Дистанционное зондирование земной коры методом градиентных магнитных измерений на стратосферных аэростатах

В проблеме дистанционного зондирования земной коры ключевое значение имеет аномальное магнитное поле (аномальное МПЗ). Аномальное МПЗ территории бывшего СССР представлено картой наземных магнитных аномалий, полученной по данным аэромагнитных съемок выполненных в середине 1970-х годов. Эта карта и в настоящее время служит основным источником данных об аномальном МПЗ территории России. Предпринятый многими исследователями пересчет полученных магнитных аномалий с поверхности Земли вверх от нее, не увенчался успехом. Для изучения причин дефектности пересчета анализировались три разновысотных профиля аномального МПЗ, полученные по одному и тому же маршруту: 1 – наземный профиль, снятый с упомянутой выше карты аномального МПЗ; 2 – аэростатный (высота 30 км) профиль, полученный с использованием современной модели нормального МПЗ; 3 – спутниковый профиль на высоте 400 км по аналитической модели MF-7. Для наземного и аэростатного профилей соотношение суммарных величин положительных и отрицательных магнитных аномалий оказалось существенно разным, что может быть объяснено ошибками нормального МПЗ. Для изучения репрезентативности первого или второго профилей применен метод вейвлет-анализа. Метод показал, что наземный профиль содержит неоднородности с максимальной протяженностью до 130 км, тогда как аэростатный профиль содержит неоднородности протяженностью до 600 км, причем неоднородность аэростатного профиля протяженностью 600 км точно соответствует местоположению максимума интенсивности пересеченной маршрутом спутниковой магнитной аномалии. Этот факт независимым путем подтверждает ее реальное присутствие в аэростатных данных. Итак, наземные карты не содержат протяженных аномалий, что объясняется неверным разделением аномалий на положительные и отрицательные части из-за ошибок нормального МПЗ, а также потерей аномалий от глубинных источников при наличии интенсивных локальных аномалий в аэромагнитных данных. По этой причине имеющиеся наземные карты не обеспечивают надежный пересчет магнитных аномалий вверх от поверхности Земли и не могут быть использованы для создания надежных модели магнитных аномалий. Таким образом, аэростатные магнитные данные, в отличие от аэромагнитных, позволяют получить весь спектр аномального МПЗ и эти данные, дополненные данными вертикальных градиентов МПЗ в стратосфере, дают возможность построить модель магнитных аномалий для околоземного пространства, по которой возможно рассчитать уточненные глубинное строение и структуру земной коры.

Ключевые слова: аномальное магнитное поле Земли, аэростатные градиентные геомагнитные съёмки, земная кора, дистанционное зондирование, внутреннее строение земной коры.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант 14-05-00204а