Оценка остаточной намагниченности подводных вулканов курильской островной дуги с применением программы "Игла"

Проблемы естественной остаточной намагниченности пород, слагающих подводные вулканические структуры в морской магнитометрии. Методы магниторазведки компонентов подводных вулканов, определение формы вулканической структуры с помощью программы "Игла".

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 04.01.2016
Размер файла 19,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1. ОЦЕНКА ОСТАТОЧНОЙ НАМАГНИЧЕННОСТИ ПОДВОДНЫХ ВУЛКАНОВ КУРИЛЬСКОЙ ОСТРОВНОЙ ДУГИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОГРАММЫ ИГЛА
  • 1.1 Общая характеристика
  • 1.2 Результаты исследований и их обсуждение
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ОЦЕНКА ОСТАТОЧНОЙ НАМАГНИЧЕННОСТИ ПОДВОДНЫХ ВУЛКАНОВ КУРИЛЬСКОЙ ОСТРОВНОЙ ДУГИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОГРАММЫ ИГЛА

1.1 Общая характеристика

Одним из наиболее важных в морской магнитометрии является вопрос о естественной остаточной намагниченности пород, слагающих подводные вулканические структуры. Его активное обсуждение происходит уже многие десятилетия, причем в нескольких аспектах, затрагивающих проблемы палеомагнетизма, вулканизма, геодинамики и т.д. Тем не менее, до сих пор не потеряло актуальности совершенствование технологий максимально возможного извлечения информации об остаточной намагниченности пород непосредственно по данным магнитной съемки, на что и направлена настоящая статья.

Как известно, породы, слагающие подводные вулканические структуры, характеризуются высокой естественной остаточной намагниченностью. При этом модуль вектора остаточной намагниченности сравнительно несложно определять по драгированным образцам, тогда как его направление найти гораздо сложнее, поскольку для этого требуются ориентированные образцы. В связи с этим, долгое время на подводные вулканы по аналогии распространяли данные, полученные на ориентированных образцах, отобранных на близлежащих островах.

С 60-х гг. XX в. начали интенсивно развиваться методы, базирующиеся на решении обратных задач магниторазведки для подводных вулканов известной формы, самый распространенный из которых зачастую называют «методом подводной горы». Начало его применению положил В. Вакье, а широко внедряться он стал после успехов, достигнутых японскими учеными, прежде всего, С. Уедой. Одним из главных ограничений метода является стандартное предположение о том, что «намагниченность подводной горы стабильна и представлена исключительно остаточной составляющей». Достаточно подробный обзор зарубежной литературы по этим вопросам недавно опубликован Д. Кларком.

Устойчивость получаемых сведений о направлении вектора остаточной намагниченности обычно оценивают формально, принимая во внимание, что способ более адекватен для сравнительно небольших подводных вулканов, нежели для больших многослойных и неоднородных гайотов. В последние годы магниторазведчики в значительном степени переключили внимание как раз на такие многослойные модели. Тем не менее, и для оценки намагниченности небольших и сравнительно однородных объектов разработки продолжаются, в частности, интерактивный и полуавтоматический подбор остаточной намагниченности давно входит в функциональность австралийской системы моделирования ModelVision.

1.2 Результаты исследований и их обсуждение

На протяжении ряда лет на участках детальных гидромагнитных съемок над подводными вулканами Курильской островной дуги (КОД), выполненных в рейсах научно-исследовательского судна (НИС) «Вулканолог» (рис. 1), проводится интерпретация магнитных аномалий (Блох и др., 2012а, 2012б, 2013а, 2013б, 2014а, 2014б, 2015а, 2015б), в том числе, с помощью программы ИГЛА. Это программное средство позволяет интерактивно формировать 3D модель вулкана в виде усеченной многогранной пирамиды и определять в задаваемом интерпретатором многоугольном интерпретационном окне компоненты магнитного момента структуры с учетом регионального фона. Как известно, магнитный момент M = IV представляет собой произведение намагниченности I объекта на его объем Vи, являясь нулевым гармоническим моментом, определяется по аномальному полю единственным образом и весьма устойчиво. Некоторые примеры применения программы на подводных вулканах КОД представлены на рис. 2.

