МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛИТОСФЕРЫ РЕГИОНА БЕЛОГО МОРЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДЕКОМПОЗИЦИИ АНОМАЛЬНЫХ ГРАВИТАЦИОННОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ

Район исследования включает акваторию Белого моря и прилегающую сушу, находящиеся в зоне сочленения восточной части Фенноскандинавского щита и Русской плиты. Цель исследования – разработка моделей строения литосферы региона с использованием декомпозиции аномальных гравитационного и магнитного полей и решения для компонент обратных задач соответственно грави- и магниторазведки. Декомпозиция поля выполнена методом сингулярного разложения в пакете программ «R 4.3.1». Обратные задачи решены программами комплекса «Интегро». Компоненты помогают выявлять и детально анализировать погребенные геологические структуры. Рифтовая система Белого моря наиболее четко представлена четвертой компонентой гравитационного и магнитного полей. Определены положения плотностных и магнитных неоднородностей земной коры региона, отвечающих компонентам. Выполнено сравнение компонентной модели с сейсмоплотностной и магнитной моделями литосферы по геотраверсу 3-АР (Кемь – Горло Белого моря).

1. Геодинамика и возможная нефтегазоносность Мезенского осадочного бассейна / Ред. С.В. Аплонов, Д.Л. Федоров. СПб.: Наука, 2006. 319 с.].

2. Балуев А.С., Брусиловский Ю.В., Иваненко А.Н. Структура земной коры Онежско-Кандалакшского палеорифта по данным комплексного анализа аномального магнитного поля акватории Белого моря // Геодинамика и тектонофизика. 2018. Т. 9. № 4. С. 1293–1312]. https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-4-0396.

3. Балуев А.С., Колодяжный С.Ю., Терехов Е.Н. Сравнительная тектоника палеорифтовой системы Белого моря и других систем континентального рифтинга // Литосфера. 2021. Т. 21. № 4. С. 469–490]. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2021-21-4-469-490.

4. Baluev А.S., Moralev V.М., Glukhovskii М.Z., Przhijalgovskii E.S., Terekhov E.N., 2000. Tectonic Evolution and Magmatism of the Belomorian Rift System. Geotectonics 34 (5), 367–379.

5. Baluev A.S., Zhuravlev V.A., Przhiyalgovskii E.S., 2009. New Data on Structure of the Central Part of the White Sea Paleorift System. Doklady Earth Sciences 427, 891–896. https://doi.org/10.1134/S1028334X09060014.

6. Belashev B., Bakunovich L., Sharov N., Nilov M., 2020. Seismic Density Model of the White Sea’s Crust. Geosciences 10 (12), 492. https://doi.org/10.3390/geosciences10120492.

7. Черемисина Е.Н., Финкельштейн М.Я., Любимова А.В. ГИС INTEGRO – импортозамещающий программно-технологический комплекс для решения геолого-геофизических задач // Геоинформатика. 2018. № 3. C. 8–17].

8. Дюк В.А., Комашинский В.И., Малыгин И.Г. Исследование метода эмпирической модовой декомпозиции в задаче анализа акустической эмиссии // Информация и космос. 2018. № 4. С. 50–55].

9. Долгаль А.С., Христенко Л.А. Применение эмпирической модовой декомпозиции при обработке геофизических данных // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2017. Т. 328. № 1. С. 100–108].

10. Elsner J.B., Tsonis A.A., 1996. Singular Spectrum Analysis: A New Toolin Time Series Analysis. Plenum Press, New York, 164 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4757-2514-8.

11. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Физматлит, 2010. 560 с.].

12. Гаврилов А. Корреляционная обработка изображений в системах технического зрения, 2013]. Available from: https://pandia.ru/text/79/389/25136.php (Last Accessed November 15, 2022).

13. Golyandina N., Korobeynikov A., Shlemov A., Usevich K., 2015. Multivariate and 2D Extensions of Singular Spectrum Analysis with the Rssa Package. Journal of Statistical Software 67 (2), 1–78. https://doi.org/10.18637/jss.v067.i02.

14. Huang N.E., Samuel S.S.P. (Eds), 2005. Hilbert–Huang Transform and Its Applications. World Scientific Publishing Co, Singapore, 323 p. https://doi.org/10.1142/5862.

15. Калинин Д.Ф., Яновская Ю.А., Долгаль А.С. Результаты профильной комплексной интерпретации геопотенциальных полей методом эмпирической модовой декомпозиции (ЕМД) с целью оценки перспектив нефтегазоносности // Геофизика. 2019. № 1. С. 2–12].

16. Казанин Г.С., Журавлев В.А., Павлов С.П. Структура осадочного чехла и перспективы нефтегазоносности Белого моря // Бурение и нефть. 2006. № 2. С. 26–28].

17. Kazmin V.G., Byakov А.F., 1997. Continental Rifts: The Structural Control of Magmatism and Continental Breakup. Geotectonics 31 (1), 16–26.

18. Kearey Ph., Klepeis K.A., Vine F.J., 2009. Global Tectonics. Wiley-Blackwell, 482 p.

19. Kheraskova T.N., Sapozhnikov R.B., Volozh Yu.A., Antipov M.P., 2006. Geodynamics and Evolution of the Northern East European Platform in the Late Precambrian as Inferred from Regional Seismic Profiling. Geotectonics 6, 434–449. https://doi.org/10.1134/S0016852106060021.

