Аномалия векового хода магнитного поля в районе центрального Байкала в период сейсмической активизации 2008-2011 гг Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 550.384.3 + 550.343

АНОМАЛИЯ ВЕКОВОГО ХОДА МАГНИТНОГО ПОЛЯ В РАЙОНЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО БАЙКАЛА В ПЕРИОД СЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВИЗАЦИИ 2008-2011 гг.

Петр Георгиевич Дядьков

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского Отделения Российской Академии наук (ИНГГ СО РАН), 630090, Россия, г. Новосибирск, проспект Академика Коптюга, 3, зав. лабораторий естественных геофизических полей ИНГГ СО РАН, доцент кафедры геофизики геолого-геофизического факультета Новосибирского государственного университета, кандидат геолого-минералогических наук, тел. (383)333-03-99, e-mail: DyadkovPG@ipgg. sbras.ru

Дмитрий Александрович Кулешов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского Отделения Российской Академии наук (ИНГГ СО РАН), 630090, Россия, г. Новосибирск, проспект Академика Коптюга, 3, аспирант ИНГГ СО РАН, тел. (383)333-29-05, e-mail: KuleshovDA@ipgg. sbras

Александра Аглямовна Дучкова

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского Отделения Российской Академии наук (ИНГГ СО РАН), 630090, Россия, г. Новосибирск, проспект Академика Коптюга, 3, инженер, тел. (383)333-03-99, e-mail: IbatullinaAA@ipgg. sbras.ru.

Анализ результатов ежегодных магнитных наблюдений на пунктах Байкальской тектономагнитной сети позволил выделить аномалию векового хода геомагнитного поля на восточном побережье оз. Байкал. Учет вековой вариации производился с использованием модели IGRF-11. Пространственная неоднородность выявленной аномалии на масштабах ~ 25 - 50 км и временах ~ 1 - 3 года может указывать на ее тектономагнитную природу и возможную связь с сейсмической активизацией 2008 - 2011 гг. в районе Байкальской впадины.

Ключевые слова: тектономагнитный мониторинг, вековая вариация геомагнитного поля, землетрясения, Байкальская рифтовая система.

THE ANOMALY OF SECULAR MAGNETIC VARIATION IN THE CENTRAL PART OF BAIKAL REGION DURING THE 2008-2011 SEISMIC ACTIVITY PERIOD

Petr G. Dyadkov

Trofimuk Institute Of Petroleum Geology And Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, ave. Academician Koptyuga 3, head of laboratory of natural geophysical fields, docent

of geophysics department of Novosibirsk State University, Ph.D., tel. (383)333-03-99, e-mail: DyadkovPG@ipgg. sbras.ru

Dmitry A. Kuleshov

Trofimuk Institute Of Petroleum Geology And Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, ave. Academician Koptyug 3, postgraduate IPGG SB RAS, tel. (383)333-29-05, e-mail: KuleshovDA@ipgg.sbras.ru

Alexandra A. Duchkova

Trofimuk Institute Of Petroleum Geology And Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, ave. Academician Koptyug 3, postgraduate IPGG SB RAS, tel. (383)333-29-05, email: IbatullinaAA@ipgg.sbras.ru

Magnetic anomaly for the 2008-2011 was found on the Baikal eastern coast on the base of annual magnetic observations data from the Baikal tectonomagnetic network. Secular variation was took account by the IGRF-11 model. Spatial inhomogeneity of the found anomaly for scale ~ 25-50 km and time interval ~ 1-3 years can point to its tectonomagnetic nature and to the possible interrelation with the 2008-2011 seismic activity period in the Baikal depression region.

Key words: tectonomagnetic monitoring, secular geomagnetic variation, strong earthquake, Baikal rift system.

На сети пунктов Байкальского геодинамического полигона выполняются регулярные ежегодные наблюдения модуля вектора геомагнитной индукции с целью выявления и изучения тектономагнитных аномалий, источниками которых являются геодинамические и сейсмические процессы [1].

В данной работе рассматриваются результаты наблюдений на пунктах региональной тектономагнитной сети вдоль условного профиля, простирающегося по восточному побережью оз. Байкал в северо-восточном направлении от стационарного пункта Энхалук (район залива Провал близ дельты р. Селенги) до пункта 3а МК, который расположен рядом с полуостровом Святой Нос в Баргузинском заливе (рис. 1). Соседние пункты расположены на расстоянии 20-30 км друг от друга, расстояние между стационарным пунктом Энхалук и ближайшим к нему пунктом Черемушка составляет 80 км.

В качестве базового пункта, относительно которого рассматривались как изменения модуля вектора геомагнитной индукции, так и вековой вариации, использовался стационарный пункт Энхалук, на котором в непрерывном режиме производится регистрация модуля и компонент вектора геомагнитной индукции. Аппаратурная точность наблюдений, выполняемых как на рядовых, так и на базовом пунктах с помощью протонных магнитометров и магнитовариационных станций, как правило, составляет 0.1 - 0.2 нТл.

