С помощью глубинного зондирования Земли российские ученые получили геоэлектрическую модель высокогорного озера Сон-Куль, расположенного между хребтами Тянь-Шаня. Она позволит лучше понять условия и среду, в которых происходит формирование структур в недрах Земли. В дальнейшем такие данные помогут в изучении климата и биоразнообразия Центральной Азии, а также истории образования ее горных цепей. Статья об исследовании, выполненном при поддержке гранта РНФ, опубликована в журнале Doklady of Earth Sciences.
Одна из острых проблем современной геофизики — изучение глубинных неоднородностей Земли, отличающихся по физическим свойствам. Их характеристики и связь с поверхностными процессами помогают лучше понять особенности строения и развития нашей планеты.
Успешный метод при изучении глубинных структур Земли — магнитотеллурическое зондирование. Он основан на анализе изменений естественного переменного электромагнитного поля — гигантского силового поля, генерируемого ядром планеты.
«С помощью магнитотеллурического зондирования мы получили новые данные о глубинном строении Срединного и Северного Тянь-Шаня. Нам удалось вывести распределение геоэлектрических неоднородностей в земной коре, в том числе и под озером Сон-Куль. Точные данные магнитотеллурического зондирования могут помочь найти ответ на вопрос: как связаны обнаруженные геоэлектрические аномалии с глубинными тектоническими нарушениями или с трещиноватостью Сонкульских горных пород», – рассказывает Ксения Непеина, один из авторов работы, выполненной по гранту РНФ, младший научный сотрудник лаборатории глубинных магнитотеллурических исследований Научной станции РАН.
Вертикальный масштаб модели достиг 50 километров в глубину. Линия заложенного профиля магнитотеллурического зондирования пересекла основные тектонические элементы Тянь-Шаня: впадину озера Сон-Куль и хребты — Киргизский, Джумгал-Тоо, Сон-Куль-Тоо и Молдо-Тоо.
На основании полученных результатов ученые построили двумерную геоэлектрическую модель вдоль профиля «Сон-Куль». Она показывает распределение региональных и локальных геоэлектрических аномалий и их величину. Распределение высокоомных объектов (с высоким электрическим сопротивлением, то есть они плохо пропускают ток) в верхней части разреза — до глубин порядка 25 километров — подтверждает существующие представления о блоковой структуре верхней части земной коры, а размеры блоков отражают степень тектонической раздробленности.
Обработка данных магнитотеллурического зондирования подтвердила современные представления о границах Иссык-Кульского микроконтинента. С помощью созданной геоэлектрической модели можно не только увидеть зоны глубинных разломов, но и выдвигать гипотезы о происхождении пород и их распространении в пространстве. Так как образование любой структуры отвечает определенному этапу формирования Земли, полученные данные также помогут приблизиться к прогнозированию климатических изменений на Тянь-Шане и в других схожих геологических регионах.
