ArticlePDF Available

Неравновесное излучение земной коры — индикатор геодинамических процессов

Authors:

Abstract

This paper discusses the problems of the natural Earth pulse electromagnetic emission appearance and its usage for the Earth interior exploration. We have proposed the model of such emission generation based on the initiation of optical vibrations of complex crystal lattice and therefore associated electromagnetic oscillations that appear due to formation and movement of point, linear (dislocation) and three-dimensional (microcracks, pores) defects of crystals. In solid state physics the electromagnetic radiation associated with inherent (optical) lattice vibrations is called polariton radiation. As long as intensity of defect creation is in direct proportion to deformation of the crystal, the intensity of the signal generated will be maximal in maximal deformation zones of the Earth crust. This fact allows the application of this radiation for the Earth crust structure study. Referring to polariton emission, the strained rock is active medium, i. e. the existence of radiation stimulates creation and vanishing of defects leading to radiation amplification. Such mechanism of non-linear amplification of electromagnetic waves together with "transparency windows" existence may explain the observed ultraweak attenuation of such electromagnetic waves in the Earth crust. In this work, we gave the examples of geopolariton radiation usage for investigations of the Earth crust structure
Þ.À. ÁÎÃÄÀÍÎÂ, Â.Í. ÏÀÂËÎÂÈ×
12 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 4, Ò. 30, 2008
ÓÄÊ ...
Íåðàâíîâåñíîå èçëó÷åíèå çåìíîé êîðû  èíäèêàòîð
ãåîäèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ
Þ.À. Áîãäàíîâ*, Â.Í. Ïàâëîâè÷**, 2008
*ÎÎÎ Þã-íåôòåãàçãåîëîãèÿ, Îäåññà, Óêðàèíà
**Èíñòèòóò ÿäåðíûõ èññëåäîâàíèé ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ, Óêðàèíà
Ïîñòóïèëà 28 íîÿáðÿ 2007 ã.
Ïðåäñòàâëåíî ÷ëåíîì ðåäêîëëåãèè Â.Í. Øóìàíîì
Îáãîâîðåíî ïðîáëåìó âèíèêíåííÿ ïðèðîäíîãî åëåêòðîìàãí³òíîãî ³ìïóëüñíîãî âèïðîì³-
íþâàííÿ Çåìë³ òà âèêîðèñòàííÿ éîãî äëÿ âèâ÷åííÿ ñòðóêòóðè çåìíèõ íàäð. Çàïðîïîíîâàíî
ìîäåëü ãåíåðàö³¿ òàêîãî âèïðîì³íþâàííÿ, ÿêà çàñíîâàíà íà âèíèêíåíí³ îïòè÷íèõ êîëèâàíü
ñêëàäíèõ êðèñòàë³÷íèõ ´ðàòîê, à çíà÷èòü, ³ ïîâÿçàíèõ ç íèìè åëåêòðîìàãí³òíèõ êîëèâàíü
ï³ä ÷àñ íàðîäæåííÿ òà ðóõó òî÷êîâèõ, ë³í³éíèõ (äèñëîêàö³¿) òà îáºìíèõ (ì³êðîòð³ùèíè,
ïîðè) äåôåêò³â êðèñòàë³â. Ó ô³çèö³ òâåðäîãî ò³ëà åëåêòðîìàãí³òíå âèïðîì³íþâàííÿ, çóìîâëå-
íå ç âëàñíèìè (îïòè÷íèìè) êîëèâàííÿìè êðèñòàë³÷íî¿ ´ðàòêè, ïðèéíÿòî íàçèâàòè ïîëÿðèòîí-
íèì âèïðîì³íþâàííÿì. Îñê³ëüêè ³íòåíñèâí³ñòü íàðîäæåííÿ äåôåêò³â ïðÿìî ïðîïîðö³éíà
äåôîðìàö³¿ êðèñòàë³â, òî ³íòåíñèâí³ñòü õâèëü, ùî ãåíåðóþòüñÿ, áóäå ìàêñèìàëüíîþ â çîíàõ
íàéá³ëüøèõ äåôîðìàö³é çåìíî¿ êîðè. Íà öüîìó ôàêò³ çàñíîâàíà ìîæëèâ³ñòü âèêîðèñòàííÿ
öüîãî âèïðîì³íþâàííÿ äëÿ âèâ÷åííÿ ñòðóêòóðè çåìíî¿ êîðè. ³äíîñíî ïîëÿðèòîííîãî âèïðî-
ì³íþâàííÿ êðèñòàëè º àêòèâíèì ñåðåäîâèùåì, òîáòî íàÿâí³ñòü âèïðîì³íþâàííÿ ñòèìóëþº
íàðîäæåííÿ òà çíèùåííÿ äåôåêò³â, ùî, ó ñâîþ ÷åðãó, ïðèâîäèòü äî ï³äñèëåííÿ õâèë³. Òàêèé
ìåõàí³çì íåë³í³éíîãî ï³äñèëåííÿ åëåêòðîìàãí³òíèõ õâèëü ïîðÿä ç ³ñíóâàííÿì â³êîí ïðîçî-
ðîñò³ ìîæå ïîÿñíèòè íàäñëàáêå çàòóõàííÿ åëåêòðîìàãí³òíèõ õâèëü ó çåìí³é êîð³. Íàâåäåíî
ïðèêëàäè âèêîðèñòàííÿ ãåîïîëÿðèòîííîãî âèïðîì³íþâàííÿ äëÿ âèâ÷åííÿ ñòðóêòóðè çåìíî¿
êîðè.
This paper discusses the problems of the natural Earth pulse electromagnetic emission ap-
pearance and its usage for the Earth interior exploration. We have proposed the model of such
emission generation based on the initiation of optical vibrations of complex crystal lattice and
therefore associated electromagnetic oscillations that appear due to formation and movement of
point, linear (dislocation) and three-dimensional (microcracks, pores) defects of crystals. In solid
state physics the electromagnetic radiation associated with inherent (optical) lattice vibrations is
called polariton radiation. As long as intensity of defect creation is in direct proportion to de-
formation of the crystal, the intensity of the signal generated will be maximal in maximal defor-
mation zones of the Earth crust. This fact allows the application of this radiation for the Earth
crust structure study. Referring to polariton emission, the strained rock is active medium, i. e. the
existence of radiation stimulates creation and vanishing of defects leading to radiation amplifica-
tion. Such mechanism of non-linear amplification of electromagnetic waves together with trans-
parency windows existence may explain the observed ultraweak attenuation of such electromag-
netic waves in the Earth crust. In this work, we gave the examples of geopolariton radiation usage
for investigations of the Earth crust structure.
Ââåäåíèå. Ïåðåõîä àòîìîâ, ìîëåêóë (êâàí-
òîâûõ îñöèëëÿòîðîâ) â âåùåñòâå èç îäíîãî
ýíåðãåòè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ â äðóãîå ñîïðî-
âîæäàåòñÿ èçëó÷åíèåì èëè ïîãëîùåíèåì êâàí-
òà ýíåðãèè êàêîé-ëèáî ïðèðîäû (ýëåêòðîìàã-
íèòíîé, àêóñòè÷åñêîé è ïð.) [1  3]. Íàðóøå-
íèå òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ âåùåñòâà
ïðîèñõîäèò ïðè åãî âîçáóæäåíèè. Âîçáóäèòü
âåùåñòâî ìîæíî ðàçíûìè ñïîñîáàìè, â òîì
÷èñëå ìåõàíè÷åñêèì âîçäåéñòâèåì.
Ñóùåñòâóþùèå ãåîôèçè÷åñêèå èíòåðïðå-
òàöèè åñòåñòâåííîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî èç-
ÍÅÐÀÂÍÎÂÅÑÍÎÅ ÈÇËÓ×ÅÍÈÅ ÇÅÌÍÎÉ ÊÎÐÛ ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 4, Ò. 30, 2008 13
ëó÷åíèÿ íåäð îñíîâàíû íà ïðåäñòàâëåíèè î
òîì, ÷òî ãåîëîãè÷åñêàÿ ñðåäà ìåõàíè÷åñêè
íåïîäâèæíà, à èçëó÷åíèå ðàññìàòðèâàåòñÿ â
ðàìêàõ òåîðèè ëèíåéíîãî îòêëèêà [4  6].
Âìåñòå ñ òåì íàëè÷èå òåêòîíè÷åñêèõ äâèæå-
íèé, âûçûâàþùèõ ìåõàíè÷åñêóþ ïåðåðàáîò-
êó è âîçáóæäåíèå âåùåñòâà íåäð, õîðîøî èç-
âåñòíûé ôàêò, ÿâëÿþùèéñÿ ïðåäìåòîì ïðè-
ñòàëüíîãî âíèìàíèÿ ãåîôèçèêîâ. Ïðè÷èíîé íå-
àäåêâàòíîñòè ñóùåñòâóþùèõ ãåîôèçè÷åñêèõ
âçãëÿäîâ íà ïðèðîäó åñòåñòâåííîãî ýëåêòðî-
ìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ çåìíîé êîðû ÿâëÿåòñÿ
ïðîáåë â îáëàñòè ôóíäàìåíòàëüíûõ çíàíèé
îòñóòñòâèå ýëåêòðîäèíàìèêè õðóïêîé è
ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè. Íûíå ñóùåñòâóåò
ýëåêòðîäèíàìèêà íàïðÿæåííîé ñðåäû äëÿ
ñëó÷àÿ ëèíåéíûõ óïðóãèõ äåôîðìàöèé, îäíà-
êî åå íåëüçÿ ïðèìåíÿòü ê ãåîòåêòîíè÷åñêèì
ïðîöåññàì, ïîñêîëüêó òèïè÷íîå ïðîòåêàíèå
ïîñëåäíèõ ñîïðîâîæäàåòñÿ òðåùèíîîáðàçî-
âàíèÿìè, õàðàêòåðíûìè äëÿ íåëèíåéíûõ äå-
ôîðìàöèé.
Òåêòîíè÷åñêèå ïðîöåññû, ïðîèñõîäÿùèå â
çåìíîé êîðå, ïðèâîäÿò ê âîçíèêíîâåíèþ ðàç-
íîãî ðîäà êîëåáàíèé è âîëí. Î÷åíü õîðîøî
èçâåñòíî àêóñòè÷åñêîå ïðîÿâëåíèå òåêòîíè-
÷åñêèõ äâèæåíèé  ñåéñìè÷åñêèå âîëíû, íàè-
áîëåå ÿðêîå ïðîÿâëåíèå êîòîðûõ  çåìëå-
òðÿñåíèÿ. Ãîðàçäî ìåíåå èçâåñòíû ýëåêòðî-
ìàãíèòíûå ïðîÿâëåíèÿ òåêòîíè÷åñêèõ äâèæå-
íèé. Ýòî îáóñëîâëåíî äîñòàòî÷íî íèçêèì óðîâ-
íåì íàïðÿæåííîñòè ïîëÿ äëÿ òèïè÷íûõ çíà-
÷åíèé òåêòîíè÷åñêèõ âîçìóùåíèé. Èññëåäî-
âàíèþ äàííûõ ÿâëåíèé â ïîñëåäíåå âðåìÿ
óäåëÿþò âñå áîëüøå âíèìàíèÿ [7  13], ÷òî
ñâÿçàíî â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè ñ íàäåæäà-
ìè èñïîëüçîâàòü ýòè ýôôåêòû äëÿ ïðîãíîçà
çåìëåòðÿñåíèé [4, 5, 14, 15].
Çåìëåòðÿñåíèÿ â ïîñëåäíåå âðåìÿ ñâÿçû-
âàþò ñ ÿâëåíèåì ñàìîîðãàíèçîâàííîé êðèòè÷-
íîñòè, îáóñëîâëåííûì íàêîïëåíèåì äåôîðìà-
öèè çåìíîé êîðû âñëåäñòâèå âçàèìíîãî äâè-
æåíèÿ ïëèò èëè ãðàíèö êðóïíûõ ðàçëîìîâ
[6]. Îäíàêî äàæå âäàëè îò çîí ñóáäóêöèè è
êðóïíûõ ðàçëîìîâ çåìíàÿ êîðà ïîäâåðæåíà
äåôîðìàöèè è íàêîïëåíèþ íàïðÿæåíèé âñëåä-
ñòâèå âçàèìíîãî äâèæåíèÿ âåùåñòâà ìàíòèè
è çåìíîé êîðû, à òàêæå áëàãîäàðÿ äåéñòâèþ
ãðàâèòàöèîííûõ ñèë. Äëÿ ïîääåðæàíèÿ îáùå-
ãî ðàâíîâåñèÿ â ñèñòåìå ýòè íàïðÿæåíèÿ äîë-
æíû ðåëàêñèðîâàòü. Èíîãäà íàïðÿæåíèÿ ðå-
ëàêñèðóþò ïîñðåäñòâîì çåìëåòðÿñåíèé, íî
îáû÷íî áîëüøàÿ ÷àñòü íàïðÿæåíèé âîçíèêà-
åò âñëåäñòâèå ðîæäåíèÿ è ïîñëåäóþùåãî äâè-
æåíèÿ ðàçëè÷íîãî òèïà äåôåêòîâ êðèñòàëëè-
÷åñêîé ñòðóêòóðû èëè ìåäëåííûõ âçàèìíûõ
ïîäâèæåê áëîêîâ çåìíîé êîðû. Êàæäûé àêò
ðîæäåíèÿ äåôåêòà è êàæäûé ýëåìåíòàðíûé
àêò äâèæåíèÿ äåôåêòîâ ñîïðîâîæäàåòñÿ âîç-
áóæäåíèåì êîëåáàíèé êðèñòàëëè÷åñêîé ðå-
øåòêè [9].
