Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт физического материаловедения
Сибирского отделения Российской академии наук
Научная часть отчета по стационару «Горячинск» за 2013 г.
В 2013 г. на базе стационара «Горячинск» проводилась следующие научные исследования:
1. круглосуточная регистрация сигналов естественного электромагнитного поля Земли в СНЧ диапазоне с использованием регистраторов Байкал-7НR;
2. зимние и летние георадарные и радиоимпедансные исследования на акватории оз. Котокель для изучения структуры озера (георадар ОКО-2 с антенным блоком Тритон, 50 МГц, ИПИ-300);
3. ежегодные режимных GPS наблюдения на реперной точке TURK Байкальского геодинамического полигона;
4. измерения суточного хода характеристик естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИМПЗ) на частотах 2, 7 и 14.5 кГц с помощью установки МГР-01;
5. продолжен выборочный мониторинг состояния здоровья населения Республики Бурятия в п. Горячинск (Прибайкальский район) на базе бальнеологического отделения с участием врачей Центра восточной медицины МЗ РБ с помощью автоматизированного пульсодиагностического комплекса (АПДК).
Экспериментальные работы проводились в рамках Интеграционного проекта СО РАН № 11 «Литосферно-ионосферные взаимодействия в Байкальской рифтовой системе»; проектов РФФИ № 12-02-98002 «Радиофизическая диагностика сейсмоактивных разломов Байкальской рифтовой системы», № 12-02-98002 «Радиофизическая диагностика сейсмоактивных разломов Байкальской рифтовой системы», № 12-02-98007 «Георадарная и радиоимпедансная диагностика акватории озера Котокель и его прибрежной территории», № 12-05-98051 «Изучение современных геодинамических процессов в южной части Байкальской рифтовой системы с применением метода высокоточной GPS-геодезии».
В 2013 г. на стационаре «Горячинск» проводили научную работу 22 сотрудника ИФМ СО РАН, среди них 3 аспиранта очного обучения, 8 научных сотрудников Института земной коры СО РАН, 4 научных сотрудников Института Солнечно-Земной физики СО РАН и 1 преподаватель Иркутского государственного университета путей сообщения. Всего на стационаре в 2013 г. отработано сотрудниками СО РАН и других организаций 1400 человеко-дней.
Основные научные результаты, полученные на базе стационара «Горячинск» в 2013 г.:
1. На стационаре Горячинск на базе геофизических регистраторов «Байкал-7HR» созданы 3 многоканальные КНЧ-СНЧ установки для мониторинга естественного электромагнитного поля Земли. В летний период проводились круглосуточные измерения естественного электромагнитного поля.
1-й прибор использовался для круглосуточного измерения горизонтальных компонент электрического Er и магнитного Hr поля по направлениям «север-юг» и «запад-восток» (установка МТЗ) (рис. 1.);
2-й прибор для круглосуточного измерения вертикальной компоненты магнитного поля HВ и электрического поля EВ с эффективной площадью 1600 м2 с направлением В-З, и сигнал с антенны верхнего питания (установка «магнитная рамка 100 витков) (рис. 2.).
3-й прибор круглосуточно регистрировал разность потенциалов ствола живого дерева (лиственница), сигнал с магнитного датчика и сигнал с вертикальной электрической антенны (установка «Дерево»).
На рис. 3. показаны вариации разности потенциалов между электродом на высоте 3 метра и «земляным» электродом в течение суток 9 и 10 сентября 2013 г.
Рис. 1. Прибор 1, подключенный к ортогональным магнитно-индукционным датчикам
Рис. 2. Прибор 2 с магнитной рамкой и вертикальным магнитным датчиком.
Рис. 3. Суточные вариации разности потенциалов между электродом на высоте 3 метра и «земляным» электродом за 9 и 10 сентября 2013.
