ИСТИНА

В ходе проекта выполнено несколько десятков магнитотеллурических (МТ) зондирований в западной части Воронежской антеклизы, в основном на территории Брянской и Калужской областей. В большинстве точек использовались как широкополосная аппаратура Phoenix MTU-5, так и низкочастотная LEMI-417M. Параллельно запись с помощью аналогичной аппаратуры велась на Александровской геофизической базе МГУ в Калужской области, что обеспечило возможность проведения синхронной помехоподавляющей обработки данных. Основная часть зондирований проводилась в ходе студенческих практик. Новые МТ зондирования дополняют сеть наблюдений, созданную в рамках проекта КИРОВОГРАД, и состоящую из субширотных профилей, покрывающих западную часть Воронежской антеклизы на территории России и Украины. Выполнена 2D инверсия совокупности имевшихся и новых МТ данных с использованием трёх алгоритмов и различных комбинаций компонент данных. В северной части изучаемого района, на которой в основном сконцентрирован проект, прослежена субмеридиональная Барятинская коровая аномалия электропроводности. Южнее примерно вдоль той же оси простирается Кировоградская аномалия, хорошо изученная на Украинском щите, и на юго-восток отходит интенсивная Курская аномалия. Глубина до кровли Барятинской аномалии в основном меняется от 10 до 20 км, её ширина составляет несколько десятков км. Отмечается корреляция её границ с интенсивными аномалиями магнитного поля. Также есть корреляция между проводящей аномалией и максимумом гравитационного поля. Последнее может свидетельствовать в пользу сульфидной минерализации, понижающей сопротивление и повышающей плотность и, вероятно, возникшей вследствие гидротермальной активности в ослабленной зоне. Вполне вероятным является также вклад в формирование проводящей аномалии графитизации и флюидонасыщенности. Как бы то ни было, Барятинская аномалия, скорее всего, связана с глубинной проницаемой зоной, обеспечивающей повышенный тепломассоперенос, который может способствовать формированию месторождений полезных ископаемых и глубинных геотермальных ресурсов.

При проведении МТ зондирований использовалась современная аппаратура: широкополосные станции Phoenix MTU-5 и низкочастотные станции LEMI-417M. Для обработки данных использовались программы компании Phoenix Geophysics и программа Ив.М. Варенцова. Анализ МТ-данных (карт инвариантов, диаграмм и т.д.) проводился с помощью программы П.В. Иванова, реализующей схему, предложенную М.Н. Бердичевским и В.И. Дмитриевым. Применялся целый ряд программ для построения геоэлектрических моделей: REBOCC (W. Siripunvaraporn et al.), INV2D_NLCG (R. Mackie et al.) и Ив.М. Варенцова для 2D инверсии, OCCAM_1D (S. Constable et al.) и В.В. Лонгинова для 1D инверсии. Эти программы реализуют современные подходы к решению обратных задач магнитотеллурики и используются ведущими специалистами во всём мире. При анализе природы Барятинской аномалии электропроводности мы основывались на классических представлениях о природе коровых аномалий (электронные и ионные проводники), рассматривали различные гипотезы и пришли к выводу, что существенную роль в формировании аномалии может играть сульфидизация, хотя вероятны также вклад флюидов и графита.

Полученные за отчетный период важнейшие результаты: В западной части Воронежской антеклизы, на территории Брянской и Калужской областей, выполнены 12 новых МТ зондирований. При этом параллельно использовалась широкополосная и низкочастотная аппаратура, что позволило получить передаточные операторы в расширенном диапазоне частот. Синхронно записи были выполнены на Александровской геофизической базе МГУ в Калужской области, что дало возможность выполнить синхронную помехоподавляющую обработку данных. Новые данные дополняют массив, полученный в регионе за последние более чем 5 лет в рамках проекта КИРОВОГРАД в результате объединения ресурсов нескольких грантов РФФИ и других организаций. Анализ и интерпретация совокупности имевшихся и новых данных позволили детализировать структуру Барятинской аномалии электропроводности. Сделан шаг вперёд в понимании её природы: важным механизмом формирования электропроводности может быть сульфидизация вследствие гидротермального воздействия в ослабленных зонах. В пользу этого свидетельствуют аномалии потенциальных полей, особенно увеличение силы тяжести над проводниками. Впрочем, это не исключает графитизацию и флюидонасыщенность в проводящих зонах. Вне зависимости от соотношения этих факторов, все они в той или иной степени свидетельствуют в пользу повышенной проницаемости земной коры, которая может сопровождаться аномальным тепломассопереносом. Последний, в свою очередь, может приводить к повышению температуры в земной коре, что представляет интерес с точки зрения эксплуатации геотермальных ресурсов, а также к повышению содержания различных химических элементов и образованию месторождений полезных ископаемых. Выполнена углубленная 2D инверсия МТ данных, полученных в рамках проекта КИРОВОГРАД на 6 субширотных профилях в западной части Воронежской антеклизы, и расширяющих изучаемый район на юг. При этом использовалась программа REBOCC, обеспечивающая получение гладкого распределения сопротивления в разрезе. Инверсии проводились как совместно, так и по отдельным компонентам (продольный импеданс, поперечный импеданс, типпер). На всех профилях и почти во всех компонентах (за отдельными исключениями, обусловленными сильными 3D эффектами) проявляются коровые аномалии электропроводности. Они залегают на глубинах 10-20 км, ширина аномалий - порядка нескольких десятков км. На трёх северных профилях интенсивность аномалии невелика, пространственно она лежит примерно на оси Кировоградской аномалии, расположенной южнее. На трёх южных профилях видна более яркая аномалия, тяготеющая к юго-востоку. Вероятно, речь идёт о двух аномалиях, природа и структура которых могут различаться, и которые мы называем, соответственно, Барятинская и Курская. Как полевые наблюдения, так и интерпретация данных велись с участием студентов и магистрантов. В частности, по тематике проекта за последние 2 года были защищены магистерская и бакалаврская работы, в настоящее время готовятся ещё 3 магистерские работы. Наш опыт показывает, что крайне полезным с точки зрения обучения является участие студентов в наблюдениях и последующих обработке и интерпретации полученных данных. Поэтому мы уделяли экспедиционным работам с участием студентов особое внимание, правда, эти работы требуют существенного финансирования, а поскольку по экспедиционному гранту в этом году оно было весьма ограниченным, пришлось потратить на эти цели большую часть настоящего инициативного гранта.