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî â òâåðäîì òåëå ñî
ñëîæíîé êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêîé (áîëåå
îäíîãî àòîìà â ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêå) ñóùå-
ñòâóåò äâà òèïà ìåõàíè÷åñêèõ êîëåáàíèé 
àêóñòè÷åñêèå è îïòè÷åñêèå [17]. Ïîñëåäíèå
õàðàêòåðèçóþòñÿ òåì, ÷òî àòîìû â ýëåìåí-
òàðíîé ÿ÷åéêå ïðè k 0 êîëåáëþòñÿ íàâñòðå-
÷ó äðóã äðóãó, â ïðîòèâîôàçå, òàê ÷òî èõ êî-
ëåáàíèÿ â èîííûõ êðèñòàëëàõ 1 ïðèâîäÿò ê
èçìåíåíèþ äèïîëüíîãî ìîìåíòà êðèñòàëëà, à
çíà÷èò ê ãåíåðàöèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí.
Âçàèìîäåéñòâèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí è
îïòè÷åñêèõ êîëåáàíèé ðåøåòêè îñîáåííî âå-
ëèêî â îáëàñòè, ãäå âîëíîâûå âåêòîðû è ýíåð-
ãèè ôîòîíîâ è ôîíîíîâ áëèçêè äðóã ê äðóãó.
 ýòîì ñëó÷àå ãîâîðÿò, ÷òî ïî êðèñòàëëó ðàñ-
ïðîñòðàíÿåòñÿ ñìåñü ýëåêòðîìàãíèòíûõ è
ïîïåðå÷íûõ îïòè÷åñêèõ êîëåáàíèé ðåøåòêè,
ýëåìåíòàðíûå âîçáóæäåíèÿ êîòîðîé íàçûâà-
þò ïîëÿðèòîíàìè. Ãîðíûå ïîðîäû ÿâëÿþòñÿ
èìåííî òàêèìè òâåðäûìè òåëàìè, â êîòîðûõ
ñîäåðæèòñÿ äâà è áîëåå àòîìà â ýëåìåíòàð-
íîé ÿ÷åéêå, à ýòî çíà÷èò, ÷òî ïî ãîðíûì ïî-
ðîäàì ìîãóò ðàñïðîñòðàíÿòüñÿ ïîëÿðèòîíû.
Êàê îòìå÷åíî âûøå, ïðè ðîæäåíèè è äâè-
æåíèè äåôåêòîâ âîçáóæäàþòñÿ êàê àêóñòè÷åñ-
êèå, òàê è îïòè÷åñêèå êîëåáàíèÿ ðåøåòêè.
Ìîæíî ïîêàçàòü, ÷òî ñêîðîñòü ðîæäåíèÿ äå-
ôåêòîâ îïðåäåëÿåòñÿ äåôîðìàöèåé êðèñòàë-
ëà. Ýòî çíà÷èò, ÷òî ïðè ìåõàíè÷åñêîì âîç-
äåéñòâèè íà äèýëåêòðè÷åñêèå êðèñòàëëû âîç-
áóæäàþòñÿ è ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû, è àêó-
ñòè÷åñêèå ñèãíàëû. Íàèáîëåå èíòåíñèâíûé
ýëåêò-ðîìàãíèòíûé ñèãíàë ãåíåðèðóåòñÿ íàè-
áîëåå íàïðÿæåííûì ìàòåðèàëîì. Ìíîãî÷èñ-
ëåííûå ýêñïåðèìåíòû è ïîëåâûå íàáëþäå-
íèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî ëþáûå ìåõàíè÷åñêèå âîç-
äåéñòâèÿ íà ãîðíóþ ïîðîäó ïðèâîäÿò ê ïîÿâ-
ëåíèþ ñîïóòñòâóþùåãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî
èçëó÷åíèÿ. Ïîýòîìó íåò îñíîâàíèé ïðîòèâî-
ïîñòàâëÿòü èëè ðàçãðàíè÷èâàòü àêóñòè÷åñêóþ
è ýëåêòðîìàãíèòíóþ ñîñòàâëÿþùèå ïîëÿ íåäð
[6]. Ñëåäîâàòåëüíî, òåêòîíè÷åñêèå ÿâëåíèÿ ñî-
ïðîâîæäàþòñÿ êàê àêóñòè÷åñêèì, òàê è ýëåê-
òðîìàãíèòíûì ïðîÿâëåíèåì è â êàêîé-òî ìåðå
íåñóò îáùóþ èíôîðìàöèþ [18].
1 Âîîáùå ãîâîðÿ, äèïîëüíûé ìîìåíò âîçáóæäà-
åòñÿ òàêæå è â êîâàëåíòíûõ êðèñòàëëàõ çà ñ÷åò
ïîëÿðèçàöèè ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê.
Þ.À. ÁÎÃÄÀÍÎÂ, Â.Í. ÏÀÂËÎÂÈ×
14 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 4, Ò. 30, 2008
 ñâÿçè ñ ýòèì âñòàåò âîïðîñ î ñðàâíè-
òåëüíîé èíôîðìàòèâíîñòè äàííûõ ïðîÿâëå-
íèé. Îöåíêà èíôîðìàòèâíîñòè ïðè âûõîäå
èçëó÷åíèÿ èç íåäð â ïðîñòåéøåì ñëó÷àå îï-
ðåäåëÿåòñÿ ïî âåëè÷èíàì êîýôôèöèåíòîâ ïðî-
ïóñêàíèÿ ïîâåðõíîñòüþ ðàçäåëà çåìíàÿ êîðà
àòìîñôåðà.
Êîýôôèöèåíò ïðîïóñêàíèÿ àêóñòè÷åñêîé
âîëíû ÷åðåç ãðàíèöó ðàçäåëà ðàâåí [10]
,
1
4
2
+
=
a
a
ta ãäå .
22
11 c
c
aρ
ρ
=
Çäåñü ρ1 è ρ2  ïëîòíîñòü ñðåä, ñ1, ñ2  ñêî-
ðîñòè ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëí â ýòèõ ñðåäàõ.
Ïðèíèìàÿ ïëîòíîñòü âîçäóõà ðàâíîé 1,3×
×103ã/ñì3, ñêîðîñòü çâóêà â âîçäóõå 300ì/ñ,
ñðåäíþþ ïëîòíîñòü ïîðîä çåìíîé êîðû 2,7
ã/ñì3, à ñêîðîñòü çâóêà â ïîðîäàõ 4000 ì/ñ,
ïîëó÷àåì êîýôôèöèåíò ïðîïóñêàíèÿ ãðàíè-
öåé ðàçäåëà ãîðíàÿ ïîðîäààòìîñôåðà tà
0,5108.
Êîýôôèöèåíò ïðîïóñêàíèÿ ýëåêòðîìàãíèò-
íîãî èçëó÷åíèÿ ãðàíèöåé ðàçäåëà äâóõ ñðåä
äëÿ ñëó÷àÿ íîðìàëüíîãî ïàäåíèÿ ðàâåí [12]
,
1
2
+ε
=
e
T
ãäå ε  îòíîñèòåëüíàÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðî-
íèöàåìîñòü ãîðíîé ñðåäû. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî äëÿ
ãîðíîé ñðåäû 4<ε<50, ïîëó÷èì êîýôôèöèåíò
ïðîïóñêàíèÿ äíåâíîé ïîâåðõíîñòüþ ýëåêòðî-
ìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ: 0,66>Tå>0,25.
Èç ñðàâíåíèÿ ýòèõ çíà÷åíèé ñëåäóåò, ÷òî
êîýôôèöèåíò ïðîïóñêàíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíî-
ãî èçëó÷åíèÿ ïîâåðõíîñòüþ ðàçäåëà ïîðîäà
àòìîñôåðà â ñîòíè ìèëëèîíîâ ðàç áîëüøå àêó-
ñòè÷åñêîãî. Èíûìè ñëîâàìè, ýëåêòðîìàãíèò-
íîå èçëó÷åíèå âûõîäèò èç íåäð ïðàêòè÷åñêè
áåç îñëàáëåíèÿ. Ïîýòîìó ýëåêòðîìàãíèòíîå
èçëó÷åíèå, ñîïóòñòâóþùåå ðàçëè÷íûì ïðèðîä-
íûì, â òîì ÷èñëå è ãåîëîãè÷åñêèì ïðîöåññàì
(ñäâèãè è ðàçëîìû êîðû, çåìëåòðÿñåíèÿ, ëàâè-
íû, îïîëçíåâûå ïîäâèæêè ãðóíòîâ è ïð.), ìî-
æåò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê îáøèðíûé èñòî÷íèê
èíôîðìàöèè î ãåîäèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññàõ.
Ñëåäóåò îòìåòèòü îñíîâíûå òðóäíîñòè, ñâÿ-
çàííûå ñ èçâëå÷åíèåì èíôîðìàöèè èç ýëåêò-
ðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ íåäð:
 îòñóòñòâèå äîñòàòî÷íîãî óðîâíÿ ïîíè-
ìàíèÿ ïðèðîäû ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ
íåäð. Ñâèäåòåëüñòâî òîìó  äîñòàòî÷íî áîëü-
øîå ÷èñëî ìîäåëåé ñåéñìîýëåêòðîìàãíèòíî-
ãî èçëó÷åíèÿ, êàæäàÿ èç êîòîðûõ îáû÷íî ïî-
ñâÿùåíà îäíîìó èç âîçìîæíûõ ïðîöåññîâ
âîçíèêíîâåíèÿ ýòîãî èçëó÷åíèÿ. Íå îñòàíàâ-
ëèâàÿ âíèìàíèÿ íà ïîäðîáíîì àíàëèçå äàí-
íûõ ìîäåëåé, çàìåòèì, ÷òî ïî÷òè âñå îíè îñ-
íîâàíû íà êàêîì-ëèáî ìåõàíèçìå ýëåêòðîìàã-
íèòíîãî èçëó÷åíèÿ, ïðåäñòàâëÿþùåãî ñîáîé
îäèí èç âîçìîæíûõ ïðîöåññîâ ìàêðîñêîïè-
÷åñêîãî óðîâíÿ;
 ñëîæíîñòü âûäåëåíèÿ ñèãíàëà íåäð èç
ñèãíàëîâ èíîé ïðèðîäû ñ ñîâïàäàþùèì ñïåê-
òðîì è ïîðîþ çíà÷èòåëüíî ïðåâîñõîäÿùèìè
ïî àìïëèòóäå. Ñïèñîê òàêîãî ðîäà ïîìåõ äî-
ñòàòî÷íî îáøèðåí: ïðîìûøëåííûå, ãðîçîâûå,
êîñìè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ è ïð. [18, 19].
Ïîñêîëüêó åñòü äîñòàòî÷íûå îñíîâàíèÿ ñ÷è-
òàòü, ÷òî èìïóëüñíîå ýëåêòðîìàãíèòíîå èçëó-
÷åíèå çåìíûõ íåäð ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íî ÷óâ-
ñòâèòåëüíûì èíäèêàòîðîì ãåîäèíàìè÷åñêèõ
ÿâëåíèé, òî îíî ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíî â
ãåîôèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ è ðàçâåäêå. Ýòî
îáñòîÿòåëüñòâî äåëàåò ïðîáëåìó ïîíèìàíèÿ ìå-
õàíèçìà ãåíåðàöèè è ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêò-
ðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ çåìíûõ íåäð îñîáåí-
íî àêòóàëüíîé.
 íàñòîÿùåé ñòàòüå ïðåäïðèíÿòà ïîïûòêà
ïðîàíàëèçèðîâàòü ñâÿçü ýëåêòðîìàãíèòíîãî
èçëó÷åíèÿ çåìíûõ íåäð ñ èõ ãåîëîãè÷åñêîé
ñòðóêòóðîé è âïåðâûå ïðåäëîæåíà òðàêòîâêà
ãåíåçèñà ýòîãî èçëó÷åíèÿ íà îñíîâå ïðåäñòàâ-
ëåíèé î êîëåáàòåëüíî-ýëåêòðîìàãíèòíîì âçà-
èìîäåéñòâèè â èîííîé ñðåäå çåìíûõ íåäð,
ïëîäîòâîðíî çàðåêîìåíäîâàâøåì ñåáÿ â ôè-
çèêå òâåðäîãî òåëà  òàê íàçûâàåìûõ ïîëÿ-
ðèòîííûõ êîëåáàíèÿõ èëè ñîîòâåòñòâóþùèõ
èì êâàçè÷àñòèöàõ  ïîëÿðèòîíàõ.
Îòìåòèì åùå îäíî âàæíîå îáñòîÿòåëüñòâî.
Çåìíàÿ êîðà íàõîäèòñÿ ïîä âîçäåéñòâèåì êâà-
çèñòàòè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé, ò.å. íàïðÿæåíèé,
ìåäëåííî ìåíÿþùèõñÿ ñî âðåìåíåì. Áîëüøèí-
ñòâî îáñóæäàåìûõ â ëèòåðàòóðå ìåõàíèçìîâ
ãåíåðàöèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ ñèãíàëîâ (ñì.,
íàïðèìåð, [7]) èñõîäÿò èç ýòîãî ôàêòà, è ïî-
ýòîìó îáúÿñíåíèå ãåíåðàöèè ñðàâíèòåëüíî
âûñîêî÷àñòîòíûõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ êîëåáà-
íèé ñòàëêèâàåòñÿ ñ ïðèíöèïèàëüíûìè òðóä-
íîñòÿìè. Â òî æå âðåìÿ, ïðè ðîæäåíèè è óíè÷-
òîæåíèè äåôåêòîâ êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè
ãåíåðèðóåòñÿ âåñü ñïåêòð ïðèñóùèõ êðèñòàë-
ëó êîëåáàíèé  îò íóëåâûõ ÷àñòîò äî ÷àñòîò
ïîðÿäêà äåáàåâñêîé. Êîíå÷íî, êîëåáàíèÿ ðàç-
ëè÷íûõ ÷àñòîòíûõ äèàïàçîíîâ èìåþò ðàçëè÷-
íîå çàòóõàíèå, áîëüøàÿ ÷àñòü êîòîðûõ âûõî-
äèò íà äíåâíóþ ïîâåðõíîñòü, èìåÿ ðàâíîâåñ-
ÍÅÐÀÂÍÎÂÅÑÍÎÅ ÈÇËÓ×ÅÍÈÅ ÇÅÌÍÎÉ ÊÎÐÛ ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 4, Ò. 30, 2008 15
íûé òåïëîâîé ñïåêòð. Îäíàêî ïðåäëîæåííûé
íèæå ìåõàíèçì ñàìîóñèëåíèÿ ýëåêòðîìàãíèò-
íûõ âîëí ñîâìåñòíî ñ ñóùåñòâîâàíèåì îêîí
ïðîçðà÷íîñòè [10], âåðîÿòíî, ñìîãóò îáúÿñíèòü
ýêñïåðèìåíòàëüíî íàáëþäàþùååñÿ ñâåðõäàëü-
íåå ðàñïðîñòðàíåíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí
â çåìíîé êîðå.
