Роль термоэлектрических элементов земной коры в изучении ее глубинных температурных процессов
https://doi.org/10.31660/0445-0108-2019-3-7-15
Аннотация
Разработана модель природного термоэлектрического элемента земной коры. Его основой являются долгоживущие глубинные разломы с графитистыми породами внутри, которые обеспечивают непрерывную электрическую связь между верхней частью земной коры и мантией. Разность температур между ними из-за геотемпературного градиента может достигать 1 000 0С и более. В результате в геотермоэлектрическом элементе, на основе явления Зеебека, возникают термо э.д.с. и направленно движущиеся снизу — вверх термоэлектрические токи. По этой причине над графитистыми породами могут фиксироваться электрохимические потенциалы с наложенными на них термопотенциалами любой интенсивности вплоть до –2...–10 В. Стационарные наблюдения за этими термопотенциалами могут способствовать изучению напряженных зон Земли и контролировать температурную динамику глубинных процессов, которые часто связываются с вулканической деятельностью и сейсмическими событиями.
Об авторе
А. Н. Дмитриев
Тюменский индустриальный университет
Россия
Россия
Дмитриев Аркадий Николаевич, д. г.-м. н., профессор кафедры прикладной геофизики, директор научно-технического центра «Геофизические поисковые технологии»
Список литературы
1. Sato M., Mooney H. M. The electrochemical mechanism of sulphide self-potentials // Geophisics. – 1960. – Vol. 25, Issue 1. – P. 226–249. DOI: 10.1190/1.1438689
2. Семенов А. С. Электроразведка методом естественного электрического поля. – Л.: Недра, 1980. – 446 с.
3. Sivenas P., Beales F. W. Natural geobatteries associated with sulphide ore deposits, I. Theoretical studies // Journal of Geochemical Exploration. – 1982. – Vol. 17, Issue 2. – P. 123–143. DOI: 10.1016/0375-6742(82)90029-2
4. Bigalke J., Grabner E. W. The Geobattery model: a contribution to large scale electrochemistry // Electrochimica Acta. – 1997. – Vol. 42, Issues 23–24. – P. 3443–3452. DOI: 10.1016/S0013-4686(97)00053-4
5. Жамалетдинов А. А. Электропроводность земной коры территории России и сопредельных стран // Вопросы геофизики. – 2006. – Вып. 39. – С. 69–90.
6. Жамалетдинов А. А., Кулик С. Н. Крупнейшие аномалии электропроводности мира // Геофизический журнал. – 2012. – Т. 34, № 4. – С. 22–397.
7. Вольфсон Ф. И., Яковлев П. Д. Структуры рудных полей и месторождений. – М.: Недра, 1975. – 271 с.
8. Копылов М. И. Физико-геологические модели формирования рудоносных систем юга Дальнего Востока России: дис. … д-ра геол.-минерал. наук. – Иркутск, 2010. – 295 с.
9. Экспериментальное исследование процессов концентрирования меди, цинка, кобальта, никеля и серебра в черных сланцах дуруджинской зоны южного склона большого Кавказа (Азербайджан) / Ч. М. Кашкай [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология. – 2017. – № 2. – С. 88–93.
10. Дмитриев А. Н. Об электрохимических явлениях в процессе минералообразования // Советская геология. – 1981. – № 6. – С. 106–113.
11. Дмитриев А. Н., Боркун Ф. Я. Экспериментальные исследования естественных ЭДС электронных проводников в мерзлых породах // Труды ЗапСибНИГНИ. – Вып. 74. – 1974. – С. 174–178.
12. Дмитриев А. Н. Геолого-геофизические основы поисков электрически поляризованных объектов — нефтяных и рудных залежей (на примере Западной Сибири). – Тюмень, 2007. – 226 с.
13. Lasfargues P. Prospection electrique per courants continus: Carte de potentiel, resistivite, polarisation induite. – Paris: Masson et Cie, 1957. – 290 p.
14. Aizawa K. A large self-potential anomaly and its changes on the quiet Mt. Fuji, Japan // Geophysical Research Letters. – 2004. – Vol. 31, L05612. – Available at: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1029/2004GL019462.
15. Столов Б. Л. Об уникальных аномалиях геоэлектрических полей Приморья и их значении для геологического изучения недр (Дальний Восток России) // Тихоокеанская геология. – 2018. Т. 37, № 1. – С. 67–76. DOI: 10.30911/0207-4028-2018-37-1-67-76
16. Goldie M. Self-potentials associated with the Yanacocha high-sulfidation gold deposit in Peru // Geophysics. – 2002. – Vol. 67, Issue 3. – P. 684–689. DOI: 10.1190/1.1484511
17. Карпов Г. А., Федорченко И. А., Яроцкий Г. П. Результаты комплексных геофизических исследований в кальдере Узон (Камчатка) // Материалы конф., посвященной Дню вулканолога (30–31 марта 2009 г.). – Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2010. – С. 141–148.
