доктор физико-математических наук;
doctor of physical and mathematical sciences;
доктор физико-математических наук;
doctor of physical and mathematical sciences;
Данные о тепловом потоке важны во многих аспектах, включая интерпретацию различных геофизических наблюдений, решение важных инженерных задач, моделирование динамики льда и связанную с этим оценку состояния окружающей среды. Однако распределение прямых измерений по Земле весьма неоднородно. За последние десятилетия были разработаны различные методы для создания непрерывных карт геотермального теплового потока. Большинство из них основаны на принципе подобия значений теплового потока для литосферы с сопоставимым возрастом и тектонической историей или инверсии магнитных данных. Для реализации этого принципа также использовался вероятностный подход. В данной статье мы представляем новый метод экстраполяции данных теплового потока, основанный на инверсии набора геофизических данных с использованием решения оптимизационной задачи. Используются результаты инверсии сейсмических и магнитных данных в температурные и данные прямых измерений теплового потока. В качестве полигона мы используем Арктику, поскольку она включает в себя литосферу разного возраста, типа и тектонической обстановки. В результате знание теплового потока в связи с этим представляется важным для решения различных экологических проблем. Полученная карта теплового потока хорошо согласуется с данными наблюдений и четко отражает участки литосферы с разной тектонической историей и возрастом. Новая карта теплового потока, построенная в этой статье, выявляет некоторые важные особенности, которые не были идентифицированы ранее. В частности, это зоны повышенного теплового потока в Беринговом проливе, Чукотском море и остаточная аномалия теплового потока в районе Срединно-Лабрадорского хребта, который был активен в палеогене.
The heat flow data are important in many aspects including interpretation of various geophysical observations, solutions of important engineering problems, modelling of the ice dynamics, and related environmental assessment. However, the distribution of the direct measurements is quite heterogeneous over the Earth. Different methods have been developed during past decades to create continuous maps of the geothermal heat flow (GHF). Most of them are based on the principle of similarity of GHF values for the lithosphere with comparable age and tectonic history or inversion of magnetic field data. Probabilistic approach was also used to realize this principle. In this paper, we present a new method for extrapolating the GHF data, based on the inversion of a geophysical data set using optimization problem solution. We use the results of inversion of seismic and magnetic field data into temperature and data from direct heat flow measurements. We use the Arctic as the test area because it includes the lithosphere of different ages, types, and tectonic settings. In result, the knowledge of GHF is important here for various environmental problems. The resulting GHF map obtained well fits to the observed data and clearly reflects the lithospheric domains with different tectonic history and age. The new GHF map constructed in this paper reveals some significant features that were not identified earlier. In particular, these are the increased GHF zones in the Bering Strait, the Chukchi Sea and the residual GHF anomaly in the area of the Mid-Labrador Ridge. The latter was active during the Paleogene.