Структура теплового потока Южного Урала с учетом влияния палеоклимата тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.10, кандидат физико-математических наук Сальманова, Раушания Юрисовна

• Сальманова, Раушания Юрисовна
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Сальманова, Раушания Юрисовна

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 диссертации (часть автореферата) на тему «Структура теплового потока Южного Урала с учетом влияния палеоклимата»

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/м .

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-Магнитогорской 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

лет назад и прямая оценка амплитуды послеледникового потепления по геотермическим данным для Южного Урала.

Предложена модель изменений климата в прошлом, позволяющая ввести палеоклиматические поправки в измеренные значения теплового потока на Урале.

Разработана методика введения палеоклиматических поправок, с учетом региональной зависимости палеклиматического сигнала.

Введены поправки на влияние палеоклимата в измеренный тепловой поток в изучаемом регионе по всем скважинам, в которых выполнены его измерения.

Построена карта теплового потока Урала, исправленного на влияние палеоклимата, не имеющая аналогов в мире.

Практическая значимость.

Учет влияния палеоклимата должен внести вклад в уточнение представлений о распределении теплового потока на Урале и в понимание природы Уральской аномалии тепловых потоков. Полученные результаты послужат важным вкладом в создание обоснованной геолого-геофизической модели региона, выяснение закономерностей геолого-тектонического развития Урала. Предлагаемый подход может быть использован и в других регионах.

Основные защищаемые положения. На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Новые результаты реконструкции изменений палеоклимата по геотермическим данным, приведенные в работе, создают основу для уточнения модели изменений палеоклимата на Южном Урале.

2. Предложенная автором методика, основанная на использовании выработанной модели изменений палеоклимата на Урале и моделировании влияния палеоклимата в различных зонах и на разных глубинах, позволяет ввести поправки в измеренные значения теплового потока.

3. Результаты исключения искажающего влияния палеоклимата позволяют утверждать, что искажающее влияние палеоклимата сильнее выражено в неглубоких скважинах, расположенных преимущественно в Тагило-Магнитогорской зоне, пространственно совпадающей с зоной аномально низких тепловых потоков. Однако зона аномально низких тепловых потоков в Магнитогорской зоне четко выявляется и при внесении поправок, то есть возникновение этой аномалии невозможно объяснить только влиянием палеоклимата.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы неоднократно докладывались на Всероссийских, региональных и международных конференциях: Третьи научные чтения Ю.П. Булашевича, Екатеринбург, ИГф УрО РАН, 2005 г.; VI Межрегиональная научно-практическая конференция, Уфа, 2006 г.; 6-е Международное совещание "Heat Flow and the Structure of the Lithosphère" (Тепловой поток и структура литосферы), Быков, Чешская Республика, 2006 г.; Девятые Геофизические чтения им. В.В. Федынского, Москва, 2007 г.; VIII Международная конференция «Новые идеи в науках о Земле», РГГРУ, Москва, 2007 г.; Восьмая Уральская молодежная научная школа по геофизике, Пермь: Горный институт УрО РАН, 2007 г.; VI научные чтения имени Ю.П.Булашевича, Екатеринбург, 2007 г.; Международная конференция, посвященная 50-летию Института геофизики УрО РАН, Екатеринбург, 2008 г.; Девятая Уральская молодежная научная школа по геофизике «Современные проблемы геофизики», Екатеринбург, ИГф УрО РАН, 2008 г.; X Международная конференция «Тепловое поле Земли и методы его изучения», Российский государственный геологоразведочный университет, Москва, 2008 г.; 7-я Межрегиональная научно-практическая конференция «Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий», Уфа, 2008 г.; VIII Межрегиональная научно-практическая конференция "Геология, полезные ископаемые и

проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий", Уфа, 2010 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 15 работ, в том числе 2 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК. Основные результаты работы изложены в двух госбюджетных научных отчетах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 111 наименований, из них 25 на иностранном языке и одного Приложения. Работа изложена на 116 страницах машинописного текста, включая 18 рисунков, 3 таблиц.

Исходные данные.