18. Дмитриев А. Н. Постоянное естественное электрическое поле Земли – его природа, новые поисковые возможности // Труды международного форума по проблемам науки, техники и образования / Под ред. В. А. Малинникова, В. В. Вишневского. – М.: Академия наук о Земле, 2009. – Т. 2. – С. 56–64.
19. Столов Б. Л., Дмитриев В. И. Глубинные аномалии естественного электрического поля в Приморье, геологическая природа и методика их выделения // Геофизика. – 2006. – № 4. – С. 44–51.
20. Калашников С. Г. Электричество. – М.: Наука, 1977. – 592 с.
21. Савельев И. В. Курс общей физики: в 3 т. Т. 2. – М.: Наука, 1970. – 336 с.
22. Матвеев А. Н. Электричество и магнетизм. – М.: Высшая школа, 1980. – 464 с.
23. Тюшев А. Н. Курс лекций по физике. Часть 5. Квантовая физика: учеб. пособие. – 2-е изд., испр. и доп. – Новосибирск, СГГА, 2011. – 167 с.
24. Павлов П. В., Хохлов А. Ф. Физика твердого тела: учеб. – М.: Высшая школа, 2000. – 494 с.
25. Мартинсон Л. К., Смирнов Е. В. Квантовая физика. – М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. – 496 с.
26. Справочник по электротехническим материалам / Под ред. Ю. В. Корицкого, В. В. Пасынкова, Б. М. Тареева. – Л.: Энергоатомиздат, 1988. – Т. 3. – 728 с.
27. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. – М.: Высшая школа, 1996, 638 с.
28. Tozer D. C. The electrical properties of the Earth’s interior // Physics and Chemistry of the Earth. –1959. – Volume 3. – P. 414–435. DOI: 10.1016/0079-1946(59)90010-2
29. Uffen R. J. A method of estimating the melting point gradient in the Earth’s mantle // Transactions American Geophysical Union banner. – 1952. – Vol. 33, Issue 6 – Р. 893–896. DOI: 10.1029/TR033i006p00893
30. Общая геофизика: учеб. пособие / Под ред. В. А. Магницкого. – М.: Изд-во МГУ, 1995. – 317 с.
31. Хмелевской В. К. Геофизические исследования земной коры. Книга 2. Региональная, разведочная, инженерная и экологическая геофизика. – Дубна, 1999. – 182 с.
32. Хамидуллина Г. С. Петрофизика: учеб. пособие. – Казань: Казанский государственный университет, 2009. – 90 с.
33. Structural control of collapse events inferred by self-potential mapping on the Piton de la Fournaise volcano (La Reunion Island) / S. Barde-Cabusson [et al.] // Journal of Volcanology and Geothermal Research. – Vol. 209–210. – P. 9–18. DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2011.09.014
34. Self-Potential Studies in Volcanic Areas (3) – Miyake-jima, Esan and Usu / Ya Nishida [et al.] // Journal of the Faculty of Science. Series 7: Geophysics. – 1996. – Vol. 10, Issue 1. – P. 63–77.
35. Self-potential anomalies in some Italian volcanic areas / R. D. Maio [et al.] // Annali di Geofisica. – 1996. – Vol. XXXIX, Issue 1. – P. 179–188.
36. Self-Potential Studies in Volcanic Areas(2): Usu, Hokkaido Koma Ga-take and Me-akan / N. Matsushima [et al.] // Journal of the Faculty of Science. Series 7: Geophysics. – 1990. – Vol. 8, Issue 5. – P. 465–477.
37. Общие закономерности естественных электрических полей и их связь с геотектоническими структурами (Камчатка) / Р. А. Лементуева [и др.] // Тектонофизика и актуальные вопросы о Земле. К 40-летию создания М. В. Гзовским лаборатории тектонофизики в ИФЗ РАН: сб. докладов Всеросс. конф. В 2 т. – М.: ИФЗ, 2009. – Т. 2. – 451 с.
38. Дмитриев А. Н. Экспериментальная проверка природы естественного электрического поля Земли // Современные технологии нефтегазовой геофизики: материалы докладов междунар. науч.-практ. конф. (Тюмень, 18–19 мая 2017 г.) / Отв. ред. С. К. Туренко. – Тюмень: ТИУ, 2017. – С. 5–12.
Рецензия
Для цитирования:
Дмитриев А.Н. Роль термоэлектрических элементов земной коры в изучении ее глубинных температурных процессов. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2019;(3):7-15. https://doi.org/10.31660/0445-0108-2019-3-7-15
For citation:
Dmitriev A.N. The role of thermoelectrical elements of Earth’s crust in the study of its thermal deep processes. Oil and Gas Studies. 2019;(3):7-15. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/0445-0108-2019-3-7-15
Просмотров:
476
Послать статью по эл. почте 
Оставить комментарий 