ИНСТИТУТ ГЕОФИЗИКИ

1. Впервые для Уральского региона, ограниченного координатами 52°-68° с.ш., 52°-67° в.д., создана объёмная геолого-геофизическая модель верхней части литосферы М 1:2 500 000 (Совместно с лаб. сейсмометрии и лаб. математической геофизики).
2. В результате исследований палеодинамических явлений и нефтегазоносности обширной территории Приуральской области Западно-Сибирской геосинеклизы установлена их связь со спецификой строения земной коры. Показана необходимость учёта глубинной информации при решении вопросов генерации, образования и прогнозирования месторождений углеводородов, геодинамики и тектоники осадочных бассейнов нефтегазовых провинций.  (Совместно с лаб. сейсмометрии и лаб. математической геофизики)
3. На основе составленной схем тектонического районирования кристаллической коры и докембрийских отложений впервые определена высокая перспективность на поиски углеводородов в нижнерифейском комплексе Калтасинской рифтоавлако-генной структуры. В пределах Бардымской площади, расположенной на юго-западной части Пермского края, выделены участки для постановки детальных геолого-геофизических поисковых работ. (Совместно с лаб. сейсмометрииc и лаб. математической геофизики)
4. Разработана методика геодинамического GPS/Глонасс мониторинга больших территорий на основе комплексирования длиннобазисных и короткобазисных измерений, что позволяет существенно снизить трудозатраты на мониторинг и повысить плотность геодинамических сетей. Выполнены измерения на пунктах Средне-Уральской геодинамической сети, Башкирии и Оренбургского края.  Построена 4D-модель динамического деформирования земной коры Южного и Среднего Урала. Показан низкий темп накопления упругих деформаций в Средне-Уральской зоне умеренной сейсмичности и дан прогноз развития деформационного процесса до 2050 г.
5. Создана компьютерная база всех доступных геодинамических индикаторов Среднего Урала (сейсмический каталог, GPS-наблюдения, деформационный мониторинг коротких и длинных геодезических баз современные вертикальные движения по данным многократных нивелировок, мониторинг уровня воды в скважинах, радиогенные газы, и т.д.). Предложена методика выявления по модели динамических деформаций аномальных зон и периодов опасности для линейных объектов инфраструктуры, крупных карьеров и шахт, особо ответственных объектов энергетики и промышленности.
6. С использованием международной модели IGRF11 и карты модуля магнитной индукции территории СССР на эпоху 1964 г., вычислена карта локальных вековых вариаций магнитного поля для Среднего Урала.
7. Разработана методика выделения потенциально опасных участков газопроводов, связанных с распространением многолетнемерзлых грунтов. С разработаны методические рекомендации по проведению профильной георадарной съемки. (Совместно с лаб. геодинамики и лаб. математической геофизики)
8. Для изучения археологических памятников эпохи бронзы (огороженные городища и курганы) проведены методические работы по совершенствованию метода микромагнитной и георадарной съемки. Проведено комплексное неразрушающее исследование археологических памятников Южного Урала. Методика позволяет выявлять новые важные детали внутреннего строения городищ, дает возможность реконструировать планировку без разрушения культурного слоя, а также определить особенности фортификационных сооружений. Георадарная съемка позволяет построить 2D и 3D модель древнего объекта и определять его характеристики. (Совместно с ООО «Газпром ВНИИГАЗ», г. Ухта).
9. Разработана методика GPS/Глонасс изучения колебаний высотных объектов башенного типа. Методика применена на ряде высотных объектов, в том числе на недостроенной телевизионной башне в г. Екатеринбурге. Предложены критерии оценки критических состояний объекта по кинематическим характеристикам колебаний. (Совместно с лаб. геодинамики и лаб. математической геофизики)
10. Проведены геофизические исследования в составе комплексной арктической экспедиции «Ямал-Арктика – 2013» морского базирования на корабле «Профессор Молчанов». Выполнены измерения радиационного фона побережья Обской и Гыданской губы, Енисейского залива и геомагнитного поля с целью изучения аномалий векового хода.
11. Разработана методика высокоточной магнитометрической съемки с целью картирования планового положения рассыпного месторождения золота на примере россыпей в Магаданской области. Установлена связь зон повышенного содержания золота с локальными положительными аномалиями магнитного поля и его повышенными вертикальными градиентами. Магнитометрическое картирование рекомендовано перед заданием конкретных границ полигонов отработки золотой россыпи. (Совместно с СВКНИИ ДВО РАН, г.Магадан)
12. Проведен анализ различных методов инверсии релаксационных кривых, получаемых в методе ЯМР. Выбран и реализован способ разложения по временам релаксации на основе минимизации Флетчера – Ривса. На основе созданного алгоритма разработано программное обеспечение, позволяющее проводить интерактивную предварительную обработку и инверсию релаксационных кривых. Использование оптимального алгоритма интерпретации релаксационных кривых увеличивает достоверность определения фильтрационно-емкостных свойств пластов-коллекторов, позволяет корректно оценивать извлекаемые запасы углеводородного сырья (Совместно с лаб. математической геофизики).