Ñòðóêòóðà è ñîñòàâ ãîðíîé ïîðîäû. Ãîð-
íàÿ ïîðîäà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé åñòåñòâåííûé
àìîðôíî-ïîëèêðèñòàëëè÷åñêèé ïîëèìèíåðàëü-
íûé àãðåãàò ïîðîäîîáðàçóþùèõ ìèíåðàëîâ.
Êàê âèäíî èç òàáëèöû, ïîäàâëÿþùåå ìåñòî ïî
ñîäåðæàíèþ â åå ñîñòàâå ãîðíîé ïîðîäû çà-
íèìàåò Si O2 [20]. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ïî ñðåä-
íåìó ñîñòàâó îíà îáëàäàåò çíà÷èòåëüíîé äî-
ëåé èîííîé ñâÿçè.
Ãîðíàÿ ïîðîäà ÿâëÿåòñÿ íåîäíîðîäíîé ñðå-
äîé ïî âñåì ïàðàìåòðàì. Ïðîñòðàíñòâåííûé
ñïåêòð íåîäíîðîäíîñòåé õàðàêòåðèçóåòñÿ øè-
ðî÷àéøèì äèàïàçîíîì ìàñøòàáîâ  îò àòîì-
íîãî äî ãëîáàëüíîãî. Íà ìèêðîñêîïè÷åñêîì
êðàþ ýòîãî äèàïàçîíà íåîäíîðîäíîñòè ïðåä-
ñòàâëåíû äåôåêòàìè êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåò-
êè, îòäåëüíûìè ìèêðîêðèñòàëëàìè ãîðíûõ ïî-
ðîä. Íà ãëîáàëüíîì  ïëèòû çåìíîé êîðû.
Äëÿ ãåîëîãè÷åñêèõ îáðàçîâàíèé õàðàêòåðíîé
îñîáåííîñòüþ ñòðóêòóðû ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå
÷åòêèõ ãðàíèö ðàçäåëà ýòèõ îáðàçîâàíèé. Ïî
ãðàíèöàì ïðîèñõîäèò êîíñîëèäàöèÿ (îáúåäè-
íåíèå) ñòðóêòóðíûõ åäèíèö îäíîãî ìàñøòàáà
â îáðàçîâàíèÿ èåðàðõè÷åñêîé ñòðóêòóðû áîëü-
øåãî ìàñøòàáà. Âäîëü ãðàíèö, êîòîðûå ÿâëÿ-
þòñÿ ýëåìåíòàìè ãåîëîãè÷åñêèõ ñòðóêòóð, ïðè
äåôîðìàöèÿõ ïðîèñõîäÿò ïåðåìåùåíèÿ ýòèõ
ñòðóêòóðíûõ åäèíèö èëè áëîêîâ äðóã îòíîñè-
òåëüíî äðóãà.
Îñîáî ñëåäóåò îòìåòèòü æèâó÷åñòü ýòèõ
ãðàíèö. Íàèáîëåå ÿðêèì ïðèìåðîì ÿâëÿåòñÿ
ñîõðàíåíèå ñëîåâ îñàäî÷íûõ ïîðîä. Íèêàêèå
ãåîëîãè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ, êðîìå ïîëíî-
ãî ðàçìûâà è óíè÷òîæåíèÿ ñëîåâ, íå ìîãóò
óíè÷òîæèòü ãðàíèöû ìåæäó îòäåëüíûìè ñëî-
ÿìè îñàäî÷íûõ ïîðîä. Íà ýòîì îñíîâàíà ãåî-
ëîãè÷åñêàÿ ñòðàòèãðàôèÿ  ìåòîä îïðåäåëå-
íèÿ ãåîëîãè÷åñêîãî âîçðàñòà òåõ èëè èíûõ
ïîðîä. Ãðàíèöû îñàäî÷íûõ ñëîåâ îòíîñÿòñÿ ê
÷èñëó ñòàòè÷åñêèõ, ïàññèâíûõ, íå ó÷àñòâóþ-
ùèõ â ãåîäèíàìè÷åñêèõ ïðîÿâëåíèÿõ.
Ãðàíèöû, ñâÿçàííûå ñ ïåðåìåùåíèåì âå-
ùåñòâà è îáóñëîâëåííûå íåîäíîðîäíîñòüþ
ñòðóêòóðû ãîðíîé ïîðîäû, îòíîñÿòñÿ ê ÷èñëó
ãåîäèíàìè÷åñêèõ èëè àêòèâíûõ , íàïðèìåð
òðåùèíû, ðàçëîìû, ñäâèãè è ïð. Ýòè ñòðóêòó-
ðû ÿâëÿþòñÿ îáëàñòÿìè êîíöåíòðàöèè íàïðÿ-
æåíèé ãåîëîãè÷åñêîé ñðåäû ñ ïîíèæåííûì
ïî ñðàâíåíèþ ñ ñîñåäíèìè îáëàñòÿìè ñîïðî-
òèâëåíèåì ðàçðóøåíèÿ. Ïî äàííûì îáëàñòÿì
ïðîèñõîäèò ðåëàêñàöèÿ òåêòîíè÷åñêèõ íàïðÿ-
æåíèé â ïðîöåññå ïåðåìåùåíèÿ áîëåå óñòîé-
÷èâûõ áëîêîâ. Òàêèì îáðàçîì, ïðîèñõîäèò
ïåðåðàáîòêà âåùåñòâà ýòèõ îáëàñòåé: äèñëî-
êàöèîííîå ñêîëüæåíèå, ðàçðóøåíèå ñ âîçíèê-
íîâåíèåì òðåùèí è âçàèìíîå ïåðåìåùåíèå
âîçíèêøèõ îòäåëüíîñòåé è ðàçìàëûâàíèå ïî-
ãðàíè÷íîãî âåùåñòâà. Ïîñêîëüêó ÷àñòü ýíåð-
ãèè ðåëàêñàöèè óõîäèò íà âîçáóæäåíèå âå-
ùåñòâà, äëÿ íèõ õàðàêòåðíî íàëè÷èå âåùå-
ñòâà â òåðìîäèíàìè÷åñêè íåðàâíîâåñíîì ñî-
ñòîÿíèè è ïîâûøåííûé óðîâåíü âîçáóæäå-
íèÿ êàê àêóñòè÷åñêîãî, òàê è ýëåêòðîìàãíèò-
íîãî èçëó÷åíèÿ. Ïîýòîìó âûøåäøåå íà äíåâ-
íóþ ïîâåðõíîñòü èçëó÷åíèå ïðèóðî÷åíî ê îá-
ëàñòÿì àêòèâíîé ïåðåðàáîòêè âåùåñòâà [21].
Êðîìå òîãî, â ëþáîì òâåðäîì òåëå â ðàâ-
íîâåñíûõ óñëîâèÿõ ïðîèñõîäèò ðîæäåíèå è
óíè÷òîæåíèå òî÷å÷íûõ, ëèíåéíûõ (äèñëîêà-
öèè) è îáúåìíûõ (ìèêðîòðåùèíû) äåôåêòîâ.
Ýòè ïðîöåññû îáóñëîâëåíû ôëóêòóàöèÿìè
òåïëîâîãî äâèæåíèÿ àòîìîâ âåùåñòâà, òàê ÷òî
â ðàâíîâåñèè êîíöåíòðàöèÿ äåôåêòîâ âñåõ
òèïîâ ìàëà. Îäíàêî ñ óâåëè÷åíèåì äåôîðìà-
öèé è íàïðÿæåíèé â êðèñòàëëàõ êîëè÷åñòâî
äåôåêòîâ âîçðàñòàåò, òàê ÷òî â ñèëüíî íàïðÿ-
æåííûõ ïîðîäàõ ñêîðîñòü ãåíåðàöèè è çà-
ëå÷èâàíèÿ äåôåêòîâ ñòðóêòóðû ìàêñèìàëü-
íà. Ïîñêîëüêó ðîæäåíèå è óíè÷òîæåíèå äå-
ôåêòîâ ïðèâîäèò ê èñïóñêàíèþ àêóñòè÷åñêèõ
è ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí, òî âûøåäøåå íà
äíåâíóþ ïîâåðõíîñòü èçëó÷åíèå äîëæíî îòðà-
æàòü ñòåïåíü íàïðÿæåííîñòè ãîðíûõ ïîðîä.
Ýëåêòðîäèíàìèêà èçëó÷åíèÿ òâåðäîãî
òåëà. Êàê óæå îòìå÷àëîñü, â òâåðäûõ òåëàõ,
îáëàäàþùèõ ñëîæíîé êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåò-
êîé, ñóùåñòâóþò äâà òèïà êîëåáàíèé  àêóñ-
òè÷åñêèå è îïòè÷åñêèå. Îïòè÷åñêèå äëèííî-
âîëíîâûå êîëåáàíèÿ (ka<<1, a  ïîñòîÿííàÿ
Ñîåäèíåíèå SiO2Al2O3Ca O FeO MgO Na2OK
2
OFe
2
O
3H
2
OTiO
2CO2P2O5
Ñîñòàâ, % 60,2 15,4 5,7 3,9 3,4 3,0 2,8 2,4 1,1 0,76 0,7 0,2
Ìèíåðàëüíûé ñîñòàâ çåìíîé êîðû
ðåøåòêè, k  âîëíîâîé âåêòîð) â èîííûõ êðè-
ñòàëëàõ, ñîäåðæàùèõ äâà àòîìà â ýëåìåíòàð-
íîé ÿ÷åéêå, ñîîòâåòñòâóþò ñìåùåíèÿì ïîëî-
æèòåëüíûõ èîíîâ îòíîñèòåëüíî îòðèöàòåëü-
íûõ è õàðàêòåðèçóþòñÿ âåêòîðîì ñìåùåíèé:
,
ρ
=+ RR
î
ãäå v
m
=ρ  ïëîòíîñòü ïðèâåäåííîé ìàññû
21
21 mm
mm
m+
=, v  îáúåì ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åé-
êè. Ñìåùåíèÿ èîíîâ èç ðàâíîâåñíûõ ïîëî-
æåíèé ñîçäàþò ýëåêòðè÷åñêóþ ïîëÿðèçàöèþ,
êîòîðàÿ âûçûâàåò ïîÿâëåíèå ïîëÿ, â ñâîþ
î÷åðåäü âçàèìîäåéñòâóþùåãî ñ èîíàìè
.
2212 EîPγ+γ=
Óäåëüíàÿ ïîëÿðèçàöèÿ ñîñòîèò èç äâóõ ÷à-
ñòåé: ïåðâàÿ îáóñëîâëåíà îòíîñèòåëüíûìè
ñìåùåíèÿìè èîíîâ, à âòîðàÿ ñâÿçàíà ñ ïîëÿ-
ðèçóåìîñòüþ ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê èîíîâ ïîä
äåéñòâèåì ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ.
Íåïîñðåäñòâåííî èç ãàìèëüòîíèàíà ñèñ-
òåìû ñëåäóþò óðàâíåíèÿ äâèæåíèÿ
,
12
2Eîî γ+=
&&
ãäå  ñîáñòâåííàÿ ÷àñòîòà óïðóãèõ êîëå-
áàíèé ðåøåòêè, à ïàðàìåòðû γ12 è γ22 ìîæíî
âûðàçèòü ÷åðåç èçìåðÿåìûå âåëè÷èíû [17]:
,
4
1
,
40
22
0
12 π
ε
=γ
πεε
=γ (1)
ãäå ε0 è ε  ñòàòè÷åñêàÿ è âûñîêî÷àñòîòíàÿ
äèýëåêòðè÷åñêèå ïðîíèöàåìîñòè êðèñòàëëà
ñîîòâåòñòâåííî. Ýëåêòðîìàãíèòíîå ïîëå â êðè-
ñòàëëàõ ïîðîæäàåòñÿ ïîïåðå÷íûìè îïòè÷åñ-
êèìè êîëåáàíèÿìè èîíîâ, ïðè÷åì âçàèìîäåé-
ñòâèå ôîòîíîâ è ôîíîíîâ ñòàíîâèòñÿ áîëü-
øèì, êîãäà èõ ÷àñòîòû è âîëíîâûå âåêòîðà
ñîâïàäàþò.  ýòîì ñëó÷àå ñòàöèîíàðíîìó ñî-
ñòîÿíèþ êðèñòàëëà îòâå÷àåò ñìåñü ýëåêò-
ðîìàãíèòíûõ âîëí è îïòè÷åñêèõ êîëåáàíèé
ðåøåòêè, êîòîðóþ íàçûâàþò ïîëÿðèòîíàìè.