При выделении тектономагнитных аномалий необходимо учитывать различные типы геомагнитных вариаций, в том числе и вековую. В работе [2] получены оценки точности учета вековой вариации с использованием модели IGRF-11(International Geomagnetic Reference Field: the eleventh generation) [3] для территории Сибири. Таким образом, мы можем воспользоваться данной моделью для исключения вековой вариации на Байкальском геодинамическом полигоне. Расчет этой вариации для

каждого из пунктов региональной сети производился по модели IGRF-11 с использованием интернет ресурса [4].

Результаты выполненных наблюдений и расчетов вековой вариации по модели ЮКБ-Ппоказаны на рис. 2А и 2В. На рис. 2С представлены изменения модуля вектора геомагнитной индукции за вычетом вековой вариации.

Рис. 1. Схема пунктов региональной сети тектономагнитных наблюдений н

а Байкальском геодинамическом полигоне (кружки), эпицентры землетрясений с магнитудой М = 2 и более (белые точки) за период 20062012 гг. Звездочками обозначены эпицентры сильных землетрясений: 20

мая 2008 г. с М=5.6 близ мыса Горевой и Туркинское землетрясение 16 июля 2011 года с М=5.7

Анализ результатов на рис. 2 позволяет отметить следующие особенности поведения магнитного поля в пунктах Черемушка, Горячинск, Горевой утес, Духовое и 3а МК:

1. Наличие положительной бухты интенсивностью от 3 до 7 нТл на всех рассматриваемых пунктах.

2. Подобие характера изменений поля на северной группе пунктов (Духовое, Горевой Утес, и, в какой-то мере, 3 а МК).

3. Существенное отличие (от 2 до 6 нТл) характера изменений во времени магнитного поля на соседних, близких по расстоянию (~ 25 км) пунктах Горячинск и Горевой Утес.

4. Тенденция пространственного продвижения со временем положительного экстремума бухты от группы северных пунктов (2008-2009 гг) к южным (2009-2011 гг).

Анализируя приведенные выше характерные особенности в изменениях магнитного поля, можно сделать следующие выводы:

- несмотря на возможность недоучета моделью IGRF-11 реальной вековой вариации, наблюдаемая пространственная неоднородность изменений магнитного поля на относительно малых масштабах ~ 25-50 км (например, между пунктами Горевой Утес и Горячинск) указывает на тектономагнитный характер зарегистрированных аномальных изменений;

- однотипность поведения поля на пунктах Духовое и Горевой Утес может быть обусловлена сходными геодинамическими условиями в пределах единой консолидированной структуры в земной коре, сложившейся на этот период времени в районе расположения этих пунктов;

- результаты сравнения изменений в магнитном поле с сейсмической активностью указывают на тенденцию пространственной и временной приуроченности сильных землетрясений к положительному экстремуму бухты (рис. 2С): в 2008 г. сильное землетрясение случилось у пункта Горевой Утес, а в 2011 г. - в районе пунктов Горячинск и Черемушка.

с

Интенсивность, нТл

2014

Время, годы

—е— т. Духовое -0-т. Горевой

■т. Горячинск

-12

-10

—т. Турка —т. Энхалук -«-т.ЗаМК —I—т.Черемушки

-14

Рис. 2. Изменение модуля вектора индукции геомагнитного поля на пунктах

региональной тектономагнитной сети Байкальского геодинамического полигона (рис. 1) относительно пункта Энхалук за период с 2006 по 2012 гг.:

А - по данным тектономагнитного мониторинга, В - по данным модели IGRF-11, С - изменение магнитного поля после учета вековой вариации (из данных на рис. 2А вычтены значения, показанные на рис. 2В).

Отмеченные корреляции требуют дальнейшего экспериментального подтверждения, прежде чем они будут рассматриваться в качестве закономерностей взаимосвязи аномалий векового хода и сейсмических активизаций для этого региона.

Отдельные разделы данного исследования поддержаны проектами ПФНИ УШ.70.2.3, ОНЗ 7.1, Президиума РАН 4.1, МИП 96.

1. Дядьков П.Г., М.М. Мандельбаум, Татьков Г. И. и др. Особенности развития сейсмотектонического процесса и процессов подготовки землетрясений в центральной части Байкальской рифтовой зоны по результатам тектономагнитных исследований // Геология и геофизика, 1999, т. 40, №3, с. 346 - 359.

2. Кулешов Д.А., Дядьков П.Г. Проблемы и методы учёта вековой вариации при проведении геомагнитных наблюдений и съемок в Сибири // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IX Международный научный конгресс: Международная научная конференция «Недропользование. Горное дело. Новые направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых»: сб. мат. в 3 томах (Новосибирск, 1526 апреля 2013 г.). Новосибирск: СГГА, 2013. Т. 2.- C. 171-175.

3. Finlay C.C., Maus S., Beggan C.D., Bondar T.N. et al. International Geomagnetic Reference Field: the eleventh generation // Geophys.J. Int. (2010) 183, 1216 - 1230.

4. British geological survey. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.geomag.bgs.ac.uk /data_service/data/annual_means.shtml.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

© П. Г. Дядьков, Д. А. Кулешов, А. А. Дучкова, 2014