Вестник Кольского научного центра РАН. 2011, №3.

Результаты моделирования методом сеточной аппроксимации Данный метод сеточной аппроксимации уравнений для векторного и скалярного потенциалов электромагнитного поля был апробирован на модели тектонических разломов, предложенной в работе [1] для объяснения результатов экспериментальных работ 2009 г. и изображенной на рисунке. 1, с учетом «берегового» эффекта Баренцева моря. Полученные результаты моделирования для частоты 3.822 Гц представлены на рисунке 2, видно, что рассчитанные значения компонент магнитного поля хорошо согласуются с экспериментальными данными и демонстрируют аномальный эффект значительного превышения амплитуды вертикальной компоненты магнитного поля Hz над горизонтальными. Однако для более высоких частот 41, 62, 82 Гц, на которых производились измерения в эксперименте 2010 г., предложенная модель тектонических разломов перестает быть адекватной. На рисунке 5 приведены модельные значения компонент магнитного поля, рассчитанные для частоты 41 Гц. Видно, что данная модель не позволяет получить аномально большие значения вертикальной компоненты магнитного поля Hz на широтном профиле. Это можно объяснить тем, что характерный размер, определяющий распространение электромагнитного поля в среде, - толщина скин-слоя на более высоких частотах значительно сокращается, так, если для частоты 3.822 Гц он составляет 25.7 км, то для 82 Гц - уже 5.6 км. Поэтому «береговой» эффект Баренцева моря на более высоких частотах ослабевает, и основной вклад в формирование аномального поля вносят близлежащие к точкам наблюдения проводящие тектонические зоны. Подтверждением этого может служить тот факт, что с повышением частоты отношение амплитуд вертикальной компоненты магнитного поля к горизонтальной Hz/Hx имеет тенденцию к уменьшению (рис. 3, фрагменты 1, 3, 5). Для согласования результатов моделирования с экспериментальными данными необходимо было откорректировать модель тектонических разломов. В частности, для того чтобы обеспечить аномально высокие значения амплитуды вертикальной компоненты магнитного поля Hz в точках наблюдения 2 и 3, проводящий элемент 3, простирающийся с северо-запада от Кольского залива на юго-восток к реке Воронья, надо было изогнуть так, чтобы северная его часть шла более полого, в субширотном направлении, как изображено на рисунке 6. При этом широтный профиль пересекается этим элементом между точками 3 и 4, а меридиональный профиль между точками 4 и 11. В целом, такое положение этого элемента соответствует геологической границе гнейсо-диоритового блока [7], вследствие чего можно предположить о наличии здесь тектонического разлома. Кроме того, проводящий элемент 4, простирающийся с северо-востока от Териберской губы на юго-запад, необходимо сместить так, чтобы он пересекал широтный профиль между точками 4 и 5, а меридиональный профиль между точками 4 и 11. Такое положение этих проводящих элементов обеспечивает скачки модельных значений фазовой характеристики вертикальной компоненты магнитного поля Hz, близкие к экспериментально наблюденным. Из модели были исключены проводящий элемент 6, так как его влияние на результаты моделирования на частотах 41, 62 и 82 Гц пренебрежимо мало, и элементы 7 и 8, наличие которых было излишним для интерпретации экспериментальных данных. Рис. 5. Значения амплитуд компонент магнитного поля на частоте 41 Гц вдоль широтного профиля, модельные значения рассчитаны для исходной модели: 1 - экспериментальные, 2 - модельные значения для вертикальной компоненты Hz, 3 - экспериментальные, 4 - модельные значения для горизонтальной компоненты Hx, 5 - экспериментальные, 6 - модельные значения для горизонтальной компоненты Hy 55