Äëÿ îïèñàíèÿ ïîëÿðèòîíîâ â èçîòðîïíûõ
ñðåäàõ (äëÿ äëèííîâîëíîâûõ êîëåáàíèé ïðàê-
òè÷åñêè âñå êóáè÷åñêèå êðèñòàëëû ìîæíî
ñ÷èòàòü èçîòðîïíûìè) íåîáõîäèìî â óðàâíå-
íèÿõ äâèæåíèÿ ñîõðàíèòü ïîïåðå÷íóþ (èí-
äåêñ t) ñîñòàâëÿþùóþ
ttt
tttt
EîP
Eîî
2212
12
2,
γ+γ=
γ=+
&&
(2)
è äîïîëíèòü èõ óðàâíåíèÿìè Ìàêñâåëëà:
Ðåøåíèå ñèñòåìû óðàâíåíèé (2), (3) áóäåì
èñêàòü â âèäå
)}({exp
0000 tzki
H
H
P
P
E
E
y
y
x
x
x
x
x
xω==
ξ
ξ
==
è äëÿ àìïëèòóä ïîëó÷èì ñèñòåìó óðàâíåíèé:
.)4(,
,
,0)(
2212
12
22
xxyyx
xxx
xxt
PE
c
HkH
c
Ek
EP
E
π+
ω
=
ω
=
γξ+ξγ=
=γξω
Óñëîâèå ñóùåñòâîâàíèÿ íåòðèâèàëüíîãî
ðåøåíèÿ ïðèâîäèò ê ðàâåíñòâó
.4 22
2
12
22
2
22
ω
γ
+γπ=
ωt
kc
Ñ ó÷åòîì (1), à òàêæå ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó
ïðîäîëüíûìè (èíäåêñ l) è ïîïåðå÷íûìè ÷àñ-
òîòàìè
εε=/
0
tl ïîëó÷èì
.
)(
22
22
2
22
ω
ωε
=
ω
t
l
kc (4)
Ýòî óðàâíåíèå ïîçâîëÿåò âû÷èñëèòü çíà÷å-
íèå âîëíîâîãî âåêòîðà k êàê ôóíêöèþ ÷àñòî-
òû è îïðåäåëèòü óñëîâèå ïðîõîæäåíèÿ ÷åðåç
êðèñòàëë ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû çàäàííîé
÷àñòîòû (â ëèíåéíîì ïðèáëèæåíèè). Åñëè
ðàçðåøèòü óðàâíåíèå (4) îòíîñèòåëüíî ÷àñ-
òîò, òî ïîëó÷èì ÷àñòîòû ïîëÿðèòîíîâ â çàâè-
ñèìîñòè îò âîëíîâîãî âåêòîðà k. Ýòî óðàâíå-
íèå ÷åòâåðòîé ñòåïåíè îòíîñèòåëüíî ω, è åãî
ðåøåíèå ìîæíî çàïèñàòü â âèäå
±+ε=ωε 22
0
22 21,
2kc
t
(3)
.0)4(div
,
1
rot
=π+
=
tt
tc
PE
HE &
,0div
,)4(
1
rot
=
π+=
H
PEH tt
c
&&
.4)( 22222
0
2
ε+ε± kckc tt
Ïðè ìàëûõ k èìååì
,)( 0
22
2
1ε
=ω kc
k
.)( 22
2
22
0
22
2ε
+=
ε
+
ε
ε
=ω kckc
kl
t
Ïðè áîëüøèõ k ( c
kε
>> , íî 1<ka )
., 22
2
2
22
1
ε
=ω=ω kc
t
Òàêèì îáðàçîì, ïîëó÷åíû äâå âåòâè ýëå-
ìåíòàðíûõ âîçáóæäåíèé (ïîëÿðèòîíîâ): ïåð-
âàÿ  ñ ÷àñòîòàìè â èíòåðâàëå <ω)(k
1
0
t
< , à âòîðàÿ  ñ ÷àñòîòàìè â èíòåðâàëå
<ω)(k
l2. Ïðè áîëüøèõ k âîçáóæäå-
íèÿ ïåðâîé âåòâè ñîâïàäàþò ñ ïîïåðå÷íûìè
îïòè÷åñêèìè ôîíîíàìè, à âîçáóæäåíèÿ âòî-
ðîé âåòâè  ñ ôîòîíàìè â ñðåäå ñ äèýëåêòðè-
÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòüþ ε.  îêðåñòíîñòè
çíà÷åíèé c
kt0
ε
=ïîëÿðèòîíû ïðåäñòàâëÿ-
þò ñîáîé ñëîæíóþ ñìåñü ôîòîíîâ è ôîíîíîâ.
Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî íàéäåííûå ïî-
ëÿðèòîííûå âåòâè ñîîòâåòñòâóþò ýëåêòðîìàã-
íèòíûì âîëíàì â îáëàñòè ïðîçðà÷íîñòè êðè-
ñòàëëîâ. Ïðè âûâîäå íå ó÷èòûâàëèñü äèñïåð-
ñèÿ è êîíå÷íîå âðåìÿ æèçíè ïîïåðå÷íûõ
ôîíîíîâ, ò.å. âûðàæåíèÿ ñïðàâåäëèâû âíå
îáëàñòè ïîãëîùåíèÿ. Ïîñêîëüêó ìàêðîñêîïè-
÷åñêàÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü îï-
ðåäåëåíà òîëüêî äëÿ êðèñòàëëîâ ñ ðàçìåðà-
ìè, çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàþùèìè äëèíó âîë-
íû, òî î ïîëÿðèòîííûõ ñîñòîÿíèÿõ ìîæíî ãî-
âîðèòü, ïîäðàçóìåâàÿ î÷åíü áîëüøèå êðèñ-
òàëëû, îñîáåííî â ñëó÷àå äëèííîâîëíîâûõ êî-
ëåáàíèé. Âûõîä ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí çà
ïðåäåëû êîíå÷íûõ êðèñòàëëîâ òàêæå ïðèâî-
äèò ê äîïîëíèòåëüíîìó çàòóõàíèþ ïîëÿðèòîí-
íûõ ñîñòîÿíèé. Íà ðèñ. 1 ïðèâåäåíà êà÷å-
ñòâåííàÿ êàðòèíà çàâèñèìîñòè ÷àñòîòû îò
âîëíîâîãî âåêòîðà äëÿ äâóõ âåòâåé ïîëÿðè-
òîííûõ êîëåáàíèé.
Ðèñ. 1. Çàâèñèìîñòü ÷àñòîòû îò âîëíîâîãî âåêòîðà äëÿ äâóõ âåòâåé ïîëÿðèòîííûõ ñîñòîÿíèé
áåç ó÷åòà (à) è ñ ó÷åòîì (á) ïðîñòðàíñòâåííîé äèñïåðñèè [19].
Þ.À. ÁÎÃÄÀÍÎÂ, Â.Í. ÏÀÂËÎÂÈ×
18 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 4, Ò. 30, 2008
Âîïðîñû ãåíåðàöèè òàêèõ êîëåáàíèé ïðè
âíåøíåì âîçäåéñòâèè íóæíî ðàññìàòðèâàòü
â ðàìêàõ êèíåòè÷åñêîãî ïîäõîäà. Ïîñêîëüêó
àâòîðàì íå èçâåñòíû ðàáîòû, â êîòîðûõ ðàñ-
ñìàòðèâàëèñü âîïðîñû ãåíåðàöèè ïîëÿðèòîí-
íûõ êîëåáàíèé ïðè ðîæäåíèè äåôåêòîâ, òî
ðàññìîòðèì ïðîñòóþ ôåíîìåíîëîãè÷åñêóþ
ìîäåëü, â êîòîðîé äåôåêòû â êðèñòàëëå ðîæ-
äàþòñÿ íåêîòîðûì âíåøíèì âîçäåéñòâèåì ñ
èíòåíñèâíîñòüþ K.  ñâîþ î÷åðåäü, ýëåêòðî-
ìàãíèòíàÿ âîëíà ñ ïëîòíîñòüþ ýíåðãèè U
ðîæäàåòñÿ ïðè óíè÷òîæåíèè äåôåêòà, âîçìî-
æåí òàêæå ïðîöåññ ðîæäåíèÿ äåôåêòà ïðè
âçàèìîäåéñòâèè ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ ñ
êðèñòàëëîì. Òàêèå ïðîöåññû ìîæíî îïèñàòü
ñèñòåìîé äâóõ êèíåòè÷åñêèõ óðàâíåíèé äëÿ
êîëè÷åñòâà äåôåêòîâ â åäèíèöå îáúåìà êðè-
ñòàëëà n (t) è ïëîòíîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî
ïîëÿ U (t):
.)(
,)(
EnWW
U
td
dU
T
n
nWWK
td
nd
τ
=
+=
+
+
(5)
Çäåñü W+  âåðîÿòíîñòü ðîæäåíèÿ äåôåêòà
â åäèíèöó âðåìåíè ïðè âçàèìîäåéñòâèè ýëåê-
òðîìàãíèòíîãî ïîëÿ ñ êðèñòàëëîì áëàãîäàðÿ
ðàñêà÷êå àòîìîâ êðèñòàëëà â âîëíå, W
âåðîÿòíîñòü óíè÷òîæåíèÿ äåôåêòà â åäèíèöó
âðåìåíè â ïîëå ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû, E
 êîëè÷åñòâî ýíåðãèè, êîòîðîå çàòðà÷èâàåò-
ñÿ âîëíîé íà ðîæäåíèå äåôåêòà èëè âûäåëÿ-
åòñÿ ïðè óíè÷òîæåíèè äåôåêòà (ïðåäïîëàãà-
åòñÿ, ÷òî ýòè âåëè÷èíû ðàâíû, õîòÿ âîçìîæíî
ó÷åñòü èõ îòëè÷èå), Ò  âðåìÿ æèçíè äåôåê-
òîâ â êðèñòàëëå, íå ñâÿçàííîå ñ âçàèìîäåé-
ñòâèåì ñ âîëíîé, à τ  âðåìÿ ðåëàêñàöèè
ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû â êðèñòàëëå. Â îò-
ñóòñòâèå èçëó÷åíèÿ íàëè÷èå äåôåêòîâ ñâÿçà-
íî ñ íàêà÷êîé K è çàëå÷èâàíèåì äåôåê-
òîâ áëàãîäàðÿ òåïëîâûì ïðîöåññàì â êðèñ-
òàëëå.  ñâîþ î÷åðåäü, íàêà÷êà K ïðè íàëè-
÷èè âíåøíèõ ñèë, ïðèëîæåííûõ ê êðèñòàëëó,
ïðÿìî ñâÿçàíà ñ äåôîðìàöèåé êðèñòàëëà. Êî-
íå÷íî, ëþáîå ðîæäåíèå äåôåêòà ñîïðîâîæ-
äàåòñÿ èçëó÷åíèåì, îäíàêî áóäåì ïðåíåáðå-
ãàòü òàêèì ñïîíòàííûì èçëó÷åíèåì â îòëè-
÷èå îò âûíóæäåííîãî, îáóñëîâëåííîãî âçàè-
ìîäåéñòâèåì ñ ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíîé. Ýòî
âûíóæäåííîå èçëó÷åíèå îïðåäåëÿåòñÿ âåðîÿò-
íîñòÿìè W+ è W, êîòîðûå ïðîïîðöèîíàëü-
íû èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ: W+=W=BU,
ãäå êîýôôèöèåíò B íåîáõîäèìî îïðåäåëÿòü
èç ìèêðîñêîïè÷åñêîé òåîðèè (äëÿ âíóòðèàòîì-
íûõ ïåðåõîäîâ îí ðàâåí êîýôôèöèåíòó Ýéí-
øòåéíà äëÿ âûíóæäåííûõ ïåðåõîäîâ).
Ñòàöèîíàðíûå ñîñòîÿíèÿ ñèñòåìû (5) îï-
ðåäåëÿþòñÿ èç ðàâåíñòâ
.)1(
,)1(
)(
)()(
)(
)()(
τ
=
=+
s
ss
s
ss
U
nUEB
T
n
nBUK
(6)
Ñèñòåìà (6) èìååò äâà ðåøåíèÿ:
;,0 )()( 11 TKnU ==
,)( )()()( 212 T
EnnU τ
=
.)(1 12)(
τ+= EBn
 ïåðâîì ñëó÷àå èçëó÷åíèå îòñóòñòâóåò (ñ
òî÷íîñòüþ äî ðàâíîâåñíîãî èçëó÷åíèÿ, îá-
óñëîâëåííîãî òåïëîâûìè ïðîöåññàìè), êîëè-
÷åñòâî äåôåêòîâ îïðåäåëåíî ëèøü äåôîðìà-
öèåé êðèñòàëëà. Óñòîé÷èâîñòü ýòîãî ñîñòîÿ-
íèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ïîâåäåíèåì ìàëûõ ôëóêòó-
àöèé tps enn )( , ãäå ïîêàçàòåëü p íàõî-
äèòñÿ èç õàðàêòåðèñòè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ:
.0
)1(
1
)1(,
1
)()(
)()(
=
τ
pnEBEBU
nBp
T
BU
ss
ss
Îòñþäà äëÿ äåêðåìåíòà çàòóõàíèÿ ôëóêòóà-
öèé ïåðâîãî ñîñòîÿíèÿ èìååì
.)1(
1
,
1)()( 1
2
1
1TKEBp
T
p
τ
==
Ýòî ñîñòîÿíèå óñòîé÷èâî ïðè ìàëûõ óðîâíÿõ
íàêà÷êè, ò.å. ïðè ìàëûõ äåôîðìàöèÿõ ñðå-
äû, åñëè 1
1+
τ
<EB
TK . Ñ ðîñòîì äåôîðìà-
öèè ýòî óñëîâèå ïåðåñòàåò âûïîëíÿòüñÿ è
ñèñòåìà ïåðåõîäèò âî âòîðîå ñîñòîÿíèå, ïðè-
÷åì ïëîòíîñòü ýíåðãèè ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïî-
ëÿ â ýòîì ñîñòîÿíèè ðàñòåò ñ ðîñòîì äåôîð-
ìàöèè. Çíà÷åíèå
+
τ
== 1
1
EB
TKK c îï-
ðåäåëÿåò òî÷êó áèôóðêàöèè è ïîðîã ãåíåðà-
öèè ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ â äàííîé ìîäåëè.
Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî çäåñü ïðèâåäå-
íà ïðîñòåéøàÿ ìîäåëü ãåíåðàöèè ýëåêòðî-
ìàãíèòíîãî ïîëÿ íàïðÿæåííîé ñðåäîé. Ïà-
ÍÅÐÀÂÍÎÂÅÑÍÎÅ ÈÇËÓ×ÅÍÈÅ ÇÅÌÍÎÉ ÊÎÐÛ ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 4, Ò. 30, 2008 19
ðàìåòðû ýòîé ìîäåëè íóæíî îïðåäåëÿòü èç
ìèêðîñêîïè÷åñêîé òåîðèè, êîòîðàÿ áóäåò ðàç-
âèòà â ñëåäóþùåé ñòàòüå. Îäíàêî äàæå òà-
êàÿ ïðîñòàÿ ìîäåëü ïîçâîëÿåò ïîíÿòü íåêîòî-
ðûå îñîáåííîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷å-
íèÿ çåìíîé êîðû áëàãîäàðÿ î÷åâèäíîé àíà-
ëîãèè ñ ëàçåðíîé ãåíåðàöèåé. Õîðîøî èçâå-
ñòíî, ÷òî ñ äàëüíåéøèì ðîñòîì íàêà÷êè èç-
ëó÷åíèå ëàçåðîâ ïåðåõîäèò îò íåïðåðûâíîãî
â ðåæèì èçëó÷åíèÿ öóãà êîðîòêèõ èìïóëüñîâ
[23]. Èìåííî òàêîãî òèïà èçëó÷åíèå ðåãèñò-
ðèðóåòñÿ âáëèçè ðàçëîìîâ çåìíîé êîðû, ò.å.
â íàèáîëåå íàïðÿæåííûõ è äåôîðìèðîâàí-
íûõ ìåñòàõ [24].
Îòìåòèì, ÷òî òàêîé æå ìåõàíèçì ìîæíî
ïðåäïîëîæèòü è äëÿ îïèñàíèÿ óñèëåíèÿ àêó-
ñòè÷åñêèõ âîëí, êîòîðûå ãåíåðèðóþòñÿ ñîâìå-
ñòíî ñ ãåíåðàöèåé ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí ïðè
ðîæäåíèè/óíè÷òîæåíèè äåôåêòîâ. Áîëåå òîãî,
íå èñêëþ÷åíî, ÷òî èìåííî òàêîé ìåõàíèçì
ïðèâîäèò ê ðîæäåíèþ ìàãèñòðàëüíîé òðåùè-
íû ïðè ðàçãðóçêå íàïðÿæåíèé âî âðåìÿ çåì-
ëåòðÿñåíèé. Êîñâåííûì ïîäòâåðæäåíèåì ýòî-
ìó ìîæåò ñëóæèòü òîò ôàêò, ÷òî â ìîìåíò çåì-
ëåòðÿñåíèÿ íàáëþäàþòñÿ î÷åíü ìîùíûå ýëåê-
òðîìàãíèòíûå èìïóëüñû, èíòåíñèâíîñòü êî-
òîðûõ ïðåâûøàåò îáû÷íóþ âî ìíîãî ðàç, ïðè-
÷åì èìïóëüñû ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ íà î÷åíü
áîëüøèå ðàññòîÿíèÿ (àâòîðû çàðåãèñòðèðî-
âàëè íà Óêðàèíñêîé Àíòàðêòè÷åñêîé ñòàíöèè
Àêàäåìèê Âåðíàäñêèé ìíîãîêðàòíîå óâåëè-
÷åíèå èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ â ìîìåíò çåì-
ëåòðÿñåíèÿ íà Ñóìàòðå â 2005 ã.) [25].
Ïðèâåäåííàÿ ìîäåëü íåëèíåéíîãî óñèëå-
íèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû ïðè ðîæäåíèè/
óíè÷òîæåíèè äåôåêòîâ êðèñòàëëîâ îáúÿñíÿ-
åò, õîòÿ áû íà êà÷åñòâåííîì óðîâíå, âîçìîæ-
íîñòü äàëüíåãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýëåêòðîìàã-
íèòíûõ ñèãíàëîâ â çåìíîé êîðå, õîòÿ, êîíå÷-
íî, ïðîñòðàíñòâåííûå, ÷àñòîòíûå è óãëîâûå
çàâèñèìîñòè òàêîãî èçëó÷åíèÿ òðåáóþò äàëü-
íåéøåãî èññëåäîâàíèÿ. Òàêèì îáðàçîì, ïðÿ-
ìàÿ çàäà÷à îïðåäåëåíèÿ õàðàêòåðèñòèê ýëåê-
òðîìàãíèòíîãî ñèãíàëà îò ðåàëüíîé íàïðÿ-
æåííîé ãåîëîãè÷åñêîé ñòðóêòóðû åùå äàëåêà
îò ñâîåãî ðåøåíèÿ.
 ñâîþ î÷åðåäü, ñòðîãîå ðåøåíèå îáðàò-
íîé çàäà÷è, ò.å. âîññòàíîâëåíèå ñòðóêòóðû ïî
õàðàêòåðèñòèêàì åå èçëó÷åíèÿ, íà ïåðâûé
âçãëÿä íåâîçìîæíî. Îäíàêî ñîáðàííûå íà
ïðîòÿæåíèè ìíîãèõ ëåò ýêñïåðèìåíòàëüíûå
äàííûå ïî èçìåðåíèþ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ñèã-
íàëîâ îò èçâåñòíûõ ñòðóêòóð [23] (ãåîëîãè-
÷åñêàÿ ñòðóêòóðà îïðåäåëÿåòñÿ íà îñíîâàíèè
äàííûõ âñåãî êîìïëåêñà ãåîôèçè÷åñêèõ èñ-
ñëåäîâàíèé, ïðåæäå âñåãî ñåéñìè÷åñêèõ, ïëþñ
äàííûå ïî áóðåíèþ) ïîêàçûâàþò, ÷òî ñèãíà-
ëû îò ñõîæèõ ñòðóêòóð (ðàçëîìû, ñáðîñû, ðóä-
íûå òåëà, ñîëÿíûå øòîêè, çàëåæè óãëåâîäî-
ðîäîâ è äð.) èìåþò áëèçêèå õàðàêòåðèñòèêè
íåçàâèñèìî îò ìåñòà ëîêàëèçàöèè, ò.å. â ðàç-
íûõ ðàéîíàõ Çåìëè. Èñïîëüçóÿ ýòè õàðàêòå-
ðèñòèêè (ñîáðàííûå â áàíêàõ äàííûõ), ñîâðå-
ìåííûå ìåòîäû îáðàáîòêè ñëó÷àéíûõ äàííûõ,
à òàêæå íåêîòîðûå êà÷åñòâåííûå ñîîáðàæå-
íèÿ î ñâÿçè õàðàêòåðèñòèê èçëó÷åíèÿ ñ ãëó-
áèíîé çàëåãàíèÿ ñòðóêòóð, êîòîðûå ïîäòâåð-
æäàþòñÿ íà íàòóðíûõ ñúåìêàõ, ìîæíî ïîëó-
÷èòü äîñòàòî÷íî ïîäðîáíûå êàðòû ãëóáèííûõ
ðàçðåçîâ çîíäèðóåìûõ ïðîôèëåé è, áîëåå òîãî,
ïðè äîñòàòî÷íî ïîäðîáíîé ñúåìêå  3D-èçîá-
ðàæåíèÿ èññëåäóåìîãî ó÷àñòêà çåìíîé êîðû.
Êîíå÷íî, òàêîé ïîäõîä íå ÿâëÿåòñÿ êëàññè-
÷åñêèì ìåòîäîì ðåøåíèÿ îáðàòíûõ çàäà÷, îä-
íàêî åãî ïðåèìóùåñòâî â òîì, ÷òî îí äàåò ðå-
àëüíûå ïðàêòè÷åñêèå ðåçóëüòàòû.
Íèæå ïðèâåäåíû íåêîòîðûå ïðèìåðû ýëåê-
òðîìàãíèòíîãî ïðîÿâëåíèÿ ðàçíûõ ñòðóêòóð.
Ïðîÿâëåíèÿ ãåîäèíàìè÷åñêèõ ñòðóêòóð.
Èç ïðèâåäåííûõ ðàññóæäåíèé ñëåäóåò, ÷òî òåê-
òîíè÷åñêèå äâèæåíèÿ, ÿâëÿþùèåñÿ ðåçóëüòà-
òîì ðåëàêñàöèè ìåõàíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé
çåìíîé êîðû, ïðèâîäÿò ê âîçáóæäåíèþ îáëà-
ñòåé ðåëàêñàöèè è ïîâûøåíèþ èíòåíñèâíî-
ñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ â îáëàñòÿõ
âûõîäà ñëåäîâ ãåîäèíàìè÷åñêèõ ñòðóêòóð íà
äíåâíóþ ïîâåðõíîñòü.
Îñíîâíûå âèäû ãåîäèíàìè÷åñêèõ ñòðóêòóð,
êîòîðûå áûëè îáíàðóæåíû ïî ðåçóëüòàòàì èç-
ìåðåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ â òå÷åíèå
ïîëåâûõ ñåçîíîâ 19982007 ãã., îòíîñÿòñÿ ê
 ãåîäèíàìè÷åñêèì çîíàì, ñâÿçàííûì ñ
îáëàñòÿìè îïóñêàíèÿ (ãðàáåíàìè),
 ãåîäèíàìè÷åñêèì çîíàì, ñâÿçàííûì ñ
ñîëÿíûìè øòîêàìè,
 èçîëèðîâàííûì ðàçëîìíûì çîíàì.
 ðåçóëüòàòå àíàëèçà áûëè âûÿâëåíû ñëå-
äóþùèå ýôôåêòû, ñâÿçàííûå ñ ýâîëþöèåé
ãðàáåíîâ:
 ãðàíèöû ñêîëüæåíèÿ áîêîâûõ ïîâåðõ-
íîñòåé ãðàáåíà, ïðîÿâëÿþùèåñÿ â âèäå ïî-
âûøåíèÿ óðîâíÿ èçëó÷åíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ
ôîíîì â 510 ðàç;
 ãåîäèíàìè÷åñêèå ïðîöåññû, ïðîòåêàþ-
ùèå â îáëàñòè äíèùà ãðàáåíà, ïðîÿâëÿþùèå-
ñÿ â âèäå ïîâûøåíèÿ èíòåíñèâíîñòè ïîëÿ ïî
ñðàâíåíèþ ñ ôîíîì â 210 ðàç. Äëÿ äíèùà
ãðàáåíîâ õàðàêòåðíî íàëè÷èå îáû÷íî äâóõ
ïèêîâ, ðàñïîëîæåííûõ â öåíòðàëüíîé íàèáî-
ëåå ïîãðåáåííîé ÷àñòè äíèùà ãðàáåíà.  íå-
Þ.À. ÁÎÃÄÀÍÎÂ, Â.Í. ÏÀÂËÎÂÈ×
20 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 4, Ò. 30, 2008
êîòîðûõ ñëó÷àÿõ ýòè ïèêè ìîãóò ñëèâàòüñÿ,
îáðàçóÿ îäíó îáëàñòü ïîâûøåííîãî óðîâíÿ
èçëó÷åíèÿ.
Äëÿ ïðîÿâëåíèé ãåîäèíàìè÷åñêèõ ïðîöåñ-
ñîâ, ñâÿçàííûõ ñ ñîëÿíûìè øòîêàìè, õàðàê-
òåðíî:
 íàëè÷èå ïîäúåìà èíòåíñèâíîñòè èçëó-
÷åíèÿ â îáëàñòè ñìÿòèÿ ïîðîäû â îêðåñòíîñ-
òÿõ íîæêè øòîêà â 25 ðàç ïî îòíîøåíèþ ê
ôîíó;
 óâåëè÷åíèå èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ (â
310 ðàç) â îêðåñòíîñòÿõ ãðàíèöû øëÿïêè
øòîêà.
Ðàçëîìíàÿ çîíà  ýòî îáëàñòü ðåëàêñàöèè
ìåõàíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé çåìíîé êîðû, âîç-
íèêàþùèõ â ïðîöåññå òåêòîíè÷åñêîé äåôîð-
ìàöèè è îáóñëîâëåííûõ ãëóáèííûì äâèæå-
íèåì ìàíòèè. Â ðàçëîìíîé çîíå íàõîäèòñÿ
ìåõàíè÷åñêè îñëàáëåííàÿ ãîðíàÿ ïîðîäà, îá-
ëàäàþùàÿ ïîâûøåííîé ñòåïåíüþ ïðîíèöàå-
ìîñòè è ðàçäðîáëåííîñòè. Â ïëàíå (â ïðîåê-
öèè íà äíåâíóþ ïîâåðõíîñòü) ðàçëîìíàÿ çîíà
ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïðîòÿæåííûé (âûòÿíóòûé)
îáúåêò ñ äëèíîé, â äåñÿòêè ðàç ïðåâîñõîäÿ-
ùåé øèðèíó. Íàëè÷èå ïîâûøåííîé èíòåíñèâ-
íîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ  îäíî
èç ïðîÿâëåíèé ðàçëîìíûõ ñòðóêòóð.
Äëÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïðîÿâëåíèé èçîëè-
ðîâàííûõ ðàçëîìíûõ îáðàçîâàíèé õàðàêòåð-
íî ñóùåñòâåííîå ïîâûøåíèå èíòåíñèâíîñòè
(â 320 ðàç). Ïðè ýòîì äîñòàòî÷íî ÿðêèìè
ïðîÿâëåíèÿìè ñîïðîâîæäàþòñÿ äàæå ðàçëî-
ìû, òåðÿþùèåñÿ (ïî ñåéñìè÷åñêèì äàííûì)
íà ãëóáèíå îêîëî 2 êì. Â îáëàñòè èõ ïðîåê-
öèè íà äíåâíóþ ïîâåðõíîñòü íàáëþäàåòñÿ
óâåëè÷åíèå èíòåíñèâíîñòè ïî îòíîøåíèþ ê
ôîíó â 35 ðàç.
