Тектономагнитный метод мониторинга напряженного состояния земной коры и его использование в Байкальском регионе и на Алтае.

Терминология
Тектономагнетизм – комплекс явлений в земной коре, вызывающих изменения постоянного магнитного поля и обусловленных геодинамическими и сейсмическими процессами:
пьезомагнитные (магнитоупругие) эффекты – явление изменения намагниченности при его деформации - эффект, обратный магнитострикции.
электрокинетические эффекты – возникновение электрического тока и, как следствие, магнитных эффектов при просачивании флюидов сквозь твердую матрицу горных пород.

Физический механизм магнитоупругого эффекта
C = 1/Χο dΧ/dσ;
Капица С.П., 1955
В перпендикулярном направлении:
С┴ = - 0.5 С║
F
F
где
С – магнитоупругий (пьезомагнитный) коэффициент;
Хо – магнитная восприимчивость образца горной породы до приложения нагрузки сжатия;
dX – изменение магнитной восприимчивости под действием одноосной сжимающей нагрузки на образец в направлении действия этой нагрузки;

История развития метода в нашем Институте
В конце 60-х годов прошлого столетия был предложен новый подход к изучению пьезомагнитного эффекта горных пород, который существенно повышал информативность тектономагнитного метода:
Фотиади Э.Э., Каратаев Г.И., Ларионов В.А., Черемисин В.Г.
К изучению пьезомагнитного эффекта реакции магнитовозмущающих тел на изменения напряжений в земной коре // Доклады АН СССР, 1969, т.187, № 6, с. 1282 – 1284.
Кто работал по этой теме:
В.А. Ларионов О. Федотова
В.Г. Черемисин Н.А. Маркевич
П.Г.Дядьков Д.А. Нагорский
О.А. Михеев В. Храненко
Аппаратурные разработки:
Д.А. Нагорский (ИГиГ СО РАН),, М.А.Федотов (ИК СО РАН),
С.Максимовских (ИГФ Уро РАН), Г.К. Жиров (Казгеофизприбор),
В.П.Пак (Санкт-Петербург)

Схема сети пунктов тектономагнитных наблюдений на Байкальском геодинамическом полигоне с указанием участков. Рядовые пункты обозначены желтыми кружками, базовые пункты участков – красными кружками, магнитные обсерватории – треугольниками.

Подходы к решению обратной задачи магнитоупругого эффекта горных пород.
Основной трудностью при решении обратной задачи магнитоупругого эффекта горных пород является то обстоятельство, что в нашем распоряжении имеется система линейных уравнений (полученная на основе магнитных наблюдений), состоящая только из 3-х уравнений, в то время как число неизвестных значений компонент тензора, характеризующего изменение напряженного состояния, равно шести.
Подходы к решению:
изменение поляризации намагничивающего поля (искусственные или естественные источники);
проведение наблюдений над аномальными телами, направление вектора остаточной намагниченности у которых различно;
использование дополнительных знаний об ориентации осей главных напряжений.

Подходы к решению обратной задачи магнитоупругого эффекта горных пород.

Пример тектономагнитной аномалии, сопровождающей землетрясение