ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ЗЕМЛИ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ В МАНТИИ

    На Балтийском щите помимо проводящего корового слоя выделяются еще два интервала глубин, где сопротивление уменьшается в 10 раз и более. На рис. 4 эти границы отчетливо просматриваются. Второе понижение сопротивления отмечается в верхней мантии на глубине около 100 км, а третье понижение приходится на глубину 300-400 км. Второй проводящий слой имеет на Балтийском щите продольную проводимость, меняющуюся от нескольких сот до 1000 См. Привлечение данных глубинных сейсмических зондирований позволит в дальнейшем уточнить природу этого слоя. На платформе, покрытой осадочным чехлом, он практически нигде не выделен, что может быть в случае, если его продольная проводимость невелика.   

Рис. 5. Кривые магнитотеллурических зондирований...

    Третье понижение сопротивления на Балтийском щите отчетливо проявляется на всем северо-западе Восточно-Европейской платформы. Общность геоэлектрического строения мантии на глубине 300-400 км отражается в поведении кривых зондирования. В области больших периодов (T > 10⁴с) все кривые зондирования на северо-западе Восточно-Европейской платформы сближаются и выходят на одну нисходящую ветвь (рис. 5). Это объясняется тем, что даже если существует геоэлектрическая неоднородность мантии на глубине 300-400 км, то она может привести лишь к незначительному смещению кривой зондирования. Эти смещения нельзя заметить на фоне больших погрешностей магнитотеллурического метода, связанных с упрощенной моделью источника поля и упрощенной моделью среды. Для определения электропроводности Земли на глубинах, больших 300-400 км, необходимо привлекать данные зондирований, выполненных на площади, поперечные размеры которой в несколько раз превышают глубину исследования.
    Для увеличения глубинности исследований кривые зондирования дополняют кривой магнитовариационного зондирования (МВЗ), которая может быть построена в области T > 10⁴ c по данным обсерваторий. Для ее построения в основном используют магнитные компоненты длиннопериодных вариаций типа мировой бури. Мировая магнитная буря возникает вследствие изменения интенсивности кольцевого тока, расположенного в магнитосфере в экваториальной области на расстоянии четырех-пяти радиусов Земли. Согласно теории магнитовариационного метода, значение кажущегося сопротивления в этом случае может быть вычислено по формуле где R_E - радиус Земли, W определяется по отношению амплитуд вариаций вертикальной (H_Z) и меридиональной (H_o) компонент магнитного поля:

где Ф - широта точки наблюдения.
    Кривые зондирования, полученные в отдельных районах Северо-Запада, согласуются с магнитовариационной кривой зондирования, построенной по данным европейских обсерваторий. В результате совместной интерпретации магнитотеллурических и магнитовариационной кривых удается оценить распределение электропроводности Земли до глубины 2000 км. По этим данным, сопротивление с ростом глубины убывает: на глубине 350 км оно уменьшается до 40 Ом*м, на глубине 750 км - до 2 Ом*м, а на глубине 1200 км составляет 0,2 Ом*м. Точнее оценить распределение сопротивления на больших глубинах пока не удается.
    Выявленные особенности в распределении сопротивления в коре и мантии характерны и для других регионов и континентов Земли. Обнаружено большое число крупных аномалий электропроводности коры почти на всех континентах, выявлен коровый проводящий слой на многих щитах, выделен проводящий слой в верхней мантии и определено распределение электропроводности в Земле по глобальной магнитовариационной кривой до глубины ~ 2000 км.
    Электропроводность коры и верхней мантии под океанами, покрывающими почти 5/6 поверхности Земли, остается неизученной. К настоящему времени проведены лишь единичные магнитотеллурические зондирования на дне океана [7]. Этих данных недостаточно, чтобы сделать какие-либо обобщающие выводы.

ЛИТЕРАТУРА

Назад