 ñëó÷àå, åñëè ðàçëîìíîå îáðàçîâàíèå òå-
ðÿåòñÿ íà ýòîé æå ãëóáèíå ïîä êîçûðüêîì
ñîëÿíîãî øòîêà, ñîîòâåòñòâóþùåå ïðîÿâëåíèå
îêàçûâàåòñÿ áîëåå èíòåíñèâíûì â 23 ðàçà.
Ïî-âèäèìîìó, ýôôåêò ñâÿçàí ñ äîñòàòî÷íî âû-
ñîêîé îäíîðîäíîñòüþ è ïëàñòè÷íîñòüþ òåëà
øòîêà, èç-çà ÷åãî ñåéñìè÷åñêèå ìåòîäû íå
ïîçâîëÿþò ïðîñëåäèòü íàëè÷èå ðàçëîìíûõ
íàðóøåíèé â òîëùå ñîëè.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ äëÿ âûïîëíåíèÿ èçìå-
ðåíèé ìåòîäîì ãåîïîëÿðèòîííîãî çîíäèðîâà-
íèÿ (ÃÏÇ) èñïîëüçóþòñÿ ïðèáîðû íîâîãî ïî-
êîëåíèÿ Àñòðîãîí  àíàëèçàòîðû ïîëÿðè-
òîííîãî èçëó÷åíèÿ íåäð [24]. Äëÿ êàæäîãî èç
âàðèàíòîâ èçìåðåíèé (àýðîïðîôèëèðîâàíèå,
àâòîìîáèëüíûé è ïåøåõîäíûé âàðèàíòû) ñîç-
äàíû è ìíîãîêðàòíî îïðîáîâàíû ñìåííûå (ïî
îòíîøåíèþ ê áàçîâîìó) áëîêè ïðèáîðà.
Ñèãíàë îò íàïðÿæåííîé îáëàñòè ìàññèâà
ãîðíûõ ïîðîä ôîðìèðóåò íà ïîâåðõíîñòè ïðî-
ñòðàíñòâåííóþ àíîìàëèþ ñ õàðàêòåðíûìè
ðàçìåðàìè è ôîðìîé. Ïðèìåíÿåìàÿ ìàòåìà-
òè÷åñêàÿ îáðàáîòêà (âåéâëåò-ïðåîáðàçîâàíèÿ
ñèãíàëà, ñèíãóëÿðíûé ñïåêòðàëüíûé àíàëèç
è äð.) ïîçâîëÿåò âûäåëèòü íàèáîëåå ñïåöè-
ôè÷åñêèå ñâîéñòâà àíîìàëèè è èçìåðÿòü øè-
ðèíó àíîìàëèè ñ òî÷íîñòüþ äî øàãà èçìåðå-
íèÿ âäîëü ïðîôèëÿ.
Èñõîäÿ èç ñóùåñòâåííîé ïðîñòðàíñòâåí-
íîé íåîäíîðîäíîñòè èçëó÷åíèÿ ïðèðîäíûõ
îáúåêòîâ, â îñíîâó ìåòîäà ÃÏÇ ïîëîæåíî ïðåä-
ñòàâëåíèå î ëîêàëüíîé (òî÷å÷íîé) îáëàñòè ãåî-
ïîëÿðèòîííîãî èçëó÷åíèÿ (ÃÏÈ), ðàçìåðàìè
êîòîðîé ïî ñðàâíåíèþ ñ ðàçìåðàìè èññëåäó-
åìûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ñòðóêòóð ìîæíî ïðåíåá-
ðå÷ü [12]. Ðåàëüíûå ãåîëîãè÷åñêèå îáúåêòû
ïðåäñòàâëÿþòñÿ â âèäå ñîâîêóïíîñòè èçëó÷à-
þùèõ òî÷åê. Òàêîå ïðåäñòàâëåíèå óäîáíî òåì,
÷òî ôîðìà ðåàëüíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ îáúåêòîâ,
êàê ïðàâèëî, ÿâëÿåòñÿ ñëîæíîé, è ëèøü ãðóáî
õàðàêòåðèçóåòñÿ ïðàâèëüíûìè ãåîìåòðè÷åñ-
êèìè ôèãóðàìè.
Ðàçìåðû è îñîáåííîñòè ôîðìû àíîìàëèè
â èñõîäíîì ñèãíàëå è ïîñëå ñïåöèàëüíîé ìà-
òåìàòè÷åñêîé îáðàáîòêè, à òàêæå îñîáåííîñ-
òè àíîìàëèè îòäåëüíûõ êîìïîíåíò ñèãíàëà
ñëóæàò îñíîâîé äëÿ ðåøåíèÿ îáðàòíîé çàäà-
÷è. Ñîîòâåòñòâèå ñâîéñòâ àíîìàëèè è îáúåê-
òà óñòàíàâëèâàåòñÿ ìåòîäîì ðàñïîçíàâàíèÿ îá-
ðàçîâ íà îñíîâå ðåøåíèè ïðÿìîé çàäà÷è äëÿ
ãåîëîãè÷åñêèõ è èíæåíåðíûõ îáúåêòîâ ñ èç-
âåñòíûìè ïàðàìåòðàìè. Íàäåæíîñòü âûäåëåí-
íûõ ñâÿçåé ïðîâåðÿåòñÿ ìåòîäàìè ìàòåìàòè-
÷åñêîé ñòàòèñòèêè.
Ïåðâè÷íîé èíôîðìàöèåé äëÿ ïîñòðîåíèÿ
ãåîôèçè÷åñêîãî ðàçðåçà ñëóæèò ñîâîêóïíîñòü
âûÿâëåííûõ ëîêàëüíûõ èçëó÷àòåëåé. Ïîñòðî-
åíèå ðàçðåçà ïîëóàâòîìàòè÷åñêîå: îïåðàòîð
âûáèðàåò (ïîäòâåðæäàåò) àíîìàëèè, ïðåäëî-
æåííûå ñïåöèàëüíîé ïðîãðàììîé. Äîñòîèí-
ñòâà ïîñòðîåíèé: íàäåæíîå îïðåäåëåíèå ãëó-
áèíû âîçìóùàþùèõ èñòî÷íèêîâ, âîçìîæíîñòü
âûäåëåíèÿ îáúåêòîâ ñ îïðåäåëåííûìè ïàðà-
ìåòðàìè, â òîì ÷èñëå ëîâóøåê óãëåâîäîðîäîâ
(àíîìàëèè òèïà çàëåæü). Îêîí÷àòåëüíûé âà-
ðèàíò ðàçðåçà ñòðîèòñÿ íà îñíîâå ñîâîêóïíî-
ñòè ëîêàëüíûõ èçëó÷àòåëåé ñ ó÷åòîì äðóãèõ
äàííûõ, ïðåæäå âñåãî ñ ó÷åòîì ôîðìû è àì-
ïëèòóäû ñèãíàëà. Ëèòîëîãè÷åñêèå ñëîè ìîãóò
áûòü âûäåëåíû ïðè óñëîâèè, ÷òî èõ ìîùíîñ-
òè ïðåâûøàþò óòðîåííûé øàã ïî ïðîôèëþ.
Èçìåðåíèÿ. Ãåîïîëÿðèòîííîå çîíäèðîâà-
íèå íà ìåñòîðîæäåíèè Îéìàøà, Êàçàõñòàí,
ÍÅÐÀÂÍÎÂÅÑÍÎÅ ÈÇËÓ×ÅÍÈÅ ÇÅÌÍÎÉ ÊÎÐÛ ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 4, Ò. 30, 2008 21
ïðîâîäèëîñü â ìàå 2006ã. èçìåðèòåëüíî-âû-
÷èñëèòåëüíûì êîìïëåêñîì, óñòàíîâëåííûì íà
àâòîìîáèëå. Â ñîñòàâ êîìïëåêñà âõîäèëè àíà-
ëèçàòîð àêòèâíîñòè ÀÑÒÐÎÃÎÍ [27], ðåãèñò-
ðèðóþùèé ìàãíèòíóþ ñîñòàâëÿþùóþ ïî òðåì
êîîðäèíàòàì ñ àìïëèòóäîé âûøå 5 ìêÂ, ïðè-
åìíèê GPS è èíòåðôåéñíûé àäàïòåð TSCe.
Èñïîëüçîâàíèå øèðîêîïîëîñíîãî ïðèåìíèêà
ìàêñèìàëüíî ñîîòâåòñòâîâàëî ïðèðîäå èìïóëü-
ñíîãî èçëó÷åíèÿ è ïîçâîëÿëî ðåãèñòðèðîâàòü
ïàññèâíîå ýëåêòðîìàãíèòíîå èçëó÷åíèå íà îï-
òèìàëüíîé äëÿ äàííîé ãëóáèíû ÷àñòîòå. Êîìï-
ëåêñ îáåñïå÷èë àâòîíîìíóþ ðåãèñòðàöèþ ïåð-
âè÷íûõ äàííûõ ñ âûñîêîòî÷íîé ïðîñòðàíñò-
âåííîé ïðèâÿçêîé è â ôîðìàòå, óäîáíîì äëÿ
ïîñëåäóþùåé îáðàáîòêè. Çàïèñü íàâèãàöèîí-
íûõ ïàðàìåòðîâ è äàííûõ àíàëèçàòîðà îñó-
ùåñòâëÿëàñü ñ èñïîëüçîâàíèåì ïàêåòà DGPS
PRO XRS ôèðìû Trimble. Ïåðâè÷íàÿ îáðà-
áîòêà ïîëó÷åííûõ äàííûõ è èõ èíòåðïðåòà-
öèÿ ïðîâîäèëèñü ñ ïîìîùüþ ïðîãðàììíûõ
êîìïëåêñîâ, ðàçðàáîòàííûõ â ÎÎÎ Þã-íåô-
òåãàçãåîëîãèÿ.
 êà÷åñòâå ïðèìåðà ðàññìàòðèâàëàñü ïëî-
ùàäü íà ìåñòîðîæäåíèè Îéìàøà (Êàçàõñòàí)
ðàçìåðîì ïðèìåðíî 100êì2. Ðàññòîÿíèå ìåæ-
äó ïðîôèëÿìè  250 ì, ìåæäó çàìåðàìè 
ïðèìåðíî 7ì (èíòåðâàë èçìåðåíèÿ 1ñ). Íà-
ëè÷èå ëîâóøåê óãëåâîäîðîäîâ, âîäû, ãðàíèò-
íîãî êóïîëà è çîí ðàçóïëîòíåíèÿ â ôóíäà-
ìåíòå óñòàíàâëèâàëîñü ïî ìíîãîêðàòíî ïðî-
âåðåííûì ïðèçíàêàì.
Ãåîëîãèÿ. Íåôòÿíîå ìåñòîðîæäåíèå Îé-
ìàøà ðàñïîëîæåíî â Ìàíãèñòàóñêîé îáëàñ-
òè, íà þãî-âîñòîê îò ã.Àêòàó [28]. Ïîèñêîâûå
ðàáîòû áûëè íà÷àòû â 1965ã. Ìåñòîðîæäå-
íèå îòêðûòî â 1980ã. è ïðèóðî÷åíî ê áðàõè-
àíòèêëèíàëüíîé ñêëàäêå ñóáøèðîòíîãî ïðî-
ñòèðàíèÿ. Ïî ïîâåðõíîñòè ãðàíèòíîãî ìàñ-
ñèâà ïðîñòèðàíèå ñòðóêòóðû ìåíÿåòñÿ íà ìå-
ðèäèîíàëüíîå, ñâîä ìàññèâà ñìåùàåòñÿ ê ñå-
âåðî-çàïàäó.
Âñêðûòûé ðàçðåç ïðåäñòàâëåí ïîðîäàìè
ïàëåîçîÿ, ìåçîçîÿ, êàéíîçîÿ. Ïðîäóêòèâíû îò-
ëîæåíèÿ ñðåäíåãî ïàëåîçîÿ, òðèàñà è íèæ-
íåé þðû. Â ñðåäíåì ïàëåîçîå íåôòåíîñíîñòü
ïðèóðî÷åíà ê ñâîäîâîé ÷àñòè ãðàíèòíîãî êó-
ïîëà, âîäîíåôòÿíîé êîíòàêò (ÂÍÊ) íà îòìåò-
êå 3773 ì.
Íåôòåíîñíîñòü òðèàñîâûõ îòëîæåíèé ïðè-
óðî÷åíà ê êàðáîíàòíîé òîëùå ñ ïðîñëîéêàìè
òóôîâ. Íåôòåíàñûùåííàÿ òîëùèíà 18 ì. Çà-
ëåæü ïëàñòîâàÿ, ñâîäîâàÿ. Íåôòåíîñíîñòü íèæ-
íåþðñêèõ îòëîæåíèé ñâÿçàíà ñ ðåçåðâóàðîì,
ïðèóðî÷åííûì ê ïîäîøâå ãîðèçîíòà Þ-Õ²²²,
ïðîäóêòèâíûé ïëàñò â ñêâ.10 óñòàíîâëåí íà
îòìåòêå 3142÷3146 ì.
Ðåçóëüòàòû èíòåðïðåòàöèè ïðåäñòàâëåíû
â âèäå ñòðóêòóðíîé ñõåìû è ãåîëîãî-ãåîôè-
çè÷åñêèõ ðàçðåçîâ. Âñåãî áûëî ïîñòðîåíî òðè
ìåðèäèîíàëüíûõ è îäèí äèàãîíàëüíûé ðàç-
ðåçû (ðèñ. 2).
Íà ðàçðåçàõ ïðåäñòàâëåíû îñíîâíûå èç-
ëó÷àþùèå ñëîè, çàðåãèñòðèðîâàííûå ìåòîäîì
ÃÏÇ. Èäåíòèôèêàöèÿ ïîâåðõíîñòè ïàëåîçîé-
ñêîãî ôóíäàìåíòà âîçìîæíà íåïîñðåäñòâåí-
íî ïî äàííûì ÃÏÇ (ïî õàðàêòåðíîé ôîðìå
ñèãíàëà); äëÿ èäåíòèôèêàöèè äðóãèõ èçëó÷à-
þùèõ ñëîåâ íåîáõîäèìî ñîïîñòàâëåíèå ñ äàí-
íûìè áóðåíèÿ.
