Электродинамика тектонических процессов и электромагнитное профилирование земной коры в Антарктическом регионе

Abstract

В статье обсуждаются вопросы возникновения естественного импульсного электромагнитного излучения Земли и его использования для исследования земных недр. Основное внимание уделяется радиоизлучению в диапазоне 1кГц – 1 МГц, источники которого расположены в литосфере. Обсуждаются нелинейные аспекты механо-электромагнитных трансформаций и распространения электромагнитных волн. Рассмотрены различные модели генерации и распространения этих волн. Нами предложена модель генерации излучения, основанная на возбуждении оптических колебаний сложных кристаллических решеток, а значит и связанных с ними электромагнитных колебаний, при возникновении и движении точечных, линейных (дислокации) и объемных (микротрещины, поры) дефектов кристаллов. В физике твердого тела электромагнитное излучение, связанное с собственными (оптическими) колебаниями решетки, называют поляритонным излучением. Поскольку интенсивность рождения дефектов пропорциональна деформации кристалла, то интенсивность генерируемого сигнала будет максимальной в местах максимальной деформации коры. Этот факт позволяет применять спонтанное излучение для изучения структуры земной коры. По отношению к испусканию поляритонов напряженные горные породы являются активной средой, т.е. существование излучения способствует рождению и уничтожению дефектов, что приводит к усилению излучения. Этот механизм нелинейного усиления электромагнитных волн совместно с существованием «окон прозрачности» может объяснить сверхслабое затухание электромагнитных волн в земной коре.В работе приведены примеры использования геополяритонного излучения для исследования структуры ледников в Антарктике.