В основу диссертационной работы положены материалы, полученные автором в процессе исследований Института геологии УНЦ РАН по темам «Изучение природы аномалий теплового поля Южного Урала и Приуралья» (Гос. per. № 5-96-4/3), «Изучение структуры теплового потока Южного Урала с учетом его глубинного строения и особенностей климатической истории» (Гос. per. № 5-06-16/1), а также в рамках проекта РФФИ на 20052006 гг по теме «Составление нового варианта карты теплового потока Урала с учетом влияния палеоклимата» 05-05-64141-а.

Личный вклад автора состоит в следующем:

- реконструкция изменений климата по геотермическим данным методом инверсии в функциональном пространстве за последнее тысячелетие, реконструкция за период до 100 тыс. лет назад по данным из скважины Леузинская-1, и совместная инверсия данных по скважинам Леузинская-1 и Ильменская-1; прямая оценка амплитуды вюрм-голоценового потепления по геотермическим данным для Южного Урала;

- участие в создании модели прошлых изменений климата на изучаемой территории;

- разработка методики введения палеоклиматических поправок в измеренные значения плотности теплового потока;

- моделирование влияния прошлых изменений климата на распределение температуры и геотермического градиента по глубине для различных зон;

- внесение поправок во все измеренные значения теплового потока на изучаемой территории;

- составление нового варианта карты распределения теплового потока Урала, исправленного на влияние палеоклимата;

- выполнение статистического анализа данных по тепловому потоку Урала, измеренных и исправленных на влияние палеоклимата для проверки объективности существования зоны аномально низких тепловых потоков, интерпретация полученных результатов.

Работа выполнена в лаборатории геофизики Института геологии Уфимского научного центра РАН под руководством д.ф.-м.н. И.В. Головановой, которой автор выражает свою глубокую благодарность. Автор искренне благодарит чл.-корр. РАН, профессора В.Н. Пучкова, оказавшего внимание и поддержку при выполнении работы, Д. Ю. Демежко, в соавторстве с которым был получен ряд научных результатов, за ценные советы, внимание и помощь в сборе, обработке и анализе материалов. Автор признателен всем сотрудникам ИГ УНЦ РАН, принимавшим участие в обсуждении исследований и оказывавшим поддержку.

Глава 1. ТЕКТОНИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ЮЖНОГО УРАЛА И ПРИЛЕГАЮЩЕЙ ЧАСТИ ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ

ПЛАТФОРМЫ.

В работе рассматривается территория Южного Урала и прилегающая часть Восточно-Европейской платформы. Для выявления общих закономерностей распределения теплового поля на Урале мы считаем, что необходимо рассмотреть более обширную территорию, включая Средний и часть Северного Урала, где имеются определения теплового потока.

Геологическое строение рассматриваемой территории является довольно сложным. Существуют различные представления об истории формирования земной коры Урала. По получившей развитие в последние годы мобилистской концепции (Тектоника..., 1977; Формирование..., 1986; Нечеухин и др., 1986, Пучков, 2000 и др.), палеозойский Уральский цикл начался в позднем кембрии - в результате растяжения протерозойского континента. На восточном краю Восточно-Европейского континента образовался рифт. Затем эпиконтинентальный рифтогенез сменился океаническим спредингом. В дальнейшем, в течение палеозоя, сформировались островные дуги, такие как Сакмарская, Магнитогорская и Тагильская, и задуговые бассейны. Впоследствии океаническая впадина закрывалась, что привело к формированию орогена. В период от позднего девона до пермского времени произошла коллизия пассивной окраины Восточно-Европейского континента, островных дуг и микроконтинентов, Сибирского и Казахстанского континентов. Современная структура Урала носит следы сильного сжатия, сопровождавшегося сокращением поперечника и образованием чешуйчатых надвигов и шарьяжей.

Впервые тектоническое районирование Урала по принципу выделения структурно-фациальных зон было дано И. И. Горским. В последнее время это районирование уточнено и на описываемой территории выделяются следующие крупные зоны, различающиеся как с поверхности, так и по глубинному строению (с запада на восток):

- Предуральский краевой прогиб;

- Западно-Уральская мегазона;

- Центрально-Уральская мегазона;

- Тагило-Магнитогорская мегазона;

- Восточно-Уральская мегазона;

- Зауральская мегазона;

Внутри названных выше структурных зон, в свою очередь, выделяются по времени, условиям развития и формам нарушения структурные подзоны или структуры второго порядка, которые осложнены складчатыми структурами и разрывными нарушениями различных порядков (рис. 1.1).