Форма вулканической структуры обычно известна по данным эхолотного промера и непрерывного сейсмоакустического профилирования, следовательно, определив ее объем, достаточно легко определить компоненты вектора намагниченности, на что и нацелена, в частности, программа ИГЛА. Даже если в процессе работы с программой форма вулкана и не моделируется исключительно точно, определение направления магнитного момента производится (при достаточно аккуратном подборе магнитного поля) все равно с хорошей точностью. Дело в том, что описанный процесс может считаться аппроксимационным определением гармонических моментов источника, основанным на том, что если хорошо совпадают аномальные поля источников, практически столь же хорошо совпадают и их гармонические моменты, особенно, нуле-вой, то есть в данном случае магнитный момент.

Тем не менее, определенные компоненты характеризуют суммарную намагниченность, являющуюся векторной суммой индуктивной и остаточной намагниченностей. Если бы средняя магнитная восприимчивость вулканической постройки была известна, вычесть из суммарной намагниченности индуктивную и получить компоненты вектора остаточной намагниченности было бы предельно просто. Однако на практике среднюю магнитную восприимчивость вулкана определить, увы, невозможно, а представительность средних значений по коллекции драгированных образцов, применительно к данной задаче, является практически ничтожной. Именно в связи с этим интерпретаторам и приходилось ранее прибегать к упомянутой гипотезе о чисто остаточном характере найденной при решении обратной задачи намагниченности подводного вулкана.

Горизонтальная компонента векторов суммарной намагниченности изученных подводных вулканов КОД широко варьирует не только по модулю, но и по направлению (рис. 3), в результате чего возникает вопрос о природе этого явления. На начальном этапе возникновения «метода подводной горы» в аналогичных ситуациях зачастую делался вывод о горизонтальном смещении либо вращении блока коры со столь отклоняющимися от направления современного геомагнитного поля намагниченностями. В данном случае подобный вывод выглядел бы странным: вряд ли столь малые и относительно близко расположенные структуры вращались так независимо друг от друга. Гораздо более вероятно, что связано это с изменениями направления геомагнитного поля во время образования подводных вулканов. Но чтобы удостовериться в этом, как раз и необходимо оценить возможный вклад индуктивной намагниченности пород.

Новые перспективы в решении этой важнейшей проблемы, по нашему мнению, открываются на основе анализа возможных направлений вектора естественной остаточной намагниченности. Дело в том, что в условиях, когда вектор суммарной намагниченности уже найден, возможные направления вектора остаточной намагниченности ограничиваются некоторым множеством, вычисляемым для набора возможных величин магнитных восприимчивостей ж от 0 до некоторого значения smax. Наиболее наглядно это множество отображается на круговой диаграмме, где для единичного объекта оно представляет собой линию (траекторию), начинающуюся в точке, характеризующей суммарную намагниченность. Эта точка, очевидно, соответствует случаю ж = 0, то есть когда намагниченность является чисто остаточной. По мере возрастания ж, траектории отдаляются от той точки, которая на диаграмме отмечает направление современного магнитного поля, вычисляемого по моделям IGRF. Если модуль вектора суммарной намагниченности достаточно велик, траектория оказывается короткой, соответственно, устойчивость определения искомого направления вектора остаточной намагниченности может считаться высокой. При уменьшении модуля траектория удлиняется, а устойчивость оценки направления вектора сокращается. Понятно, что увеличение числа изучаемых структур дает возможности статистического анализа траекторий и повышает ценность их совместного анализа. вулканический магниторазведка подводный игла

На круговой диаграмме возможных направлений векторов естественной остаточной намагниченности подводных вулканов КОД, изученных с помощью программы ИГЛА (рис. 4), в пределах изменений ж от 0 до 0.05 СИ (точки на траекториях через 0.01 СИ) начало траекторий (случай ж = 0) располагается там, где подписано название вулкана. Показано, что породы большинства изученных вулканов содержат остаточную намагниченность, направленную на запад и юго-запад, тогда как современное поле ориентировано почти на север. Траектория для слабомагнитного вулкана Миронова настолько длинна, что переходит в верхнюю полусферу, где показана пунктиром. Таким образом, не остается сомнений, что векторы естественной остаточной намагниченности изученных подводных вулканов КОД не совпадают по своим направлениям с современным геомагнитным полем.