Впервые для Уральского региона, ограниченного координатами 52°-68° с.ш., 52°-67° в.д., создана объёмная геолого-геофизическая модель верхней части литосферы М 1:2 500 000 (Совместно с лаб. сейсмометрии и лаб. математической геофизики).

В результате исследований палеодинамических явлений и нефтегазоносности обширной территории Приуральской области Западно-Сибирской геосинеклизы установлена их связь со спецификой строения земной коры. Показана необходимость учёта глубинной информации при решении вопросов генерации, образования и прогнозирования месторождений углеводородов, геодинамики и тектоники осадочных бассейнов нефтегазовых провинций. (Совместно с лаб. сейсмометрии и лаб. математической геофизики)

На основе составленной схем тектонического районирования кристаллической коры и докембрийских отложений впервые определена высокая перспективность на поиски углеводородов в нижнерифейском комплексе Калтасинской рифтоавлако-генной структуры. В пределах Бардымской площади, расположенной на юго-западной части Пермского края, выделены участки для постановки детальных геолого-геофизических поисковых работ. (Совместно с лаб. сейсмометрии и лаб. математической геофизики)

Исследования по этому направлению проводились на территории Южного, Среднего, Полярного Урала и в зонах сочленения Уральской складчатой системы с Восточно-Европейской и Западно-Сибирской платформами.

В 1970-х годах были проведены первые гравиметрические пересечения на Урале (А.А. Кузнецов, О.В. Беллавин). Результаты этих работ позволили уточнить геологическое строение Магнитогорского мегасинклинория, оценить мощности отдельных литологических комплексов и выделить участки, перспективные для проведения поисковых работ на железо. Показано, что в основании эффузивно-осадочной толщи Тагило-Магнитогорского прогиба залегают породы по структурному положению, возрасту и плотности аналогичные Тараташскому комплексу. Установлено, что гранитные массивы Среднего Урала являются изолированными телами, имеющими преимущественно форму этмолита с вертикальными размерами не более 10-12 км (О.В.Беллавин).

Разработаны методика определения плотности и некоторых других параметров горных пород по химическому составу, скорости продольных и поперечных волн, а также рекомендации по использованию сейморазведки при поисках и изучении рудных месторождений (А.Л.Алейников). По существу было сформировано новое научное направление, наметившее пути создания петрологической модели земной коры и верхней мантии.

На основе явления выдавливания гранитных массивов разработана «концепция геотензометров», позволившая по форме тектонических клиньев, определить преимущественное направление тектонических сил – субширотное сжатие Урала (А.Л.Алейников, О.В.Беллавины).

Карты нарушенности земной коры, построенные на основе анализа космических снимков и расположения линейных магнитных аномалий, характеризующие, соответственно, тектонику в палеозойское и мезокайнозойское время, позволило сделать вывод, что тектоническая активность во времени мигрировала с восточного склона Урала на западный.

Установлено, что большинство месторождений различного типа и генезиса (более 80 %) размещается в диагональных, по отношению к Уралу, «поясах концентрации месторождений». Позднее было показано, что это связано с системой характерных для Урала диагональных тектонических нарушений и глобальными зонами диастрофизма. Анализ положения этих поясов может оказать существенную помощь при прогнозировании рудо-нефте-газоперспективных площадей.

Определены форма и структурное положение гипербазитовых массивов района Рай-Из на Полярном Урале, перспективных на хромитовое оруденение (И.Ф. Таврин).

Получены изостатические характеристики Урала по профилям ГСЗ. Выявлены закономерности связи распределения изостатических аномалий с особенностями геологического строения. Установлено, что большинство землетрясений на Урале происходит на изостатически нарушенных площадях. (О.В.Беллавиным, Н.И.Начапкиным).

В результате анализа геолого-геофизических данных, в т.ч. материалов по палеоосадконакоплению, построена комплексная двумерная модель строения земной коры Урала и выделены четыре различающихся по своему строению сектора. Установлено, что кардинальная перестройка региона происходила дважды: – в верхнем девоне-поздней перми; – раннем триасе. (Рыжий Б.П.).

На основе анализа палеотектонических карт построены три схемы унаследованности вертикальных тектонических движений территории 48 - 66 гр. в.д. и 58 - 68 гр. с.ш.: с валдайско-юдомского времени по девон, с карбона по триас, а также обобщающая. Схемы полезны для геотектонических реконструкций и прогноза нефтегазоносности (Рыжий Б.П., Колтышева Е.С.).

Выявлена связь положения зон повышенной внутриплитной сейсмичности на территории Африки, Австралии, Южной и Северной Америки, России с составом земной коры и гравитационными аномалиями, которая может быть объяснена различной прочностью пород кислого и основного состава (Рыжий Б.П., Начапкин Н.И.).

