Опыт двумерного магнитовариационного моделирования в районе УАС "Академик Вернадский" (Западно-Антарктический полуостров)

Abstract

Уперше для акваторії Антарктичного півострова наведено кількісні оцінки розподілу геоелектричних параметрів морської води у просторі і за глибиною, а також шару осадових порід імовірно кайнозойского віку, що залягають безпосередньо під водою. Цей шар за даними сейсмічного методу відбитих хвиль поширений повсюдно на шельфі акваторії. Наявність під верхнім шаром давніших осадових порід ще достатньо не вивчено. За даними сейсмічних і геоелектричних методів на сучасному рівні знань наявність таких осадів передбачають як у шельфовій зоні моря Беллінсгаузена, так і в осадовому басейні Ларсена. Ґрунтуючись на оцінках геоелектричних параметрів, уперше для регіону побудовано карту сумарної поздовжньої провідності осадового чохла масштабу 1 : 10 000 000. Показано, що провідні структури, які визначають магнітоваріаційні параметри на профілі, що перетинає архіпелаг Антарктичні острова, мають простягання, яке збігається із простяганням ізобат. Для визначення можливостей геоелектричних методів з вивчення глибинної будови регіону виконано розрахунки інтерпретаційних параметрів магнітотелуричного поля чисельним моделюванням двовимірної моделі вздовж профілю від улоговини моря Беллінсгаузена до улоговини моря Уедделла. В моделі з максимальною адекватністю задано розподіл геоелектричних параметрів осадового чохла. Згідно з розрахунками, спостережувані експериментальні дані не повністю задовольняють моделі. Цей факт дає підставу сподіватися, що принаймні в районах, прилеглих до Землі Грейама, геоелектричні дослідження сприятимуть дослідженням глибинної будови регіонів.

For the first time for the waters of the Antarctic Peninsula, quantitative assessment of the distribution of geoelectric parameters of sea water, both in space and depth, as well as of a layer of sediment presumably of Cenozoic era, lying directly under the water has been given . This layer according to the seismic method of reflected waves is widespread in the continental shelf waters. Availability under the top layer of the older sedimentary rocks is still quite unknown. According to seismic and geo-electric methods at the present level of knowledge the existence of such sediments is expected both in shelf zone of the Bellingshausen Sea, and in the Larsen sedimentary basin. Based on the estimates of geoelectric parameters a map of the total longitudinal conductivity of sedimentary cover of M 1 : 10 000 000 of the region has been compiled for the first time. Magnetovariational parameters on the profile, crossing the Antarctic archipelago of islands have been given, which have shown that the conductive structures, which determine their behavior have a strike, coinciding with the strike of isobaths. To determine the capacity of geoelectrical methods for studying the deep structure of the region calculations have been made of interpretational parameters of magnetotelluric field by numerical simulation of two dimensional model along the profile of the valley of the Bellingshausen Sea to the kettle of the Weddell Sea, in which the distribution of geoelectric parameters of the sedimentary cover has been specified with the highest adequacy. Calculations have shown that the observed experimental data do not completely satisfy the model calculations. This fact gives grounds to hope that at least in the areas adjacent to Graham Land, geoelectrical investigations will facilitate studies of the deep structure of the regions.

Впервые для акватории Антарктического полуострова приведены количественные оценки распределения геоэлектрических параметров морской воды в пространстве и по глубине, а также слоя осадочных пород предположительно кайнозойского возраста, залегающих непосредственно под водой. Этот слой по данным сейсмического метода отраженных волн распространен повсеместно на шельфе акватории. Наличие под верхним слоем более древних осадочных пород еще достаточно не изучено. По данным сейсмических и геоэлектрических методов на современном уровне знаний наличие таких осадков предполагается как в шельфовой зоне моря Беллинсгаузена, так и в осадочном бассейне Ларсена. Основываясь на оценках геоэлектрических параметров впервые для региона построена карта суммарной продольной проводимости осадочного чехла М 1:10000000. Показано, что проводящие структуры, определяющие магнитовариационные параметры на профиле, пересекающем архипелаг Антарктические острова, имеют простирание, совпадающее с простиранием изобат. Для определения возможностей геоэлектрических методов изучения глубинного строения региона выполнены расчеты интерпретационных параметров магнитотеллурического поля путем численного моделирования двумерной модели вдоль профиля от котловины моря Беллинсгаузена до котловины моря Уэдделла. В модели с максимальной адекватностью задано распределение геоэлектрических параметров осадочного чехла. Согласно расчетам, наблюдаемые экспериментальные данные не полностью удовлетворяют модели. Этот факт дает основание надеяться, что по крайней мере в районах, прилегающих к Земле Грейама, геоэлектрические исследования будут способствовать исследованиям глубинного строения региона.