Ïîâåðõíîñòü ïàëåîçîéñêîãî ôóíäàìåíòà óñ-
òàíîâëåíà íà ãëóáèíå ïðèìåðíî 3600 ì. Ãðà-
íèòíûé êóïîë èìååò ôîðìó âûòÿíóòîãî îâà-
ëà. Ãðàíèöû åãî âûõîäà íà ïîâåðõíîñòü ôóí-
äàìåíòà ÷åòêî ïðîÿâèëèñü â ñïåêòðàëüíûõ ñî-
ñòàâëÿþùèõ ñèãíàëà ÃÏÈ (ðèñ. 3). Íà ñõåìå
ïîêàçàíû ïðåäïîëàãàåìûå ãðàíèöû êóïîëà íà
óðîâíå 3800ì. Íà ðèñ. 4 ïîêàçàíà ôîðìà èçëó-
÷àþùåé ïîâåðõíîñòè êóïîëà ïî äàííûì ÃÏÇ.
Ðèñ. 2. Êàðòà-ñõåìà ìåñòîðîæäåíèÿ Îéìàøà
(ì-á 1:50000).
Þ.À. ÁÎÃÄÀÍÎÂ, Â.Í. ÏÀÂËÎÂÈ×
22 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 4, Ò. 30, 2008
 ôóíäàìåíòå â ïðåäåëàõ ãðàíèòíîãî êó-
ïîëà âûäåëåíû çîíû ðàçóïëîòíåíèÿ. Â íåêî-
òîðûõ ñëó÷àÿõ âíóòðè çîíû ðàçóïëîòíåíèÿ
óñòàíîâëåíû èçëó÷àþùèå ïîâåðõíîñòè íà ãëó-
áèíå 37003800ì, êîòîðûå ìîãóò áûòü ïîäî-
øâîé ïðîäóêòèâíîãî ñëîÿ.
Íàëè÷èå ëîâóøåê óñòàíîâëåíî â òðèàñå è
ôóíäàìåíòå. Ïðîäóêòèâíûå ãîðèçîíòû óñòà-
íîâëåíû ïî ïðÿìûì ïðèçíàêàì óãëåâîäîðî-
äîâ (àíîìàëèè òèïà çàëåæü). Ãëóáèíà, îïðå-
äåëÿåìàÿ ïî àíîìàëèè òèïà çàëåæü, îòíî-
ñèòñÿ ê ïîäîøâå çàëåæè (óðîâåíü ÂÍÊ). Çà-
ëåæè â ôóíäàìåíòå, â îñíîâíîì, ïðèóðî÷åíû
ê ãðàíèòíîìó êóïîëó.  ïðàâîé ÷àñòè ó÷àñòêà
(ïðîôèëü ÂÂ) âûäåëåíà âòîðàÿ âîçìîæíàÿ
ïðîäóêòèâíàÿ çîíà â ôóíäàìåíòå, êîòîðàÿ,
êðîìå ñïåöèàëüíûõ ïðèçíàêîâ, îáû÷íî âûäå-
ëÿåìûõ ïî ñïåêòðàëüíûì ñîñòàâëÿþùèì ñèã-
íàëà, ïðîÿâèëàñü è â èñõîäíîì ñèãíàëå (ðèñ.5).
Çàëåæè â òðèàñå ðàñïîëîæåíû, â îñíîâ-
íîì, ïî êðàÿì îò çàëåæåé â ïàëåîçîéñêîì
ôóíäàìåíòå. Íà ñåâåðíîì êðàþ ó÷àñòêà òàê-
æå ìîæíî ïðåäïîëîæèòü íàëè÷èå çàëåæåé,
îäíàêî èç-çà èõ áëèçîñòè ê êðàþ ó÷àñòêà îöåí-
êè íå ìîãóò áûòü íàäåæíûìè.
Çàôèêñèðîâàíà äîñòàòî÷íî ãóñòàÿ ñåòü íà-
ðóøåíèé. Â îñíîâíîì, îíà ïðåäñòàâëåíà ñóá-
øèðîòíûìè è äèàãîíàëüíûìè (ñåâåðî-çàïàä
 þãî-âîñòîê) íàðóøåíèÿìè (ñì. ñõåìó íà
ðèñ. 1); äèàãîíàëüíûå íàðóøåíèÿ ïî÷òè âåð-
òèêàëüíûå.
Çàêëþ÷åíèå. Ñîãëàñíî ïîëó÷åííûì äàí-
íûì, ñóùåñòâóåò êîððåëÿöèÿ çíà÷åíèé èíòåí-
ñèâíîñòè èìïóëüñíîãî ïîëÿ ñ ïîëîæåíèåì
ïðåäïîëàãàåìûõ ðàçëîìîâ, ñëîåâ, ñòðóêòóð,
îáíàðóæåííûõ ïî äàííûì ñåéñìîñúåìêè è
áóðåíèÿ.
Ìåòîä ÃÏÇ ïîçâîëèë ïîëó÷èòü, â öåëîì, äî-
ñòîâåðíûå è äîñòàòî÷íî äåòàëüíûå ñâåäåíèÿ
î ãåîëîãè÷åñêîì ñòðîåíèè è íåôòåãàçîíîñíî-
ñòè ìåñòîðîæäåíèÿ Îéìàøà. Íàäåæíî èäåí-
òèôèöèðîâàíà êóïîëüíàÿ ñòðóêòóðà ïàëåîçîé-
ñêîãî ôóíäàìåíòà, ïî ïðÿìûì ïðèçíàêàì óñ-
òàíîâëåíî íàëè÷èå â íåì çàëåæåé íåôòè. Óñ-
òàíîâëåííûå ãëóáèíû ïðîäóêòèâíûõ ñëîåâ è
èõ ãðàíèöû ñîîòâåòñòâóþò äàííûì áóðåíèÿ.
×òî êàñàåòñÿ òåîðåòè÷åñêîãî îáîñíîâàíèÿ
ìåòîäà, òî ïðåäëîæåíà íîâàÿ ãåîôèçè÷åñêàÿ
êîíöåïöèÿ ñóùåñòâîâàíèÿ âåùåñòâà çåìíîé
êîðû â òåðìîäèíàìè÷åñêè íåðàâíîâåñíîì ñî-
ñòîÿíèè è çàëîæåíû îñíîâû íîâîãî ðàçäåëà
ýëåêòðîäèíàìèêè òâåðäîãî òåëà  ýëåêòðî-
äèíàìèêè íåëèíåéíîé äåôîðìàöèè. Ãëàâíûé
âîïðîñ, ñâÿçàííûé ñî ñâåðõäàëüíèì ðàñïðî-
ñòðàíåíèåì ñèãíàëà â çåìíîé êîðå (ïî ñðàâ-
Ðèñ. 3. Ãåîôèçè÷åñêèé ðàçðåç ïî ëèíèè ÁÁ.
Ðèñ. 4. Ïîâåðõíîñòü ãðàíèòíîãî êóïîëà
ïî äàííûì ÃÏÇ.
Ðèñ. 5. Ñïåêòðàëüíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ ñèãíàëà.
ÍÅÐÀÂÍÎÂÅÑÍÎÅ ÈÇËÓ×ÅÍÈÅ ÇÅÌÍÎÉ ÊÎÐÛ ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 4, Ò. 30, 2008 23
íåíèþ ñ îöåíêàìè ñêèí-ñëîÿ, ïîëó÷åííûìè
íà îñíîâàíèè èçìåðåíèé ïðîâîäèìîñòè êî-
ðû), ìîæåò áûòü ðåøåí, ïî íàøåìó ìíåíèþ,
íà îñíîâå íåëèíåéíîãî ìåõàíèçìà óñèëåíèÿ
ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí ïðè èõ âçàèìîäåé-
ñòâèè ñ äåôåêòàìè êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåò-
êè âåùåñòâà çåìíîé êîðû. Áîëåå òîãî, âïîëíå
âîçìîæíî, ÷òî ñ ïîìîùüþ òàêîãî ìåõàíèçìà
ìîæíî îáîñíîâàòü ââåäåíèå [8] íåëèíåéíîãî
÷ëåíà â ôåíîìåíîëîãè÷åñêîå óðàâíåíèå ãå-
íåðàöèè ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí.
Ïðèìåíÿåìûå ìàòåìàòè÷åñêèå ìåòîäû ëî-
êàëèçàöèè èñòî÷íèêîâ ñåéñìîãåííîãî èçëó÷å-
íèÿ â ãëóáèíå çåìíîé êîðû (ñïåêòðàëüíûé
âåéâëåò-àíàëèç èíòåíñèâíîñòè èìïóëüñíîãî
ïîëÿ è ñèíãóëÿðíûé àíàëèç) ïîçâîëÿþò ïîëó-
÷èòü èíôîðìàöèþ î ãëóáèíå çàëåãàíèÿ èçó-
÷àåìûõ ñòðóêòóð. Ñîïîñòàâëåíèå èìåþùåéñÿ
ãåîëîãî-ãåîôèçè÷åñêîé èíôîðìàöèè î ãåîëî-
ãè÷åñêîì ñòðîåíèè è íåôòåãàçîíîñíîñòè ìå-
ñòîðîæäåíèÿ Îéìàøà ñ ïîëó÷åííûìè ðåçóëü-
òàòàìè îïûòíî-ìåòîäè÷åñêèõ ýëåêòðîìàãíèò-
íûõ íàáëþäåíèé ñâèäåòåëüñòâóåò î âûñîêîé
ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè ìåòîäà ÃÏÇ. Õà-
ðàêòåðíûé ðàçìåð îáëàñòè îäíîðîäíîñòè ïîëÿ,
îïðåäåëÿþùåãî âåëè÷èíó ìèíèìàëüíîãî øàãà
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Landau L.D., Lifshits E.M. Electrodynamics of
continuous media / Second edition.  Oxford:
Pergamon Press, 1984.  547 p.
2. Davidov A.S. Solid States Theory.  Moskow:
Nauka, 1976.  640 p. (in Russian).
3. Hopfild J.J. Theory of contribution of exitons
to the complex dielectric constant of crystals
// Phys. Rev.  1958.  112,  P. 1555
1561.
4. Ãîõáåðã Ì.Á., Ìîðãóíîâ Â.À., Ãåðàñèìîâè÷ Å.À.,
Ìàòâååâ È.Â. Îïåðàòèâíûå ýëåêòðîìàãíèò-
íûå ïðåäâåñòíèêè çåìëåòðÿñåíèé.  Ìîñê-
âà: Íàóêà, 1985.  116 ñ.
5. Àéðóìÿí Î.Ð. Êðàòêîñðî÷íûé ýëåêòðîìàã-
íèòíûé ïðåäâåñòíèê çåìëåòðÿñåíèé //
Ôèçèêà Çåìëè.  1995.  ¹ 3.  C. 46
52.
6. Ãçîâñêèé Ì.Â. Îñíîâû òåêòîíîôèçèêè. 
Ìîñêâà: Íàóêà, 1975.  536 ñ.
7. Øóìàí Â.Í. Ýëåêòðîìàãíèòíûå ñèãíàëû
ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ â ñîâðåìåí-
èçìåðåíèÿ, ìåíÿåòñÿ îò 1020 ì â îêðåñòíî-
ñòÿõ ðàçëîìîâ äî 50100 ì è áîëåå â îáëàñòè
îäíîðîäíûõ íåäð.
Çàëîæåíû îñíîâû ïðèìåíåíèÿ òîìîãðàôè-
÷åñêèõ ìåòîäîâ äëÿ ìîíèòîðèíãà àêòèâíûõ ãåî-
ëîãè÷åñêèõ ñòðóêòóð. Ñ ïîìîùüþ ýòîãî ìåòî-
äà áûëè ïîëó÷åíû è ïðîàíàëèçèðîâàíû äàí-
íûå ïî ÃÏÈ áîëüøîãî êîëè÷åñòâà òåñòîâûõ
ó÷àñòêîâ è áûëà âîññòàíîâëåíà èõ ãåîëîãè-
÷åñêàÿ ñòðóêòóðà äàííûõ ó÷àñòêîâ. Ýòà ñòðóê-
òóðà íà âñåõ ó÷àñòêàõ õîðîøî ñîâïàäàëà ñ
äàííûìè ïî áóðåíèþ (åñëè îíè áûëè) èëè ñ
äàííûìè ñåéñìîñúåìêè, íî áûëà çíà÷èòåëü-
íî áîëåå äåòàëüíîé.
Ïðåäëîæåííûé â ñòàòüå ïîäõîä ìîæåò áûòü
ýôôåêòèâåí ïðè ìîíèòîðèíãå è äèàãíîñòèêå
ïîòåíöèàëüíûõ è àêòèâíûõ ôîêóñîâ çåìëå-
òðÿñåíèé. Ñëåäóåò òàêæå äîáàâèòü, ÷òî ââèäó
äîñòàòî÷íîé ñëîæíîñòè êàê ôèçè÷åñêîãî ìå-
õàíèçìà, òàê è íåðàçðàáîòàííîñòè ìàòåìàòè-
÷åñêîãî àïïàðàòà îáðàáîòêè äàííûõ ñåéñìî-
ãåííîãî èçëó÷åíèÿ îí íóæäàåòñÿ â ñåðüåçíîé
òåîðåòè÷åñêîé è ýêñïåðèìåíòàëüíîé ïðîðà-
áîòêå, ïîëåâîì àïðîáèðîâàíèè è ðàçðàáîòêå
ñïåöèàëèçèðîâàííîé ïðèåìíî-ðåãèñòðèðóþ-
ùåé àïïàðàòóðû.
