Глубинные геоэлектрические модели литосферы для масштабных площадных массивов синхронных электромагнитных зондирований: интеграция данных и разработка новых методик их обработки, моделирования и интерпретации

Электропроводность земной коры определяется составом, пористостью, связностью пор, содержанием флюидов, летучих и/или графита/сульфидов. На нижнекоровых и верхнемантийных глубинах на первый план выходят факторы температуры при состоянии вещества вплоть до частичного плавления. Получаемые электромагнитными (ЭМ) методами оценки геоэлектрических параметров среды в существенной степени независимы от сейсмических оценок. Методы естественных ЭМ полей – магнитотеллурический (МТ) и магнитовариационный (МВ) – пригодны как для глубинных исследований в пределах всей тектоносферы, так и для изучения приповерхностных структур при решении рудных, газонефтяных, инженерных и экологических задач. В разведочном диапазоне глубин их дополняют методы ЭМ зондирований с контролируемым возбуждением, прежде всего, методы становления поля (ЗС). За последние 30-40 лет в ряде российских, постсоветских и зарубежных регионов накоплен значительный объем цифровых данных ЭМ зондирований коровой и корово-мантийной глубинности. Важным трендом развития ЭМ технологий стало комплексирование МТ и МВ методов с использованием синхронных систем наблюдения. В рамках такого подхода обеспечивается эффективное подавление локальных и региональных ЭМ помех, в том числе от приповерхностных гальванических искажений, и повышение разрешающей способности и устойчивости при решении обратных задач. Авторский коллектив ведет интенсивные исследования в данном направлении уже около 30 лет. За последние 20 лет при активном участии сотрудников ЦГЭМИ ИФЗ РАН выполнена серия международных проектов с целью построения синхронных массивов глубинных МТ/МВ зондирований – BEAR в Фенноскандии, EMTESZ – на Балтийском сегменте TESZ, KIROVOGRAD и SMOLENSK – на склонах Воронежского и Белорусского массивов и в прилегающих осадочных бассейнах, EHS3D – в Восточном Тибете и прилегающих областях Индокитая, NARYN – в Центральном Тянь-Шане. Надежные результаты, полученные для перечисленных синхронных массивов зондирований, позволяют ставить задачи построения обобщенных геоэлектрических моделей масштабных регионов, интегрирующие новые данные с материалами предшествующих исследований. В рамках таких моделей можно решать важные задачи математического моделирования региональной структуры ЭМ откликов и оценивать/учитывать региональные искажающие эффекты при проведении ЭМ зондирований на локальных планшетах. Первый опыт построения обобщенных региональных моделей (многопленочных и объемных) получен в эксперименте BEAR для Балтийского региона. Важнейшими направлениями планируемых исследований станет развитие этого опыта в других платформенных и активных регионах и разработка эффективных методов решения прямых и обратных задач ЭМ методов в моделях такого масштаба. В данной работе ставятся три согласованные цели: - Интеграция и верификация результатов электромагнитных зондирований на обширных территориях для построения обобщенных геоэлектрических моделей литосферы. - Развитие методов обработки, моделирования и интерпретации больших массивов электромагнитных данных с приоритетом использования многоточечных синхронных систем наблюдения, комплексирования различных откликов среды, комбинации нескольких масштабов исследований и преодоления приповерхностных гальванических искажений данных. - Перенос методических достижений, накопленных в приложениях глубинной геофизики, в малоглубинные приложения – поисково-разведочные, экологические и инженерные.