На основе сейсмических данных, гравитационного поля и использования результатов профильно-площадной интерпретации построена трехмерная слоисто-блоковая мо¬дель литосферы Среднего Урала (54-66° в.д. и 54-64 с.ш.) в виде четырех базовых слоев А, В, С, D до глубины 80 км (В.С. Дружинин, Начапкин Н.И.).

Построена объемная модель глубинного строения зоны сочленения ВЕП с Уральской складчатой системой. Модель представлена в виде комплекта карт-схем и разрезов масштаба 1:2500000. Составлены и уточнены карты-схемы поверхностей М и К01 , основности земной коры, тепловых потоков, неоген-четвертичных и современных вертикальных движений Урала. Построены по регулярной сети через 20 с.ш. сводные геолого-геофизические разрезы (52-68° с.ш., 42-72° в.д.), включающие геополя, обобщенные разрезы земной коры и мощности осадконакопления (Рыжий Б.П., Начапкин Н.И., Колтышева Е.С.)

Исследования по данному направлению выполнялись по программам ГКНТ СМ СССР (до 1990 г.), грантам РФФИ, хоздоговорам.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алейников А.Л., Беллавин О.В., Дружинин В.С., Рыжий Б.П., Начапкин Н.И. Связь сейсмичности с некоторыми особенностями строения и развития Урала. Доклады РАН.1994, т. 334, № 5, с. 662-664. 0.25.

2. Беллавин О.В., Дружинин В.С., Рыжий Б.П., Начапкин Н.И. Изостатическая характеристика Урала по данным сейсмометрии. ВИНИТИ. Деп. 01.07.98. № 2014-В98 1.0

3. Беллавин О.В., Рыжий Б.П., Начапкин Н.И., Колтышева Е.С. Палеогеодинамические исследования Урала на основе седиментологического анализа с использованием геотензометров. ВИНИТИ. Деп. 14.05.98. № 1482- В98 1.1

4. Беллавин О.В., Рыжий Б.П., Начапкин Н.И. Некоторые особенности гравитационного поля Урала и его связь с глубинным строением. Доклады РАН. 1999, т.366-3, с. 398-400. 0.2

5. Дружинин В.С., Каретин Ю.С., Бахвалов А.Н., Начапкин Н.И. Использование результатов геофизических исследований на региональных профилях для глубинного геокартирования. Разведка и охрана недр. 2000, № 2, 0.4 с. 2-7.

6. Дружинин В.С., Каретин Ю.С., Бахвалов А. Н. Разработка методики объемного моделирования верхней части литосферы Урала. Уральский геофизический вестник. 2000, № 1

7. Ryzhii B.P., Milanovsky S.Yu., Nachapkin N.I. About the link of intraplate earthquakes allocation for South and North America with gravity field anomalies. Geophysical Research Abstracts, Vol. 5, 09955, 2003, EGS 2003, Nice, France. 0.1

8. Ryzhii B.P., Milanovsky S.Yu., Nachapkin N.I.. INTRAPLATE SEISMICITY AND GRAVITY FIELD ANOMALIES OF THE CONTINENTAL CRUST. IUGG Abstracts, volume B, N 0830-231, Sapporo, Japan, 2003. p. B.474. 0.1

9. Рыжий Б.П., Милановский С.Ю., Начапкин Н.И. Сейсмичность и аномалии гравитационного поля континентальной коры. Доклады казахстанско-российской международной конференции «Геодинамические, сейсмологические и геофизические основы прогноза землетрясений и оценки сейсмического риска». Алматы. Ин-т сейсмоло гии МОиН республики Казахстан. 2004, с. 51-52. 0.15

10. Дружинин В.С., Осипов В.Ю., Чурсин А.В., Начапкин Н.И. Стадийность регионально-поисковых геофизических исследований при решении проблемы нефтегазоперспективности доюрских комплексов Приуральской части Западной Сибири. Уральский геофизический вестник, № 7. УрО РАН, г. Екатеринбург. 2004. 0.4

11. Рыжий Б.П., Колтышева Е.С. Степень унаследованности тектонического развития Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. Межд. науч. конф. «IX Чтения А.Н.Заварицкого». «Эволюция внутриконтинентальных подвижных поясов: тектоника, магматизм, метаморфизм, седиментогенез, полезные ископаемые». Екатеринбург, 3 - 4 июня 2003.

12. Колтышева Е.С., Рыжий Б.П. Унаследованность вертикальных тектонических движений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. Уральский геоф. вестник, №6. ИГ УрО РАН, Екатеринбург, 2004. 0.4.

Палеомагнитные исследования на Урале были начаты в 1958 году по инициативе профессора Николая Александровича Иванова, заведующего лабораторией геомагнетизма и магнитометрии Института геофизики УФАН СССР. В качестве первого объекта исследований Н.А. Ивановым были предложены бокситы. Тему поддержал известный геолог-бокситчик д.г.-м.н. А.К. Гладковский. Под их руководством к.г.-м.н. И.А. Свяжина изучила палеомагнетизм и магнитные свойства бокситов уральских месторождений, Казахстана и в 80-х годах – Северо-Запада России. По методике, разработанной в лаборатории, СНИИГиМСом проведены работы в Приангарье. 

