О теллурическом механизме генерации ОНЧ электромагнитного излучения в области магнито-электрической аномалии Цкалцминда-Уреки

Abstract

На черноморском побережье Грузии, в курортном местечке Цкалцминда-Уреки существует локальная геомагнитная аномалия, простирающаяся между устьями рек Супса и Чолоки. Она занимает не только узкую береговую полосу, но распространяется также и в сторону моря. По результатам магнито-электрометрической разведки, эта территория является примером аномалии, малой по абсолютной интенсивности, но с резкими градиентами геомагнитного поля. Особые геофизические характеристики этого места складываются из-за действия нескольких взаимосвязанных природных факторов: выносом рекой Супса богатых магнетитом песков с Аджаро-Гурийских гор; просачиванием морской воды в прибрежную среду; эффектом электрической поляризации, возникающем в следствие движения электропроводящей жидкости в намагниченной пористой породе. В результате этого возможно накопление не только связанных, но и свободных поляризационных зарядов. Релаксация которых будут происходить через теллурические токи, а также электромагнитное излучение. Действительно, в поляризованной среде могут возникнуть электрические и магнитные моменты в среде с постоянно меняющимися под воздействием внешнего переменного электрического поля параметрами. Именно действие такого фактора является наиболее вероятным механизмом генерации электромагнитного излучения в области геомагнитной аномалии. Следовательно, существование подобного уникального по своим геофизическим характеристикам места может оказаться полезным для проверки модели собственных электромагнитных колебаний локального сегмента системы Литосферы-Атмосферы-Ионосферы (ЛАИ), используемой для объяснения механизма генерации ОНЧ электромагнитного излучения в процессе подготовки землетрясений. Наиболее часто фиксируется очень низкочастотное, в диапазоне 1кГц÷1мгГц хотя возможно также появление крайне низкочастотного (КНЧ), в диапазоне 100Гц÷1кГц, электромагнитного излучения. Кроме того, что оно являются индикатором землетрясения, электромагнитное излучение может стать причиной возникновения локальных возмущений атмосферы. Они способны влиять на устойчивость электрических и термодинамических характеристик воздушной среды и стать причиной изменения локальных метеорологических параметров.

საქართველოს შავი ზღვის სანაპირო ზოლში, წყალწმინდა-ურეკის საკურორტო ზონაში, მდებარეობს ლოკალური გეომაგნიტური (მაგნიტო-ელექტრული) ანომალია. ის მოიცავს ხმელეთის ვიწრო ზოლს მდინარე სუფსისა და მდინარე ნატანების შესართავებს შორის და ვრცელდება ზღვის მიმართულებით. მრავალწლიანი გეოფიზიკური დაზვერვის მონაცემების თანახმად, ეს ტერიტორია წარმოადგენს მცირე აბსოლუტური ინტენსივობის, მაგრამ გეომაგნიტური ველის ინდუქციის მკვეთრი გრადიენტების მქონე მაგნიტო-ელექტრულ ანომალიას. მისი განსაკუთრებული გეოფიზიკური მახასიათებლების არსებობას განაპირობებს რამდენიმე ბუნებრივი ფაქტორის ერთობლივი მოქმედება: მაგნეტიტით მდიდარი ქვიშა, ჩამოტანილი მდინარე სუფსის მიერ გურია-აჭარის მთებიდან; ზღვის წყალის გაჟონვა (ჰიდრატაცია) სანაპირო ზონის მყარ გარემოში; მაგნიტოჰიდროდინამიკური (მჰდ) ეფექტი, წარმოქმნილი ელექტროგამტარი სითხის დამაგნიტებულ ფოროვან გარემოში მოძრაობის გამო. ამის შედეგად შესაძლებელი ხდება ბმული და თავისუფალი პოლარიზაციური მუხტების არაერთგვაროვანი დაგროვება. ამრიგად, პოლარიზებულ გარემოს, ცვლადი ელექტრული ველის მოქმედების შედეგად, შეიძლება გაუჩნდეს ელექტრული და მაგნიტური მომენტები. თავისუფალი მუხტების რელაქსაცია შესაძლებელია მოხდეს ზღვაში სეისმური პროცესის განვითარების გამო გენერირებული ტელურული დენების ანომალურ ზონაში ჩაკეტვისა და მათი თანმდევი მეტად დაბალი სიხშირის (მდს) ელექტრომაგნიტური გამოსხივების გენერაციის გამო. ასეთი ჰიპოთეზა ფიზიკურად მისაღებია ლითოსფერო-ატმოსფერო-იონოსფერო სისტემის ლოკალური ელექტრომაგნიტური კონტურის საკუთარი რხევების მოდელის ფარგლებში. ეს მოდელი, რომელიც ეხება მიწისძვრის ერთერთ ინდიკატორს, დაფუძნებულია მდს ელექტრომაგნიტური გამოსხივების გენერაციის ინდუქციურ მექანიზმზე სიხშირეთა მახასიათებელ დიაპაზონში 103÷106 ჰერცი. ასეთი გამოსხივება მაგნიტო-ელექტრული ანომალიის არეში შეიძლება იმდენად ძლიერი აღმოჩნდეს, რომ გამოიწვიოს ლოკალური მეტეოროლოგიური რეჟიმის ცვლილება ატმოსფეროს თერმოდინამიკური და ელექტრული პარამეტრების შეშფოთების გამო.

A local geomagnetic (magnetoelectric) anomaly is known to exist in the Black Sea coastline of Georgia, in Tskaltsminda-Ureki resort area. The anomaly encompasses a narrow territory between the estuaries of Supsa and Natanebi rivers and spreads in the direction of the sea. Based on multiyear geophysical exploration data, this territory represents a small magneto-electric anomaly of absolute intensity with sharp induction gradients of the geomagnetic field. Its particular geophysical characteristics are conditioned by a joint effect of several natural factors, such as: magnetit-rich sand carried by Supsa river from Guria-Ajara mountains; leackage of the sea water (hydration) into the solid medium of the coastline; magnetohydrodynamic (MHD) effect caused by movement of electroconductive liquid through magnetized porous medium. This gives possibility for a nonhomogeneous accumulation of bound and free polar charges. Thus, a polarized medium may acquire electric and magnetic characteristics as a result of variable electric field effect. Relaxation of free charges may occur due to locking of telluric currents generated as a result of development of a seismic process in the sea, also due to generation of VLF electromagnetic radiation accompanying these telluric currents. Such hypothesis is acceptable in the framework of a self-oscilation model of local electromagnetic circuit of the Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere system. This model which is related to one of the indicators of the earthquake is based on an inductive mechanism of VLF electromagnetic radiation generation in characteristic range of frequencies 103÷106 Hz. Such radiation in magnetoelectric anomaly area can be so intense that it may cause changes in the local meteorological regimes due to disturbance of thermodynamic and electric parameters of the atmosphere.