2. В марте и апреле 2013 года на базе стационара Горячинск полевым отрядом лаб. ЭМД ИФМ СО РАН проводилась подготовка к георадарным и радиоимпедансным измерениям на льду оз. Котокель Прибайкальском районе Республики Бурятия на пяти профилях в акватории озера Котокель (южный, центральный и северный районы) методами радиоимпедансного и георадарного зондирований. В качестве примера приведем результаты интерпретации радиоимпедансного зондирования на пикете 7 профиля № 2 (рис. 4), на котором по частотной зависимости поверхностного импеданса получен 4-х слойный геоэлектрический разрез со следующими параметрами:
| ε1 = 3.2 | ρ1 = 100000 Ом.м | h1 = 0.7m |
| ε2 = 87 | ρ2 = 160 Ом.м | h2 = 5.2m |
| ε3 = 20 | ρ3 = 37 Ом.м | h3 = 18m |
| ε4 = 20 | ρ4 = 3.3 Ом.м | h4 = ∞ |
Рис. 4. Схема проведения экспериментальных работ на оз. Котокель.
По результатам радиоимпедансного зондирования на профиле длиной 720 метров (18 пикетов) определен геоэлектрический разрез водной толщи и поддонных отложений на глубину до 50-100 метров.
Данные георадарного зондирования по профилю «Пролив» позволили получить новые данные о тектоническом происхождении котловины озера. На радарограмме профиля «Пролив» присутствуют следы сейсмодислокаций в строении дна пролива (рис. 5).
3. В течение летнего периода времени выполнены пробные измерения суточного хода характеристик естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИМПЗ) на частотах 2, 7 и 14.5 кГц с помощью установки МГР-01 с регулярной передачей данных с помощью GSM антенны.
Рис. 5. Профиль «Пролив» на оз.Котокель. Георадар «Око-2». АБДЛ «Тритон» (fц = 50 МГц).
4. Продолжен выборочный мониторинг состояния здоровья населения Республики Бурятия в п. Горячинск (Прибайкальский район) на базе бальнеологического отделения с участием врачей Центра восточной медицины МЗ РБ с помощью автоматизированного пульсодиагностического комплекса (АПДК). В 2013 году в обследовании приняли участие 90 человек в возрасте от 18 до 63 лет (средний возраст 40 лет, младше 30 лет – 16 человек). За 2013 г. самыми распространенными функциональными нарушениями среди населения являются нарушения в работе сердца – 64%, мочевого пузыря – 44%, почек – 42%. Отметим, что среди мужчин наиболее распространены нарушения в работе почек – сердца - 64%, желчного пузыря – 45% и мочевого пузыря – 45%. Среди женщин преобладают заболевания сердца – 50%, желудка – 47% и мочевого пузыря – 44%. Отмечена эффективность использования АПДК при диспансеризации населения в нестационарных условиях - отдаленных районах РБ. Результаты обследования представлены на рис. 6.
Рис. 6. Распределение функциональных нарушений у обследуемых, в %.
По результатам работ на базе стационара «Горячинск» в 2013 г. опубликованы статьи в рецензируемых изданиях:
1. Хаптанов В.Б., Башкуев Ю.Б., Буянова Д.Г. Результаты радиоимпедансного и георадарного зондирований прибрежной зоны среднего Байкала// Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета, спец. выпуск 5(51), Красноярск, 2013. С.149-152.
2. Дембелов М.Г., Башкуев Ю.Б. Определение характеристик тропосферы по данным GPS измерений на юге Восточной Сибири // Известия ВУЗов. Физика. 2013. Т. 56. № 10/3. С. 30-32.
3. Нагуслаева И.Б., Башкуев Ю.Б., Дембелов М.Г., Хаптанов В.Б. Пространственно-временные и частотные характеристики ОНЧ импульсного потока в Байкальской Сибири // Известия ВУЗов. Физика. 2013. Т. 56. № 10/3. С. 30-32.
4. Yu.B. Bashkuev, V.P. Melchinov, M.G. Dembelov, L.Kh. Angarkhaeva, D.G. Buyanova. The Electrical Properties of the Cryolithic Zone of the North-East Asia on the Radioimpedance Soundings Data in the VLF-LF-MF Bands // Universal Journal of Geoscience. 2013. Vol. 1. No. 1. PP. 20-27.
