Структура теплового потока Южного Урала с учетом влияния палеоклимата

• Автор: Сальманова, Раушания Юрисовна
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 116 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Тектоническое строение и геотермическая изученность Южного Урала
и прилигающей части Восточно-Европейской платформы
Глава 2. Реконструкция изменений климата на Южном Урале по геотермическим данным
2.1. Восстановление температуры поверхности Земли за последнее тысячелетие
2.2. Реконструкция вюрм-голоценового потепления
2.3. Выбор модели изменений палеоклимата Урала по геотермическим
данным
Глава 3. Методика оценки искажающего влияния палеоклимата на измеренный
тепловой поток
Глава 4. Результаты учета влияния палеоклимата на измеренный тепловой
поток
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ. Каталог измеренных и исправленных на влияние палеоклимата данных по тепловому потоку Урала

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Урал характеризуется зоной аномально низких тепловых потоков (менее 30 мВт/м2) в западной части Тагило-Магнитогорского прогиба, в то время как по мировым данным тепловой поток близких по возрасту структур составляет порядка 55 мВт/м2.
В настоящее время существует несколько возможных объяснений возникновения зоны аномально низких тепловых потоков. Наиболее вероятным представляется вывод о том, что основной ее причиной является низкая теплогенерация в Тагило-Магнито горской зоне. Наблюдаемый минимум теплового потока в какой-то мере усилен искажающим влиянием палеоклимата, сильнее выраженным в неглубоких скважинах, по измерениям в которых установлено существование зоны аномально низких тепловых потоков. В то же время часть исследователей либо отрицает существенное влияние палеоклимата на измеренный тепловой поток, либо, наоборот, преувеличивает, полностью объясняя таким образом возникновение аномалии. Существуют немногочисленные попытки внести поправки на влияние палеоклимата в измеренный тепловой поток на Урале. Несмотря на то, что в настоящее время большинство исследователей признает факт искажения измеренного теплового потока влиянием палеоклимата, до сих пор не существует единой методики учета этих искажений, и в мире не известны работы, в которых хотя бы по отдельным регионам были построены карты исправленного теплового потока.
Необходимо отметить, что, кроме палеоклимата, на распределение теплового потока может оказать влияние движение подземных вод. Существующие на сегодняшний день работы (Сальников, Попов, 1982; Попов и др, 1999; Хуторской и др., 2004; Яковлев, 1999, и др.) не позволяют однозначно оценить искажения теплового поля на Урале под действием

фильтрации. Возможно, исключение влияния палеоклимата будет способствовать выяснению роли гидрогеологического фактора.
Учет искажающего влияния палеоклимата должен внести вклад в уточнение представлений о распределении теплового потока на Урале и в понимание природы Уральской аномалии тепловых потоков.
Цель работы. Изучение природы аномалий теплового потока на Южном Урале и прилегающих территориях. Введение поправок на искажающее влияние палеоклимата в значения плотности теплового потока, полученные классическим методом. Составление нового варианта карты распределения теплового потока, исправленного с учетом влияния палеоклимата.
Основные задачи работы.
1. Реконструкция изменений климата на Южном Урале по геотермическим данным.
2. Создание модели изменений климата на Южном Урале в прошлом и выработка единой методики введения палеоклиматических поправок, с учетом региональной зависимости палеоклиматического сигнала.
3. Математическое моделирование искажений теплового потока и геотермического градиента для различных зон.
4. Вычисление исправленных на влияние палеоклимата значений теплового потока.
5. Составление нового варианта карты распределения теплового потока Урала, исправленного на влияние палеоклимата.
6. Анализ и интерпретация полученных результатов.
Научная новизна. Выполнены реконструкции изменений климата методом инверсии в функциональном пространстве по измерениям температуры в скважинах на Центральном и Южном Урале на разные периоды времени: за последние несколько столетий и на период до 100 тысяч

Температура, °С О 2 4 6 8 10 11 14 16
Рис 2.1. Термограммы, вошедшие в выборку.
Измерения температуры выполнены с шагом 10 или 20 м с точностью до 0,02 °С. Теплопроводность образцов пород, слагающих разрез, изучена детально, кроме самой верхней его части, сложенной выветрелыми породами. Для большинства скважин предполагалось, что среда однородна, и при инверсии использовалось среднее значение теплопроводности. В некоторых случаях использовалась слоистая модель, если теплопроводность значительно отличалась в различных частях разреза.