Определенные данным способом направления на виртуальные геомагнитные полюса (ВГП) позволяют сделать два важных вывода:

- извержения, в процессе которых породы этих вулканов приобрели высокую остаточную намагниченность, происходили, когда вблизи КОД располагался северный полюс главного геомагнитного поля;

- северный магнитный полюс за время существования КОД как бы вращался вокруг нее.

Эти выводы побуждают обратиться к имеющимся данным об абсолютном возрасте пород региона, полученных радиоизотопным и K-Ar методами. В соответствии с ними, самыми древними (до 8.36 млн. лет) являются породы Южных и Северных Курил, тогда как породы Центральных Курил более молодые и имеют возраст от 620 тысяч примерно до 1.5 млн. лет. Соответственно, за время существования КОД происходило несколько инверсий геомагнитного поля и довольно большое количество магнитных экскурсов, причем время образования вулканов Центральных Курил практически совпадает со временем последней инверсии Матуяма-Брюнес. На рис. 5 воспроизведена иллюстрация из работы «Энциклопедия геомагнетизма и палеомагнетизма», на которой показана траектория движения ВГП во время этой инверсии, построенная Дж. Ченнелом и Б. Леманом на основании изучения глубоководных осадков северной Атлантики. На этом рисунке можно различить все те положения ВГП, направления на которые выявляются на подводных вулканах КОД с помощью программы ИГЛА. Вообще же, судя по всему, активизация подводного вулканизма КОД происходила как раз в периоды глобальных геомагнитных возмущений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования показали высокую эффективность применения программы ИГЛА для оценки остаточной намагниченности вулканических построек КОД непосредственно по данным гидромагнитной съемки, выполненной в рейсах НИС «Вулканолог».

Установлено, что векторы естественной остаточной намагниченности изученных подводных вулканов КОД не совпадают по своим направлениям с современным геомагнитным полем. Образование подводных вулканических построек КОД происходило в периоды глобальных геомагнитных возмущений.

Естественно, что для получения более детальных выводов интерпретацию магнитных аномалий, зафиксированных над подводными вулканами с помощью программы ИГЛА, целесообразно продолжать.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Блох Ю.И, Бондаренко В.И., Долгаль А.С. и др. Комплексные геофизические исследования массива Рикорда (Курильская островная дуга) // Материалы региональной конференции, «Вулканизм и связанные с ним процессы», посвященной Дню вулканолога, 29 - 30 марта 2013 г. / Отв. ред. академик РАН Е.И. Гордеев. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2013. С. 167-173.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Общие сведения о вулканах и проявлении вулканизма. Отличительные особенности действующих, спящих и потухших вулканов, причины их извержения, состав лавы. Описание наиболее известных действующих вулканов нашей планеты. Районы вулканической активности.

    реферат [1,4 M], добавлен 04.04.2011

  • Обзор строения вулканов северной Камчатки, их основных частей и составляющих. Изучение химического состава продуктов извержения, установление очагов наибольшей вулканической активности. Анализ современных методов исследования вулканической деятельности.

    курсовая работа [9,1 M], добавлен 17.05.2012

  • Средиземноморье - зона активного современного вулканизма. Общие сведения о территории Средиземноморья. Вулканы средиземного моря: Этна, Везувий, Стромболи, Вулькано. Продукты извержения вулканов: лава, вулканические газы, вулканические бомбы.

    реферат [1015,6 K], добавлен 20.04.2006

  • Понятие фаций, их использование при изучении осадочных пород и вулканов. Определение пространственных характеристик. Модели фаций для субаэральных андезитовых стратовулканов. Модели фаций подводных стратовулканов. Разрезы риолитовых кальдерных комплексов.

    реферат [17,1 M], добавлен 06.08.2009

  • Распределение активных вулканов, геотермальных систем, районов землетрясений и известных векторов миграции плит. Вулканические породы и малоглубинные интрузии. Донные магнитные реверсные структуры. Химия первичных пород, диагностика главных разломов.

    реферат [2,7 M], добавлен 06.08.2009

  • Что такое вулкан, процесс его образования и строение. Отличительные особенности действующих, спящих и потухших вулканов. Причины извержения вулканов, состав лавы. Циклы и продукты извержений. Описание наиболее известных действующих вулканов планеты.