20. Khutorskoy M.D., Akhmetzyanov V.R., Ermakov A.V., Leonov Yu.G., Podgornykh L.V., Polyak B.G., Sukhoi E.A., Хуторской М.Д., Ахмедзянов В.Р., Ермаков А.В., Леонов Ю.Г., Подгорных Л.В., Поляк Б.Г., Сухих Е.А., Цыбуля Л.А. Геотермия Арктических морей. М.: ГЕОС, 2013. 238 с.].

21. Комаров А.Г. Океанические хребты и структура рифта. Геологическая природа магнитных и гравитационных аномалий над рифтовой долиной // Природа.1965. № 7. С. 95–98].

22. Коротченко Р.А., Семченко А.Н., Ярощук И.О. Применение многомерного ЕОФ анализа в геоинформатике // Цифровая обработка сигналов. 2013. № 3. С. 17–20].

23. Кутинов Ю.Г. Современный геодинамический режим Арктического сегмента земной коры и нефтеобразование. Пенза: НИЦ Социосфера, 2021. 281 с.].

24. Лисицын А.П., Немировская И.А., Шевченко В.П., Воронцова В.Г. Система Белого моря: Процессы осадкообразования, геология и история. М.: Научный мир, 2017. Т. 4. 1030 с.].

25. Мицын С.В., Ососков Г.А. Экстраполяция сеточных моделей геофизических полей методом конечных разностей // Геоинформатика. 2016. №3. С. 29–34].

26. Navara A., Simoncini V., 2010. A Guide to Empirical Orthogonal Functions for Climate Data Analysis. Springer, Dordrecht, 152 p. https://doi.org/10.1007/978-90-481-3702-2.

27. Нилов М.Ю., Бакунович Л.И., Шаров Н.В., Белашев Б.З. 3D магнитная модель земной коры Белого моря и прилегающих территорий // Арктика: экология и экономика. 2021. Т. 11. № 3. С. 375–385]. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2021-3-375-385.

28. Приезжев И.И. Построение распределений физических параметров окружающей среды по данным гравиразведки, магнитометрии // Геофизика. 2005. № 3. С. 46–51].

29. Разницин Ю.Н., Гогоненков Г.Н., Загоровский Ю.А., Трофимов В.А., Федонкин М.А. Серпентинизация мантийных перидотитов как основной источник глубинных углеводородов Западно–Сибирского нефтегазоносного бассейна // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2020. Вып. 45. №1. С. 66–88]. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2020-145-66-88.

30. Sharov N.V. (Ed.), 2022. Lithospheric Structure and Dynamics of the White Sea Region. KarRC RAS, Petrozavodsk, 239 p. (in Russian) [Строение и динамика литосферы Беломорья / Ред Н.В. Шаров. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2022. 239 с.].

31. Шаров Н.В., Бакунович Л.И., Белашев Б.З., Нилов М.Ю. Скоростная структура и плотностные неоднородности земной коры Белого моря // Арктика: экология и экономика. 2020. № 4 (40). С. 43–53]. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2020-4-43-53.

32. Шаров Н.В., Бакунович Л.И., Белашев Б.З., Журавлев В.A., Нилов М.Ю. Геолого-геофизические модели земной коры Беломорья. Геодинамика и тектонофизика. 2020. Т. 11. № 3. С. 566– 582]. https://doi.org/10.5800/GT-2020-11-3-0491.

33. Шаров Н.В., Слабунов А.И., Исанина Э.В., Крупнова Н.А., Рослов Ю.В., Щипцова Н.И. Сейсмический разрез земной коры по профилю ГСЗ-ОГТ «Суша-море» Калевала – Кемь – горло Белого моря // Геофизический журнал. 2010. Т. 32. № 5. С. 21–34].

34. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Серия Балтийская. Масштаб 1:1000000. Лист Q-35, 36 (Апатиты): Объяснительная записка. СПб.: ВСЕГЕИ, 2009. 487 с.].

35. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Серия Балтийская. Масштаб 1:1000000. Лист Q-37 (Архангельск): Объяснительная записка. СПб.: ВСЕГЕИ, 2009. 338 с.].

36. State Geological Map of the Russian Federation, 2009c. Mezen series. Scale 1:1000000. Sheet Q-38 (Mezen). Explanatory Note. VSEGEI, Saint Petersburg, 350 p. (in Russian) [Государственная геологическая карта Российской Федерации. Серия Мезенская. Масштаб 1:1000000. Лист Q-38 (Мезень): Объяснительная записка. СПб.: ВСЕГЕИ, 2009. 350 с.].

37. Statistics Toolbox for Use with Matlab, 2005. User’s Guide. Version 5. Math Works, 912 p.

38. Степанов В.С., Степанова А.В. Основные и ультраоснвные породы Разострова, Белое море // Геология и полезные ископаемые Карелии. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2007. Вып. 10. C. 16–26].

39. Тевелев Арк.В., Федоровский А.С. Трансферные зоны в структуре Байкальского рифта // Тектоника, геодинамика и рудогенез складчатых поясов и платформ: Материалы XLVIII тектонического совещания (1–6 февраля 2016 г.). М.: ГЕОС, 2016. Т. 2. С. 214–218].

40. Цыбуля Л.А., Левашкевич В.Г. Тепловое поле Баренцевоморского региона. Апатиты: КНЦ РАН, 1992. 115 с.].

41. Wasilewski P.J., Mayhew M.A., 1992. The Moho as a Magnetic Boundary Revisited. Geophysical Research Letters 19 (2), 2259–2262. https://doi.org/10.1029/92GL01997.

42. Журавлев В.А. Структура земной коры Беломорского региона // Разведка и охрана недр. 2007. № 9. С. 22–26].