Внедрение методов палеомагнетизма и магнетизма горных пород для исследования бокситов разных типов и возраста внесло свой вклад в понимание их генезиса, а исходя из палеомагнитных широт – условий формирования (Свяжина, Иванов, 1975). Использование магнетизма в минералогии позволило диагностировать магнитные железосодержащие минералы, в том числе маггемит, присутствие которого в бокситах было проблематичным. Изучение магнитных характеристик алюминиевых и железных бобовых руд 14-и месторождений в разных регионах и разного возраста показало, что маггемит является типичным минералом континентальных бобовин (Свяжина, Данилов, 1985). Палеомагнитные данные позволили уточнить время его образования в бокситовой залежи: процесс происходил в течение первых миллионов лет. 

Тема по бокситам была основной, но не единственной. В 60-х годах прошлого столетия к.г.-м.н. Т.М. Кошкина изучила состав и установила закономерности распределения ферромагнитных минералов в интрузивах Тагильского массива. Исходя из содержания титана в титаномагнетите ею сделана оценка глубины образования пород массива – 2-3 км. Тогда же Т.И. Бычкова показала на примере сысертской свиты девона на Среднем Урале, что метаморфические породы перемагничены полем позднего палеозоя. 

В 1976 г. к.г.-м.н. И.А. Свяжиной были начаты палеомагнитные исследования в приложении к палеогеографии, палеотектонике и палеогеодинамике Урала и Северного Казахстана – по проблеме, которая остается главной в тематике группы и поныне. В разное время в исследованиях участвовали науч. сотр. Е.В. Загидуллина, А.А. Ахметзянова, Р.А. Коптева, З.С. Мезенина, Е.Г. Попова, лаб. Н.А.Курагина, Е.И.Волчихина и др. 

Палеомагнитные исследования проведены на 130 разрезах палеозоя и раннего мезозоя Северного, Среднего, Южного Урала и Северного Казахстана: шельфа и склона Восточно-Европейского палеоконтинента (ВЕК), Восточно-Уральских террейнов, зоны Главного Уральского глубинного разлома и Кокчетавском террейне Северного Казахстана, между 61 и 49 гр. с.ш. Объекты для исследований были предложены чл.-кор. В.Н. Пучковым (Уфа), д.г.-м.н. Г.А. Смирновым, д.г.-м.н. К.С. Ивановым, к.г.-м.н. Г.А. Петровым (Екатеринбург), В.Ф. Коробковым (Актюбинск). Из палеозойских отложений наиболее представительный материал получен по породам ордовикского возраста. На палеогеографических схемах Урала и Северного Казахстана показано, что в течение ордовика направления палеомеридианов были субпараллельными современному, в то время как разница палеоширот ВЕК и Южно-Уральских блоков достигала 20градусов. На Среднем и Северном Урале палеомагнитные широты ВЕК и Тагильской, Алапаевской палеодуг, которые начали формироваться в позднем ордовике, были близки. (Свяжина, Пучков, Иванов, Петров, 2003). 

На палеотектонических реконструкциях ордовика восточный край ВЕК располагался между 5 гр. ю.ш. и 20 гр. ю.ш., тогда как все Восточно-Уральские террейны и Кокчетавский блок находились в приэкваториальной области, напротив современного ПолярногоУрала. 

Если палеогеографическая и палеотектоническая реконструкции в раннем силуре мало отличались от ордовикских, то в девоне обстановка изменилась. Согласно палеомагнитным данным палеогеографическая сетка оказалась развернутой таким образом, что меридианы и широты как бы поменялись местами и будущий Урал расположился вдоль экватора в пределах 2 гр. ю.ш. - 8 гр. с.ш. Вращение региона против часовой стрелки привело к перегруппировке блоков, и Южно-Уральские террейны заняли положение напротив юго-восточного края ВЕК. Трек, по которому происходило их смещение, находился восточнее Тагильской и Алапаевской палеодуг, положение которых относительно ВЕК сохранилось (Петров, Свяжина, Рыбалка, 2000). Выравнивание палеоширот края ВЕК и Тагильской, Магнитогорской палеодуг свидетельствует о возможности их касания в девоне (Свяжина, Пучков, Петров, 2003). 

В позднем палеозое палеомагнитные широты составили 15-20 гр. с.ш., что свидетельствует о значительном смещении уральских блоков на север, с постепенным сближением ВЕК и Южно-Уральских террейнов, которое завершилось косонаправленной коллизией. Причина косого смыкания объясняется разной скоростью их перемещения: направленная к северу составляющая скорости движения ВЕК была большей примерно на 1 см / год. 

В триасе палеогеографическая обстановка на Урале в целом сохранялась и отличалась от позднепалеозойской более северными палеоширотами, которые на Среднем Урале составили 32-34 гр. с.ш. 