    презентация [12,9 M], добавлен 20.12.2010

  • Распространение и условия формирования грязевых вулканов. Рассмотрение элементов строения и морфологических признаков грязевых вулканов. Изучение основных типов грязевулканических построек. Определение связи грязевых вулканов с нефтегазоносностью.

    курсовая работа [8,0 M], добавлен 06.04.2018

  • Инженерные решения по обеспечению надежности эксплуатируемых подводных переходов. Методы прокладки подводных переходов трубопроводов. Определение параметров укладки подводного трубопровода на дно траншеи протаскиванием на первой и четвертой стадиях.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 21.01.2013

  • История и методы исследования подводного вулканизма, его виды (островодужный, в зонах спрединга и субдукции, трансформных разломах, точках тройного сочленения). Распространение подводных вулканов в Тихом океане. Особенности черных и белых курильщиков.

    курсовая работа [3,4 M], добавлен 02.07.2012

  • Классификация коллекторов терригенного и карбонатного состава. Гранулометрический состав пород. Трещины диагенетического происхождения. Закономерности в расположении и ориентировке трещин в горной породе. Методы определения остаточной воды в пластах.

    контрольная работа [30,2 K], добавлен 04.01.2009

  • Общая характеристика вулканических извержений: условия, причины и механизм их возникновения. Географические особенности распространения и классификация вулканов по химическому составу лавы. Мероприятия по защите и уменьшению последствий извержений.

    курсовая работа [952,0 K], добавлен 27.08.2012

  • Свойства геомагнитного поля. Магнитные свойства горных пород. Графическое представление палеомагнитных данных. Основные методы отбора образцов, выделения и датирования компонент намагниченности. Приложение палеомагнетизма в стратиграфии и тектонике.

    курсовая работа [4,0 M], добавлен 29.10.2014

  • Конусы крупных грязевых вулканов Восточного Кавказа. Общее понятие о кратерном плато, грязевых сопках, пильпилярных кратерах. Сицилия как одна из главнейших областей развития грязевых вулканов в Европе. Подземные пожары, главные причины их возникновения.

    доклад [16,1 K], добавлен 07.10.2013

  • Геологическая деятельность океанов и морей. Особенности добычи нефти и газа из подводных недр. Крупнейшие центры подводных нефтеразработок. Шельфовые месторождения твердых ископаемых. Минеральные ресурсы Мирового океана и возможности их освоения.

    курсовая работа [406,7 K], добавлен 22.03.2016

  • Магматические и метаморфические горные породы, продукты извержения вулканов. Вулканические зоны мира и главные вулканы. Понятие о газоконденсате. Основные газоконденсатные месторождения в России и в мире. Основные методы подсчета запасов нефти.

    контрольная работа [314,1 K], добавлен 29.09.2014

  • Условия и механизм образования грязевых вулканов, их деятельность, продукты извержения, морфология, главные факторы образования. Закономерности размещения грязевых вулканов как критерии при прогнозировании газонефтеносности недр. Продукты извержения.

    курсовая работа [726,6 K], добавлен 12.12.2012

  • Изучение плинианского, пелейского, стромболианского, гавайского типов извержений вулканов. Исследование гейзеров как одних из проявлений поздних стадий вулканизма. Возникновение лахаров. Формирование специфических, своеобразных вулканогенных форм рельефа.

    презентация [1,9 M], добавлен 06.04.2015

  • Структура земной коры как совокупность ее форм. Первичная неоднородность осадка, выражающаяся чередованием пород различного состава или окраски. Классификация слоев по мощности. Генезис слоистой структуры осадочных пород. Определение величины заложения.

    презентация [2,6 M], добавлен 23.02.2015

  • Методы определения возраста горных пород, слагающих Землю. Возраст пород слоя Базальт Карденас в восточной части Большого Каньона. Геологическая “блоковая" схема расположения пластов горных пород Большого Каньона. Ошибки радиологического датирования.

    реферат [1,4 M], добавлен 03.06.2010

  • Формы интрузивных тел. Изучение контактовых ореолов. Определение внутренней структуры интрузивов. Геодинамический анализ магматических пород Белореченского полигона. Состав, строение, мощность, распространенность, последовательность образования пород.

    реферат [465,0 K], добавлен 21.06.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.