íûõ íàçåìíûõ è äèñòàíöèîííûõ çîíäèðó-
þùèõ ñèñòåìàõ // Ãåîôèç. æóðí.  2007.
29, ¹ 2.  Ñ. 316.
8. Øóìàí Â.Í. Óðàâíåíèå ãåíåðàöèè ñïîí-
òàííûõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ñèãíàëîâ â ñèñ-
òåìå ëèòîñôåðíûõ áëîêîâ // Ãåîôèç. æóðí.
 2008.  30, ¹ 1.  Ñ. 316.
9. Áîãäàíîâ Þ.À., Âîðîíèí Â.È., Óâàðîâ Â.Í.,
×åðíÿêîâ À.Ì. Ýëåêòðîìàãíèòíîå ïðîÿâëå-
íèå ñòðóêòóðû íåäð // Ãåîôèç. æóðí. 
2001.  25, ¹ 4.  Ñ. 117125.
10. Áîãäàíîâ Þ.À., Áóíÿê Á.Ò., Âîðîíèí Â.È.,
Óâàðîâ Â.Í., ×åðíÿêîâ À.Ì. Ýëåêòðîìàã-
íèòíî-äåôîðìàöèîííîå èçëó÷åíèå íåäð â
èññëåäîâàíèè ãåîëîãè÷åñêèõ îáúåêòîâ //
Íåôòåãàçîâûå òåõíîëîãèè.  2001, ìàé
èþíü.  Ñ. 2831.
11. Áîãäàíîâ Â.Í., Âîðîíèí Â.È., ×åðíÿêîâ À.Ì.,
Óâàðîâ Â.Í. Ýëåêòðîìàãíèòíîå ïðîÿâëå-
íèå ãåîäèíàìè÷åñêèõ îáúåêòîâ çåìíîé
êîðû // Ðàäèîôèçèêà è ýëåêòðîíèêà. 
2002.  7, ¹ 1.  Ñ. 6876.
Þ.À. ÁÎÃÄÀÍÎÂ, Â.Í. ÏÀÂËÎÂÈ×
24 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 4, Ò. 30, 2008
12.Áîãäàíîâ À.Þ., Êîáîëåâ Â.Ï.,. Ðóñàêîâ Î.Ì.
Çàõàðîâ È.Ã. Ãåîïîëÿðèòîííîå çîíäèðîâà-
íèå ãàçîíîñíûõ ñòðóêòóð ñåâåðî-çàïàäíîãî
øåëüôà ×åðíîãî ìîðÿ // Ãåîëîãèÿ è ïî-
ëåçíûå èñêîïàåìûå ìèðîâîãî îêåàíà. 
2007.  ¹1.  Ñ. 7788.
13. Êî÷àðÿí Ã.Ã, Ñïèâàê À.À. Èåðàðõèÿ ñòðóê-
òóðíûõ è ãåîäèíàìè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê
çåìíîé êîðû // Ãåîýêîëîãèÿ. Èíæåíåð-
íàÿ ãåîëîãèÿ. Ãèäðîãåîëîãèÿ è ãåîêðèîëî-
ãèÿ.  2002.  ¹ 6.  Ñ. 537550.
14. Bogdanov Yu.A., Zakharov I.G., Tyrnov O.F.,
Hayakawa M. Electromagnetic effects Asso-
ciated with Regional Seismic Activity in cri-
mea during the Interval JulyAugust 2002
// J. Atmospheric Electricity.  2003. 
23, ¹ 2.  P. 5767.
15. Bogdanov Yu.A., Zakharov I.G. Short-Term
Earthquakes Geopolariton Precursor // The
2th International Conference on Earth Sci-
ences and Electronics.  Turkey: Istambul
University, 2002.  P. 311323.
16. Ìàðàäóäèí À.À. Äåôåêòû è êîëåáàòåëüíûé
ñïåêòð êðèñòàëëîâ.  Ìîñêâà: Ìèð, 1968.
 432 ñ.
17. Äàâûäîâ À.Ñ. Òåîðèÿ òâåðäîãî òåëà.  Ìî-
ñêâà: Íàóêà, 1976.  640 ñ.
18. Bogdanov Yu.A., Zakharov I.G. Short-Term
Earthquakes Geopolariton Precursor // The
2th International Conference on Earth Sci-
ences and Electronics. Turkey: Istambul
University, 2002. P. 311323.
19. Atmospheric and Ionospheric Electromagnetic
Phenomena Associated with Earthquake /
Ed. M. Hayakawa.  Tokyo: Terrapub, 1999.
 1004 p.
20. Ìàðàêóøåâ À.À., Ôðîëîâà Ò.È. è äð. Ïåò-
ðîãðàôèÿ.  Ìîñêâà: Èçä-âî Ìîñê. óí-òà,
1976,.  384 ñ.
21. Ýëåêòðîìàãíèòíûå ïðåäâåñòíèêè çåìëå-
òðÿñåíèé / Ïîä ðåä. Ì.À. Ñàäîâñêîãî. 
Ìîñêâà: Íàóêà, 1982.  88 ñ.
22. Ãèíçáóðã Â.Ë. Òåîðåòè÷åñêàêÿ ôèçèêà è
àñòðîôèçèêà. Äîï. Ãëàâû.  Ìîñêâà: Íàó-
êà, 1981.  495 ñ.
23. Õàêåí Ã. Ëàçåðíàÿ ñâåòîäèíàìèêà.  Mî-
ñêâà: Ìèð, 1988.  350ñ.
24. Áîãäàíîâ Þ.À. Çàõàðîâ È.Ã. Ãåîôèçè÷åñ-
êèå èññëåäîâàíèÿ ãðÿçåâûõ âóëêàíîâ â
27-ì ðåéñå ÍÈÑ Âëàäèìèð Ïàðøèí â ×åð-
íîì ìîðå è ÍÈÑ Ãåîôèçèêà-3 â Êàñïèé-
ñêîì ìîðå // Ãåîôèçèêà íà ñëóæáå íåôòÿ-
íîé ïðîìûøëåííîñòè (ìàòåðèàëû VI Àçåð-
áàéäæàíñêîé ìåæäóíàðîäíîé ãåîôèçè÷åñ-
êîé êîíôåðåíöèè).  2007.  Ñ. 5051.
25. Áîãäàíîâ Þ.À., Çàõàðîâ È.Ã., Âàùåíêî Â.Í.,
Ïàâëîâè÷ Â.Í. Èçó÷åíèå ãëóáèííîãî ñòðî-
åíèÿ çåìíîé êîðû ó ïîáåðåæüÿ Àíòàðê-
òèäû ìåòîäîì ãåîïîëÿðèòîííîãî çîíäèðî-
âàíèÿ // Óêðàèíñêèé àíòàðêòè÷åñêèé æóð-
íàë.  2006.  ¹ 45.  Ñ. 102109.
26. Áîãäàíîâ Þ.À., Áîíäàðåíêî Í.Â., Áóíÿê Á.Ò.,
Âîðîíèí Ñ.È., Óâàðîâ Â.Í., Ôèëåâ Â.Í., ×åð-
íûøåâ Ñ.È., ×åðíÿêîâ À.Ì. Èñïîëüçîâà-
íèå åñòåñòâåííîãî èìïóëüñíîãî ýëåêòðî-
ìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ äëÿ èçó÷åíèÿ ñóá-
âåðòèêàëüíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ãðàíèö //
Ïèòàííÿ ðîçâèòêó ãàçîâî¿ ïðîìèñëîâîñò³
Óêðà¿íè.  Çá. íàóê. ïðàöü ÓêðÍÄIÃàçó.
Âèï.28 (äî 50-ð³÷÷ÿ ñâåðäëîâèíè  ïåð-
øîâ³äêðèâà÷à Øåáåëèèèíñüêîãî ãàçîêîí-
äåíñàòíîãî ðîäîâèùà).  Õàðê³â, 2000.
27. Àëüîøèí Ã.Â., Áîãäàíîâ Þ.Î. Ïðèñòð³é äëÿ
ðåºñòðàö³¿ ïðèðîäíîãî åëåêòðîìàãí³òíî-
ãî ïîëÿ Çåìë³ / Ïàò. Óêðà¿íè ¹ 70417 /
G01V3108. 15.10.2004.
28. Ìåñòîðîæäåíèÿ íåôòè è ãàçà Êàçàõñòà-
íà. Ñïðàâî÷íèê / Ðåä. À.À. Àáäóëèí. 
Ìîñêâà: Íåäðà, 1993.  248 ñ.
ResearchGate has not been able to resolve any citations for this publication.
Article
Full-text available
Electromagnetic phenomena are recently found to take place prior to an earhquake, and they are regarded as the most promising candidate for short-term earthquake prediction. This report reviews the recent findings on seismo electromagnetic phenomena, including ULF emissions, seismo-atmospheric and -ionospheric perturebations, Earth's surface temperature anomaly, in-situ observational results etc.
Book
Publisher Summary This chapter discusses the electrostatics of dielectrics. The fundamental property of dielectrics is that a steady current cannot flow in them. As there is no electric field inside a conductor, any change in its thermodynamic properties amounts to an increase in its total energy by the energy of the field, which it produces in the surrounding space. This quantity is quite independent of the thermodynamic state of the body. On the other hand, an electric field penetrates into a dielectric and so it has a great effect on its thermodynamic properties. The total free energy includes the energy of the external electric field, which polarizes the dielectric; this field may be imagined as being produced by a particular assembly of conductors with specified total charges. This chapter also discusses the dielectric properties of crystals. In the crystals of the triclinic, monoclinic, and orthorhombic systems, all three principal values are different; such crystals are said to be biaxial. In the crystals of the triclinic system, the directions of the principal axes of the tensors are not related to any directions in the crystal. In those of the monoclinic system, one of the principal axes must coincide with the twofold axis of symmetry or be perpendicular to the plane of symmetry of the crystal. In crystals of the orthorhombic system, all three principal axes of the tensors are crystallographically fixed. The internal stresses that occur in an isotropic dielectric in an electric field are proportional to the square of the field. The effect is similar in crystals belonging to some of the crystal classes. The internal stresses in these piezoelectric bodies resulting from an electric field are proportional to the field itself.
Solid States Theory. — Moskow: Nauka, 1976. — 640 p
  • A S Davidov
Davidov A. S. Solid States Theory. — Moskow: Nauka, 1976. — 640 p. (in Russian).
Êðàòêîñðî÷íûé ýëåêòðîìàãíèòíûé ïðåäâåñòíèê çåìëåòðÿñåíèé // Ôèçèêà Çåìëè. 1995. ¹ 3. C
  • Î Ð Àéðóìÿí
Àéðóìÿí Î. Ð. Êðàòêîñðî÷íûé ýëåêòðîìàãíèòíûé ïðåäâåñòíèê çåìëåòðÿñåíèé // Ôèçèêà Çåìëè. 1995. ¹ 3. C. 46 52.
Ýëåêòðîìàãíèòíûå ñèãíàëû ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîaeäåíèÿ â ñîâðåìåííûõ íàçåìíûõ è äèñòàíöèîííûõ çîíäèðóþùèõ ñèñòåìàõ // Ãåîôèç. aeóðí
  • Â Í Øóìàí
Øóìàí Â. Í. Ýëåêòðîìàãíèòíûå ñèãíàëû ëèòîñôåðíîãî ïðîèñõîaeäåíèÿ â ñîâðåìåííûõ íàçåìíûõ è äèñòàíöèîííûõ çîíäèðóþùèõ ñèñòåìàõ // Ãåîôèç. aeóðí. 2007. 29, ¹ 2. Ñ. 316.
Ýëåêòðîìàãíèòíîå ïðîÿâëåíèå ñòðóêòóðû íåäð // Ãåîôèç. aeóðí
  • Þ À Áîãäàíîâ
  • Â È Âîðîíèí
  • Â Í Óâàðîâ
Áîãäàíîâ Þ. À., Âîðîíèí Â. È., Óâàðîâ Â. Í., ×åðíÿêîâ À. Ì. Ýëåêòðîìàãíèòíîå ïðîÿâëåíèå ñòðóêòóðû íåäð // Ãåîôèç. aeóðí. 2001. 25, ¹ 4. Ñ. 117125.
Ýëåêòðîìàãíèòíîå ïðîÿâëåíèå ãåîäèíàìè÷åñêèõ îáúåêòîâ çåìíîé êîðû // Ðàäèîôèçèêà è ýëåêòðîíèêà
  • Â Í Áîãäàíîâ
  • Â È Âîðîíèí
  • À Ì Óâàðîâ
Áîãäàíîâ Â. Í., Âîðîíèí Â. È., ×åðíÿêîâ À. Ì., Óâàðîâ Â. Í. Ýëåêòðîìàãíèòíîå ïðîÿâëåíèå ãåîäèíàìè÷åñêèõ îáúåêòîâ çåìíîé êîðû // Ðàäèîôèçèêà è ýëåêòðîíèêà. 2002. 7, ¹ 1. Ñ. 6876.
Ãåîïîëÿðèòîííîå çîíäèðîâàíèå ãàçîíîñíûõ ñòðóêòóð ñåâåðî-çàïàäíîãî øåëüôà ×åðíîãî ìîðÿ // Ãåîëîãèÿ è ïîëåçíûå èñêîïàåìûå ìèðîâîãî îêåàíà
  • À Þ Áîãäàíîâ
  • Â Ï Êîáîëåâ
  • Î Ì Ðóñàêîâ
  • È Ã Çàõàðîâ
Áîãäàíîâ À. Þ., Êîáîëåâ Â. Ï.,. Ðóñàêîâ Î. Ì. Çàõàðîâ È. Ã. Ãåîïîëÿðèòîííîå çîíäèðîâàíèå ãàçîíîñíûõ ñòðóêòóð ñåâåðî-çàïàäíîãî øåëüôà ×åðíîãî ìîðÿ // Ãåîëîãèÿ è ïîëåçíûå èñêîïàåìûå ìèðîâîãî îêåàíà. 2007. ¹ 1. Ñ. 7788.