радиометром радона РРА-01М-03, который каждые 85 мин позволяет фиксировать величину Q, а также серию метеопараметров (атмосферное давление, влажность, температура воздуха). Материалом для анализа послужили результаты двух измерительных сессий продолжительностью 148 и 66 сут., которые охватили ту часть года, в течение которой в условиях климата Восточной Сибири возможны полевые измерения параметра Q. Судя по данным мониторинга, вариации объемной активности радона в зоне Приморского сброса период весна–лето–осень могут составлять более одного порядка данной величины и являются колебательными по типу. Существенное изменение проницаемости во времени обусловлено интенсивными изменениями напряженного состояния горного массива под воздействием планетарных и геодинамических факторов. Влияние первой группы факторов выражается в синхронных колебаниях объемной активности радона и атмосферного давления, которые происходят в противофазе. Преобладание суточных и четырехсуточных периодов свидетельствует, что на напряженном состоянии горного массива сказываются лунные приливы и циклонические явления, связанные с взаимодействием Земля–Солнце. Влияние второй группы факторов выражается в отчетливой связи эманаций радона с проявлениями сейсмической активности, в том числе и с катастрофическим землетрясением в Японии (11.03.2011 г.; М = 9.0). Внешние и внутренние факторы действуют совместно, но их роль в вариациях объемной активности радона различна в отдельные периоды времени. Большую часть периода наблюдений выход радона контролируют планетарные факторы. Эксхаляция усиливается и уменьшается в соответствии с периодическими колебаниями атмосферного давления, которые, кроме «насосного эффекта», могут приводить к раскрытию или закрытию пор и трещин в горных породах. При этом в периоды уменьшения внешнего давления происходит частичная разрядка внутренних напряжений посредством сравнительно слабых землетрясений. Руководящее воздействие атмосферного давления на выход радона нарушается, когда в результате интенсивных движений по разломам в Байкальском рифте или резких подвижек плит в смежных активных зонах (например, в связи с сильнейшим японским землетрясением) внутренние напряжения превышают определенный уровень. В эти сравнительно короткие периоды времени, отличающиеся повышением сейсмической активности, влияние тектонических напряжений на проницаемость и выход радона становится определяющим. Таким образом, анализ измерений объемной активности подпочвенного радона на примере локального участка в зоне Приморского сброса позволил впервые для Прибайкалья выявить принципиальные особенности вариаций параметра Q во времени и их зависимость от внешних и внутренних факторов. Перспективы этих исследований связаны с созданием сети мониторинговых станций и получением более длинных рядов наблюдений. Работы выполнены в рамках соглашения о научном сотрудничестве между ИЗК СО РАН и ИЦАГ МАН и при поддержке СО РАН (программа ОНЗ-7).
ИССЛЕДОВАНИЕ АНОМАЛИЙ КОЛИЧЕСТВА АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ В БАССЕЙНЕ РЕКИ СЕЛЕНГИ В МНОГОВОДНЫЕ И МАЛОВОДНЫЕ ПЕРИОДЫ
О.Ю. Марченко, Т.В. Бережных, В.И. Мордвинов
Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, Иркутск, Россия
Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
olgayumarchenko@gmail.com, v_mordv@iszf.irk.ru
В работе исследуются особенности циркуляции атмосферы во влажные и засушливые периоды в бассейне р. Селенги. Для выявления различий в формировании периодов различной увлажненности было исследовано два периода повышенной (1960–1975; 1985–1995 гг.) и пониженной водности (1976–1982; 1996–2010 гг.) в бассейне Селенги по инструментальным данным о стоке р. Селенги на г. с. рзд. Мостовой (127 км от устья). Для лет с повышенным и пониженным стоком реки по картам распределения аномалий атмосферных осадков и суточным данным метеорологических станций были выбраны события с экстремумами осадков, которые в основном и определили аномальность периодов. Для периодов повышенного стока – наиболее интенсивные или продолжительные осадки; для периодов пониженного стока – отсутствие осадков или незначительное их количество. Далее для выбранных событий были проанализированы траектории переносов воздушных масс по данным NCEP/NCAR Reanalysis 1. При анализе учитывалось не только направление переносов, но и среднее количество влаги, приносимое на территорию бассейна с разных направлений. В результате исследования выяснилось, что циркуляция атмосферы во влажные и засушливые периоды в бассейне Селенги сильно различается как по количеству влаги, приносимому в бассейн, так и по характеру циркуляции, способствующему ее выпадению. Кроме того, обнаружились различия в процессах формирования атмосферных осадков для двух периодов повышенной увлажненности (1960–1975 и 1985–1995 гг.). Исследование генезиса экстремального количества атмосферных осадков всегда имело как научное, так и прикладное значение. Для бассейна р. Селенги характерны как чрезвычайно интенсивные осадки, так и засухи, приуроченные к летнему сезону (июнь–август). Причиной появления отличающихся по увлажненности периодов являются различия в общей циркуляции атмосферы, в частности во влагосодержании воздушных масс, приходящих в бассейн, и в характере циркуляции (наличие циклоничных и антициклоничных форм). При исследовании различий в циркуляции атмосферы во влажные и засушливые периоды необходимо учитывать особенности их формирования. Если периоды повышенной увлажненности формируются в основном в результате нескольких дней выпадения интенсивных осадков, то засушливые периоды в регионе формируются в результате довольно-таки длительного временного интервала, за который осадки либо не выпадают вообще, либо их выпадает крайне мало. С учетом указанных особенностей в работе выполнено выявление различий в характеристиках циркуляции атмосферы для влажных и засушливых периодов в бассейне р. Селенги. Было исследовано по два периода повышенной (1960–1975; 1985–1995 гг.) и пониженной (1976–1982; 1996–2010 гг.) увлажненности с помощью метода расчета траекторий переносов воздушных частиц.
СУПЕРБОЛИДЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ГЕОСФЕРУ
С.А. Язев
Астрономическая обсерватория ИГУ, Иркутск, Россия
Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
syazev@gmail.com
Краткое изложение данных о суперболидах, наблюдавшихся 24.09.2002 г. (Витимский) и 1.03.2011 г. (Осинский) в Иркутской области, а также 17.10.2009 г. в Республике Коми. Болиды сопровождались сильными оптическими и акустическими эффектами. В районах падения Витимского и Коми болидов обнаружены массовые сломы деревьев, связываемые с действием ударных волн. После падения Витимского болида зафиксировано кратковременное увеличение радиоактивного фона в пос. Мама Иркутской области. Выдвинута гипотеза о связи этого явленимя с выбросом радона под влиянием акустического удара. Показано, что феномен суперболидов связан с входом в атмосферу метеороидов субметровых и метровых размеров.
COMPLEX ANALYSIS OF THE IMPACT ORIGIN OF TSENKHER RING STRUCTURE (MONGOLIA)
T. Bayaraa, A.N. Nikitin, V.A. Tselmovich, A.Ya. Saltykovsky, T.I. Ivankina, G. Komatsu, J. Ormö
Research Center of Astronomy and Geophysics, Mongolian Academy of Sciences Ulaanbaatar, Mongolia, baya-raa63@yahoo.com
Frank Laboratory of Neutron Physics, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia
Borok Geophysical Observatory of Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Borok, Yaroslavl region, Russia
Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
International Research School of Planetary Sciences,Universita G. d'Annunzio, Pescara, Italy
Centro de Astrobiologia, Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial, Torrejon de Ardoz, Spain
Earth Impact Database (EID) [1] and Suspected Earth Impact Sites (SEIS) database [2] comprises 178 confirmed impact craters and studies 115 ring structures as probable impact craters around the Earth at present. In SEIS database there is the ring Tsenkher structure on the south-west of Mongolia as probable impact crater. General geological mapping, sampling of potential impactites and target rocks, as well as geophysical field investigations have been carried out [3–5]. Now we report results of X-ray diffraction analysis (XRD), X-ray fluorescence (XRF) and the high-precision probe analysis of the methamorphic rock samples for recognizing of impact origin of Tsenk-her ring structure. Preliminary results revealed that besides of quartz, calcite, albite, microcline and clinochlore, samples contain a cosmic matter as schreibersite (Fe1Ni9Co)3P with typical tracks of cosmic particles on the surface, which is unique and reliable indicators of meteorite impact.
СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЗАПИСЕЙ ГРУППИРУЮЩИХСЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ СЕВЕРНОГО ПРИБАЙКАЛЬЯ
А.А. Папкова, В.И. Мельникова, Н.А. Гилева
Байкальский филиал ГС СО РАН, Иркутск, Россия
Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия
alalp@inbox.ru
Количество землетрясений в сейсмоактивных районах, распределение их в пространстве и во времени, а также механизмы очагов могут служить основой для определения напряженно-деформированного состояния отдельных блоков земной коры, картирования свойств участков глубинных разломов и их изменений во времени, выявления неоднородностей и областей повышенной концентрации локальных напряжений, которые в конечном счете играют важную роль в возникновении предвестников землетрясений. Сложность проблемы заключается в том, что для множества неоднозначных корреляций установить главные закономерности достаточно трудно. Целью данной работы является попытка повышения информативности средних и слабых сейсмических событий в области изучения очага землетрясения. Для этого исследуется связь спектрального состава записей землетрясений с механизмами их очагов. В качестве района исследования выбран центральный сегмент Байкальской рифтовой зоны (Северное Прибайкалье) в пределах =54.0–56.3 N, =109.0–113.0 E, характеризующийся повышенной сейсмической активностью. В ходе эксперимента считалось, что условия распространения колебаний от сейсмических источников одного энергетического уровня примерно сопоставимы (глубины гипоцентров составляли 12–14 км; подстанционные условия, а также поглощающие и рассеивающие свойства среды полагались идентичными). В этом случае спектральные характеристики анализируемого участка сейсмограммы зависели только от механизма очага землетрясения. Полученные результаты показали, что в данных условиях для землетрясений со сдвиговым механизмом очага максимум спектральной амплитуды смещен в область более низких частот, чем для землетрясений со сбросовым механизмом очага. В итоге исследование спектрального состава колебаний на сейсмограммах группирующихся землетрясений Северного Прибайкалья и механизмов их очагов (на малых эпицентральных расстояниях) позволило получить предварительные данные о связи очаговых параметров землетрясений с частотным составом записанного сигнала. Это может способствовать увеличению информативности слабых сейсмических событий и выявлению особенностей разрядки напряжений в различных сейсмоактивных блоках земной коры. Работа выполнена при финансовой поддержке Интеграционного проекта ОНЗ 7.7.