Таким образом, палеогеодинамическая обстановка на Урале, начиная с ордовика, неоднократно изменялась. Если в ордовике - раннем силуре происходило лишь небольшое смещение на север, то в начале девона оно сменилось вращением структур региона против часовой стрелки. С раннего карбона, по крайней мере, по триас наблюдалось значительное смещение на север, а после триаса последовал поворот по часовой стрелке и дальнейшее движение на север, в результате которых Урал занял современное положение. 

Палеореконструкции географической, тектонической и геодинамической обстановок на Урале и Казахстане, выполненные для шести эпох палеозоя и триаса мезозоя, послужили основой палеомагнитной модели формирования Урала и Казахстана (Свяжина, Пучков, Овчаренко, 2003)
Результаты реконструкций палеоширот по палеоманитным данным
 

Дальнейшие палеомагнитные исследования будут направлены на уточнение модели, в частности для интервала силур-девон – времени проявления на Урале каледонской складчатости. Группа располагает необходимым оборудованием, в том числе спин-магнитометрами JR-4, JR-6 (Чехия), терморазмагничивающими установками с многослойными магнитными экранами. 

Палеомагнитные исследования, проводимые в Институте геофизики, находили поддержку разных организаций. В 1976-1980 годах работы проводили по заданию 0.50.01.01.02 Н2 ГКНТ СМ СССР. В 1986-1990 годах палеомагнитный метод применялся в рамках программы ГКНТ СМ СССР 0.50.01.02.05.Н13. В 1991-1994 годах работу выполняли по заданию 1.8.4.2.2. ГНТП №18. В 1995-1996 годах исследования были поддержаны РФФИ, проект 95-05-14143. В 1996-1997 годах палеомагнитные исследования на Южном Урале проводились совместно с коллегами из Института общей и прикладной геофизики при Людвиг-Максимилиан Университете, г. Мюнхен. Часть уральских образцов в 1997 г. была исследована И.А. Свяжиной в палеомагнитной лаборатории этого Института. 

В 1992-2000 годах палеомагнитные исследования проводились параллельно с международной программой EUROPROBE, и материалы доложены в 1995, 1998 и 2000 годах на заседаниях рабочей группы проекта. Результаты исследований приведены в итоговой монографии по EUROPROBE (ред. Морозов А.Ф. – МПР, Павленкова Н.И. – РАН; в печати) в гл.5 «Строение и эволюция Урала», проект «URALIDES», раздел 5.3. 

Палеомагнитная группа принимала участие в изучении керна сверхглубоких и глубоких скважин. По сверхглубоким скважинам составлен палеомагнитный разрез Мурунтауской СГ-10, в черносланцевой толще которой впервые была выделена карбидная форма углерода и установлено время образования магнитных карбидов железа (Свяжина, Коптева, Лагутина, Глухих, 1996). Систематическое изучение керна Уральской СГ-4 проведено в интервале 3000-5000 м, остальных – Воротиловской, Колвинской, Тимано-Печорской и КТБ (ФРГ) – отдельных интервалов. Общий вывод исследований – магнетизм пород, в основном, связан с сульфидами железа. 

Результаты последовательно докладывались на съездах, конференциях, совещаниях различных рангов и изложены в более чем 120 публикациях, включая монографию. Кроме того, палеомагнитные направления и палеомагнитные полюса приведены в 7 выпусках сборников материалов Мирового центра данных Б (по СССР) и GMAP - 1993. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Петров Г.А., Свяжина И.А., Рыбалка А.В. Геодинамическая реконструкция Тагильской палеостроводужной системы по геологическим и геофизическим данным // Отечественная геология, 2000, №4, с.14-20. 

2. Свяжина И.А., Данилов М.А. Маггемит в железобобовой породе из Североонежских месторождений бокситов // ДАН, 1985. Т.230, № 3, с. 738-742. 

3. Свяжина И.А., Иванов Н.А. О диагностике и генезисе окислов железа в бокситах Урала и Тургайского прогиба по магнитным и палеомагнитным данным. В кн.: Проблемы генезиса бокситов. М.: Наука, 1975, с. 252-257. 

4. Свяжина И.А., Коптева Р.А., Лагутина М.В., Глухих И.И. Диагностика магнитных карбидов железа в углеродисто-слюдистых сланцах Мурунтауской СГС // ДАН, 1996. № 6. Т. 347. № 6. С. 792-794. 

5. Свяжина И.А., Пучков В.Н., Иванов К.С., Петров Г.А. Палеомагнетизм ордовика Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 2003, 136 с. 

6. Свяжина И.А., Пучков В.Н., Овчаренко А.В. Палеомагнитные реконструкции движений литосферных блоков Урала и Северного Казахстана от ордовика и доныне // Эволюция тектонических процессов в истории Земли: Материалы XXXVII Тектонического совещания, Новосибирск: ОИГГиМ СО РАН, 2004. С. 145-147. 

