Аэрогравиметричеcкие измерения над Байкалом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты первой высокоточной маршрутной аэрогравиметрической съёмки, выполненной в 2023 году по профилю вкрест озера Байкал на высоте полёта 5300 метров. Описан используемый при измерениях аэрогравиметрический комплекс на базе самолёта-лаборатории АН-26БРЛ. Непосредственно над акваторией озера наибольшая отрицательная величина измеренной аномалии поля силы тяжести составила –180.8 мГал, горизонтальный градиент измерения поля вдоль профиля – до 9 мГал/км в районе западного и до 5 мГал/км в районе восточного берегов Байкала. Внутренняя сходимость значений аномалий на маршрутном профиле для комплекса из трёх приборов составила 0.74 мГал. Для Байкальского рифтового бассейна выполнены оценки разрешающей способности и достоверности наиболее актуальных современных глобальных моделей гравитационного поля Земли UGM-SGG-2, EGM2008, XGM2019 и Sandwell and Smith v32, базирующихся на спутниковых данных. Показано, что среднеквадратичные отклонения поля по всему профилю между значениями, рассчитанными по спутниковым моделям с числом коэффициентов разложения 2190 и более от аэрогравиметрических наблюдений, составляют 9.5–17.9 мГал, а максимальные отклонения в отдельных пунктах маршрута 40–80 мГал. С использованием аэрогравиметрических профильных данных выполнено сравнение с данными морской гравиметрической съёмки масштаба 1:500 000. Благодаря высокой детальности данных вдоль аэрогравиметрического профиля определено, что фактическая величина главной отрицательной аномалии на воздушном профиле выше, чем та, которая принималась для анализа и комплексной интерпретации геофизических данных в районе озера Байкал.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Н. Конешов

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: paulmikh@mail.ru
Россия, Москва

П. С. Михайлов

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской Академии наук

Email: paulmikh@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Артюшков Е.В., Чехович П.А. Происхождение Западно-Сибирского осадочного бассейна без сильного растяжения земной коры: анализ данных сверхглубокого бурения // Доклады РАН. Науки о Земле. 2023. T. 512. № 2. С. 251‒260. https://doi.org/10.31857/S2686739723601175.
  2. Hutchinson D.R., Golmshtok A.J., Zonenshain L.P., Moore T.C., Schol C.A., Klitgord K.D. Depositional and Tectonic Framework of the Rift Basins of Lake Baikal from Multichannel Seismic Data // Geology. 1992. № 20 (7). P. 589–592. https://doi.org/10.1130/00917613(1992)020<0589:DA TFOT>2.3.CO;2
  3. Eponeshnikova L.Yu., Duchkov A.A., Sanzhieva D.P.-D., Yaskevich S.V. Three-Dimensional Velocity Structure of the Crust in Central Lake Baikal from Local Seismic Tomography // Geodynamics & Tectonophysics. 2023. № 14 (1). 0683. https://doi.org/10.5800/GT-2023-14-1-0683
  4. Середкина А.И. Современное состояние исследований глубинного строения земной коры и мантии Байкалького рифта по сейсмологическим данным // Физика Земли. 2021. №2. С. 46‒70. https://doi.org/10.31857/S0002333721020113.
  5. Zorin Yu. A., Mordvinova V.V., Turutanov E. Kh., Belichenko B.G., Artemyev A.A., Kosarev G.L., Gao S.S. Low seismic velocity layers in the Earth’s crust beneath Eastern Siberia (Russia) and Central Mongolia: receiver function data and their possible geological implication // Tectonophysics. 2002. No. 359. P. 307–327. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(02)00531-0
  6. Tiberi C., Diament M., Deverchere J., Petit-Mariani C., Mikhailov V., Tikhotsky S. , Achauer U. Deep structure of the Baikal rift zone revealed by joint inversion of gravity and seismology // Journal of Geophysical Research. 2003. V. 108, Iss. B3. No. 2133. https://doi.org/10.1029/2002JB001880
  7. Дробышев Н.В., Конешов В.Н., Погорелов В.В., Михайлов П.С. Самолет-лаборатория для исследований гравитационного поля земли // Наука и технологические разработки. 2018. Т. 97. № 4. С. 5‒27. https://doi.org/10.21455/std2018.4-1
  8. NOAA National Centers for Environmental Information. 2022: ETOPO 2022 15 Arc-Second Global Relief Model. NOAA National Centers for Environmental Information. https://doi.org/10.25921/fd45-gt74. Accessed [10.11.2023].
  9. Pavlis N.K., Holmes S.A., Kenyon S.C., Factor J.K. The development and evaluation of the Earth Gravitational Model 2008 (EGM2008) // J. Geophys. Res. 2012. V. 117. Iss. B4. B04406. https://doi.org/10.1029/2011JB008916
  10. Zingerle P., Pail R., Gruber T., Oikonomidou X. The combined global gravity field model XGM2019e // Journal of Geodesy. 2020. V. 94. Article number: 66. https://doi.org/10.1007/s00190-020-01398-0.
  11. Wei Liang, Jiancheng Li, Xinyu Xu, Shengjun Zhang, Yongqi Zhao. A High-Resolution Earth’s Gravity Field Model SGG-UGM-2 from GOCE, GRACE, Satellite Altimetry, and EGM2008 // Research Geodesy and Survey Engineering. 2020. V. 6. Iss. 8. P. 860–878.
  12. Sandwell D.T., Harper H., Tozer B., Smith W.H.F. Gravity field recovery from geodetic altimeter missions // Advances in Space Reaserch. 2021. V. 68. Iss. 2. P.1059–1072. https://doi.org/10.1126/science.1258213
  13. Геологический отчет “Отчет по обобщению гравиметрических данных оз. Байкал и его обрамления”, УГГА “Спецгеофизика”, п. Поваровка. 1999. Книга 1 – Текст. С. 207.
  14. Petit C., Deverchere J. Structure and evolution of the Baikal rift: A synthesis // Geochem. Geophys. Geosyst. 2006. 7. Q11016.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Аэрогравиметрическая лаборатория на борту АН-26БРЛ.

Скачать (716KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Маршрут самолёта-лаборатории над озером Байкал.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. График измеренного поля силы тяжести над Байкалом (чёрный график сверху), значения аномалий поля силы тяжести с восстановленными высокими частотами аномалий (красный график сверху), профиль дна озера и окружающего рельефа по данным ЦМР ETOPO22 [8] (зелёный график снизу).

Скачать (290KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Модельные поля EGM2008 (А) и Sandwell and Smith v32 (Б) на акватории озера Байкал.

Скачать (225KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Спектральные оценки детальности представления аномалий в данных моделей. Сферическая модель с 2190 коэффициентами разложения, на примере EGM2008 – синий график. Альтиметрическая модель Sandwell and Smith v32 – красный график.

Скачать (158KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Профили разностей “измерения–модельные данные” над Байкалом. Цифрами сверху отмечены характерные области профиля для выполненного анализа.

Скачать (300KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Схема расположения интерпретационных профилей [13] и аэрогравиметрического профиля ИФЗ РАН.

Скачать (104KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024