7. Свяжина И.А., Пучков В.Н., Петров Г.А. О палеомагнетизме среднепалеозойских отложений Урала // Эволюция внутриконтинентальных подвижных поясов: тектоника, магнетизм, метаморфизм, седиментогенез, полезные ископаемые. Материалы научной конференции, IX чтения А.Н. Заварицкого, Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2003, с.62-64. 

В данном направлении исследований можно выделить два раздела: 

Раздел 1. Разработка методики моделирования и создание динамических моделей регионального и глобального деформационного и сейсмического процесса 

Основные результаты, полученные по разделу 1: 

- Создана информационная основа исследований (база напряженно-деформированного состояния и база геодинамических индикаторов деформационного процесса Уральского региона); 

- Создана методика моделирования процесса современного динамического деформирования земной коры на основе аппроксимирующих конструкций; 

- Создана 4D-модель деформационного и сейсмического процесса в земной коре Уральского региона и территорий обрамления. 

- Методика использована также для создания динамических моделей деформационного процесса и сейсмичности по другим регионам (Северный Тянь-Шань и Средняя Азия, остров Тайвань, Юго-Восточная Европа, Прикаспийская впадина). 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Овчаренко А.В. Динамические модели деформационных процессов в земной коре и сейсмологический прогноз. ДАН, т.359, № 2, 1998, с.251-254. 

2. Ovcharenko, A.V., 1999. 4-Dimensional models of deformation of the Earth's crust and earthquake prediction, J. of Earthquake Research in China, 13(1), 60-84. 

3. Нусипов Е., Овчаренко А.В., Сейсмичность и динамика напряженно-деформированного состояния земной коры Северного Тянь-Шаня. Алматы, «Айкос», 1998, 194 с. 

4. Овчаренко А.В. Cоздание 4D-моделей развития земной коры Урала по комплексу геополей. Уральский геофизический вестник, №1, 2000, с.81-85, ИГФ УрО РАН. 

5. Овчаренко А.В., Соколов В.Ю., Лоо К.-Х. Вен К.-Л. Аналитическое продолжение сейссмического каталога Тайванского региона на основе моделей деформационного и сейсмического процессов зeмной коры// Уральский геофизический вестник, Екатеринбург, ИГФ УрО РАН.-2001, №2, с.49-55. 

6. Sokolov V., Ovcharenko A.V. et. al. Seismic Hazard Assessment for the Taiwan Region on the Basis of Resent Strong-Motion Data and Prognostic Zonation of Future Earthquakes. J. Natural Hazard, N 33, 2004, 319-363. 

7. Ovcharenko, A.V., 1997. Estimation of the velocity of modern horizontal displacement of the Urals Earth crust from vertical movement and relief of the day surface. Journal of Earthquake prediction research, 6(4), 510-526. 

8. Овчаренко А.В., Соколов В.Ю., Лоо К.-Х. Вен К.-Л. Аналитическое продолжение сейсмического каталога Тайванского региона на основе моделей деформационного и сейсмического процессов зeмной коры// Уральский геофизический вестник, Екатеринбург, ИГФ УрО РАН.-2001, №2, с.49-55. 

9. Nusipov E., Ovcharenko A. V., (2003):Strategy and method of dynamic modeling of modern and paleo- deformation of the Earth’s crust in order to predict dangerous geodynamic processes in the Caspian basin region. In the book Seismic and geodynamic risk problems in the republic of Kazakhstan, Almaty, Gylym, 93-114. 

10. Ovcharenko A., Sokolov V., Loh C.H. and Wen K.L.Seismic Hazard Assessment for the Taiwan Region on the Basis of Resent Strong-Motion Data and Prognostic Zonation of Future Earthquakes. Stage II. Seismic zonation of the Taiwan region in terms of dasign input groud motion parameters. Part 1 Stady of the resent geodynamic (seismicity and Earht’crust deformation) process in the Taiwan region for purposes of seismic zonation. NCREE-01-013, National Center for Reserch on Earhtquke Engineering, Taipei, Taiwan, R.O.C. 2001, 238 pp + CD version. 

11. Ovcharenko, A., V. Sokolov, C.-H. Loh and K.L. Wen, 2000b. Seismic Hazard Assessment for the Taiwan Region on the Basis of Resent Strong-Motion Data and Prognostic Zonation of Future Earthquakes. Stage 1. Evalution of the resent approaches and development of the revised and new models. Stage I. Evaluation of the recent approaches and development of the revised and new models Part 1. Ground motion attenuation and site effect. Report NCREE-00-028, 2000. 

12. Ovcharenko, A., V. Sokolov, C.-H. Loh and K.L. Wen, 2000c. Seismic Hazard Assessment for the Taiwan Region on the Basis of Resent Strong-Motion Data and Prognostic Zonation of Future Earthquakes. Stage 1. Evalution of the resent approaches and development of the revised and new models. Part 2. Development of the models for the Earth’s crust deformation for the prognostic purposes. Report NCREE-00-029, 2000. 

13. Ovcharenko, A., V. Sokolov, C.-H. Loh and K.L. Wen, 2000a. 4-Dimensional models for the Earth's crust deformation in the Taiwan region: earthquake prediction and zonation (Project description and preliminary results). Proc. of Int. workshop on annual commemoration of Chi-Chi Earthquake. Vol. 1, p. 340-351. 

14. Ovcharenko A., Sokolov V., Loh C.H. and Wen K.L., 2001b. Analytical extension of the seismic catalogue based on the 5-D model for seismicity and the 4-D model for process of deformation. Abstracts book EGS xxvi general assembly, Nice, France, March 2001, SE070. 

15. Ovcharenko A., Sokolov V., Loh C.H. and Wen K.L., 2001a. 4-d model for the earth crust deformation: creation and application on the example of the Taiwan region 4-d model for the earth crust deformation: creation and application on the example of the Taiwan region. Abstracts book EGS xxvi general assembly, Nice, France, March 2001. Se071. 

16. Ovcharenko (2004), A.; Sokolov, V.; Wenzel, F. Modelling of the Earth crust deformation and seismicity in south-eastern Europe: main results and comparison with independent observations EGU 2004 (Nice, France, 26-30 April),EGU04-A-02097,http://www.copernicus. org/EGU/ga/egu04/programme/overview.html Ovcharenko A.V., Sokolov S.V. et. al. Evalution of parameters of future Earthquakes for purposes of seismic zonation and Hazard Assessement. Proceed. PCEE-2003, 7-th, Pacific conference of Earthquake Engineering, Uni. of Canterbury Christchurch, New Zeeland, 2003, pp. 113-115, and CD. 

Раздел 2. Создание информационной основы и методики моделирования плотностных и магнитных неоднородностей земной коры Уральского региона и территорий обрамления 

Основные результаты, полученные по разделу 2: 

- Разработана технология дигитализации картографических материалов большого объема и на этой основе созданы числовые компьютерные модели основного комплекса геополей Уральского региона и территорий обрамления (гравитационного, магнитного, рельефа поверхности, рельефа глубинных границ раздела земной коры, геологических и геодинамических параметров и т.д.). Числовые модели геополей составляют информационную основу моделирования, позволяют пpоводить объективные paзноплaновые исследовaния особенностей стpоения и paзвития земной коpы региона, pешaть разнообразные пpиклaдные задачи экологической направленности. 

- Создан ряд методов анализа скрытой и слабо проявленной структуры геополей (методa paзделения полей нa системы компонент с aпpиоpно зaдaнными стaтистическими свойствaми, трансформации и фильтрации для выявления информационно полных систем линеамент, кольцевых или мульти-ринговых структур). По aнaлизу комплекса геополей для Уpaлa создaн комплект paзличных новых кapт: полных линеaментных систем, нapушенности и подвижности земной коpы, покaзaтелей связи геополей и дp. 

- Создан ряд динамических имитационных моделей процесса осадконакопления, кинематики интрузивного магматизма и др. 

- Создана и развивается методика решения обратной 3D-гравиметрической и магнитометрической задачи для классов плотностных и магнитных неоднородностей на основе построения устойчивого обратного оператора. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Овчаренко А.В. Компьютеpная база геополей Уpала-инфоpмационная основа нового этапа в изучении земной коpы pегиона М. // ДАН, М., МAИК, 1995, т. 342, N 5, c. 675-679. 

2. Овчаренко А.В. Pазделение геополей на компоненты с апpиоpно заданными свойствaми. //ДАН, М., МAИК 1995, т. 342, N 4, c. 537-539. 

3. Овчаренко А.В. Компьютерная база геополей Урала - информационная основа нового этапа исследования региона. В сб. Глубинное строение и развитие Урала. Мат. Научно-производственной конференции, посв.50-летию Баженовской ГФЭ. Екатеринбург, Наука, 1996, с.136-146. 

4. Овчаренко А.В., Березина С.В. Построение объемных распределений плотности в земной коре Урала на основе численной инверсии оператора прямой задачи для гравитационного поля. В сб. «Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей». Москва, ОИФЗ РАН, 2003, C.82-83. 

Направление включает в себя следующие разделы: 

• Методологические исследования по обоснованию общего алгоритма геологической интерпретации вещественных и энергетических полей 

• Исследование физических полей и минерагении Центрального сектора севера Евразии и Уральского подвижного пояса в его составе 

• Исследование физических полей колчеданной рудной формации 

• Исследование структурного положения и формирование геофизических критериев поисков нетрадиционных для Урала месторождений алмазов, благородных и редких металлов 

• Формирование полигона естественных природных объектов на Оренбургском пересечении Урала для экспериментальных и опытно-методических исследований с новыми видами аппаратуры и методиками решения геологических задач 

Исследования по данному направлению стали проводиться в лаборатории региональной геофизики с 1995 года, а с 2000 года была создана группа геофизического обоснования палеогеодинамики и минерагении (ГОПМ), которая стала функционировать как самостоятельное временное научное подразделение. В конце 2004 года группа вошла в состав лаборатории региональной геофизики. 

В результате выполненных сформировалось новое эффективно развивающееся направление в решении фундаментальных проблем геологии Южного Урала. Разработана эффективная технология поисков колчеданных месторождений. 

Исследования выполнялись по плану НИР Института геофизики УрО РАН, программе Отделения наук о Земле РАН, хоздоговорам. Численность группы – 6 человек. 

Темы научно-исследовательских работ, по которым проводились исследования в 2001-2005 гг.: 

«Разработка геофизических моделей и совершенствование критериев прогнозирования и поисков основных и нетрадиционных типов рудных месторождений Урала (№ г.р. 01.200.209060)». 

«Геофизическое обоснование закономерностей размещения рудных узлов крупных и суперкрупных колчеданных месторождений Урала, уточнение критериев и технологических схем поисков на основе современных аппаратурно-методических средств (№ г.р. 10002-251/ОНЗ-02/182-354/150604-532)» 

Основные результаты исследований 

• Обобщены и теоретически обоснованы единые подходы к интерпретации геополей различной природы, отражённые в предложенном алгоритме [5], заполнение которого специальными процедурами и приёмами [10] составляет сущность разрабатываемой единой теории интерпретации геополей. 

• В пределах центрального сектора Евразии впервые выделена фанерозойская тектоно-магматическая система (ТМС), объединяющая четыре последовательно сменяемые магматические серии [1,3,7]. Урал расположен в западном борту ТМС. Уникальность магматических и минерагенических проявлений ТМС объясняется с позиций плюм-тектоники. 

• Обоснована геофизическая модель колчеданной формации, включающая ряд таксонов: …рудоносные зоны, рудные узлы, рудные зоны, рудно-вулканические центры, рудные поля, рудные тела… [2,9,10]. Определены критерии и методики выявления этих объектов, объединённые в единую технологию прогнозирования, принятую МПР РФ для реализации в конкретных рудных районах. С использованием отдельных элементов технологии связаны открытия месторождений Осеннее, Летнее, Зимнее, Барсучий Лог, Левобережное. 

• На примере сопряжения Магнитогорской и Восточно-Уральской мегазон раскрыта значимость изучения физических неоднородностей в связи с проявлениями благородных и редких металлов. Предложена электрохимическая модель формирования месторождений тонкодисперсного золота. Обоснованы геофизические критерии прогнозирования этих объектов. 

• Оренбургское пересечение – единственное на Урале, рассекающее с эрозионным срезом до 10 – 15 км все основные палеозойские структуры, уходящие в осадочные бассейны Западной Сибири. Их изучение раскрывает проявления восходящего от мантии энергетического потока, являвшегося источником углеводородогенерации уникальной нефтяной провинции [7]. На пересечении впервые определена форма крупных интрузивов, раскрыта глубинная структура уникального Гайского рудного узла [9], выявлены инъективы рыхлого материала, аномальные осциллирующие реакции геологических сред на импульсное электромагнитное возбуждение [8] и другие классические и не изученные ранее явления в геологическом пространстве территории. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Виноградов А. М., Рапопорт М.С, Рыжий Б.П., Сериков Л.И. Положение Урала в структурах Евразии // ДАН, 1999. Т.365, № 4. С. 512-515. 

2. Vinogradov, Albert M. Pyritic deposits in geofields of Ural // 31st International Geological Congress. Rio de Janeiro, 2000. 

3. Vinogradov, Albert M. Magmatizm manifestations in central sector of North Eurasia // 31st International Geological Congress. Rio de Janeiro, 2000. 

4. Виноградов А. М. Вопросы геофизического обоснования палеогеодинамики Урала и сопредельных территорий // Уральский геофизический сборник, № 1, Екатеринбург: УрО РАН, 2000, С. 34-39. 

5. Виноградов А. М. Блок-схема общего алгоритма геологической интерпретации вещественных и энергетических полей // Геофизика и математика : Материалы Второй всероссийской конференции / Под ред. В.Н. Страхова. Пермь: ГИ УрО РАН, 2001. С. 42-56. 

6. Баранников А. Г., Бушарина С. В., Виноградов А. М. Кировское месторождение – новый тип золотого оруденение на Южном Урале. // Известия Уральской государственной горно-геологической академии. Сер. Геология и геофизика – 2002. Вып. 15. С. 83-90. 

7. Виноградов А. М. Структура магматических серий и глубинное строение центрального сектора севера Евразии // Вулканизм и геодинамика: Материалы II Всерос. симпозиума. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2003, С. 619-622. 

8. Виноградов А. М., Фомин Т. Л., Крупин И. В. Метод переходных процессов – опыт применения и перспективы развития (на примере колчеданных месторождений Урала). // Урал. геофизич. вестник, № 6. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. С. 16-23. 

9. Гайский ГОК; геология Гайского и Подольского медно-цинковых колчеданных месторождений на Урале. // Прокин В. А., Буслаев Ф. П., Виноградов А. М. и др. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2004. 148 с. 10. Виноградов А. М. Геополя и колчеданы Южного Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. 186 с.