В основу краткого описания тектонических структур Урала положена систематизация В.Н. Пучкова (Нечеухин и др., 1986; Пучков, 2000; Пучков, 2010).

1. Предуральский краевой прогиб, расположенный на границе Уральской складчатой системы и Восточно-Европейской платформы, возник в конце карбона - начале перми и заполнен флишем и молассой. Глубина прогиба сильно меняется, достигая максимума в северных районах.

В поперечном сечении Предуральский прогиб имеет асимметричное строение: западный его борт широкий и пологий, а восточный - более узкий и крутой.

54°

60°

Рис. 1.1. Схема укрупненного тектонического районирования Урала и прилегающей части Восточно-Европейской платформы.

К рис. 1.1. Схема укрупненного тектонического районирования Урала и прилегающей части Восточно-Европейской платформы (по "Тектонической карте Урала м-ба 1:1 ООО ООО" под ред. И.Д. Соболева, 1983 г. и "Тектонической карте нефтегазоносных областей СССР м-ба 1:2 500 ООО", 1969 г., с упрощениями). Границы структур: 1 - первого порядка; 2 - второго порядка. 3 - граница распространения сплошного мезо-кайнозойского покрова; 4 - линия профиля УРСЕЙС-95. Цифры на схеме: I - Печорская синеклиза. Ижма-Печорская впадина; II - Тиманская антеклиза; III - Волго-Уральская антеклиза: lili - Коми-Пермяцкий свод, III2 - Верхнекамская впадина, Шз - Камско-Башкирский мегасвод, Ш4 - Татарский свод, III 5 -Юго-Восточный склон платформы, Шб - Оренбургский свод, Ш7 - Соль-Илецкий выступ; IV - Прикаспийская синеклиза; V - Предуральский краевой прогиб; VI - Западно-Уральская внешняя зона складчатости; VII -Центрально-Уральское поднятие: VIIi - Башкирский мегантиклинорий, VII2 -Зилаиро-Эмбенский мегасинклинорий, VII3 - Уфалейско-Уралтауский мегантиклинорий; VIII - Тагильско-Магнитогорский прогиб; IX - Восточно-Уральское поднятие; X - Восточно-Уральский прогиб; XI - Зауральское поднятие; XII - Тюменско-Кустанайский прогиб; XIII - Берчогурско-Челкарский периклинальный прогиб; XIV - Казахстанская складчатая область.

Внешняя зона прогиба обычно характеризуется пологими структурами платформенного облика, хотя есть и исключения, особенно на севере. На Южном и, частично на Среднем Урале она окаймлена с запада полосой нижнепермиских рифов. Для внутренней зоны прогиба характерны надвиги и складки, связанные с неглубокими срывами в осадочном чехле (Казанцев, 1984), надвиги обычно падают на восток. В западной литературе для характеристики подобного рода структур широко применяется термин «тонкокожая тектоника».

Крупные поперечные поднятия и седловины разделяют Предуральский прогиб на ряд впадин (с севера на юг): Верхнепечорскую, Соликамскую, Юрюзано-Сылвенскую, Вельскую. Эти впадины имеют неодинаковую глубину и заполнение.

2. Западно-Уральская мегазона, с преобладающим развитием шельфовых и батиальных отложений палеозойского возраста, интенсивно смятых и надвинутых к западу в позднепалеозойское время. Здесь также развита «тонкокожая тектоника», связанная с несколькими уровнями срыва, в осадочном чехле и по границе чехол - фундамент. Есть и более глубокие уровни срыва в толще рифейских отложений. В этой мегазоне присутствуют и шарьяжи, перемещенные в западном направлении и представленные батиальными, океаническими и островодужными комплексами. Крупными аллохтонами являются, например, гипербазитовые массивы Крака и вся Сакмарская зона Южного Урала (Камалетдинов, 1974; Тектоника ..., 1977 и

ДР-)-

Башкирский антиклинорий занимает двойственное положение на границе Западно-Уральской и Центрально-Уральской мегазон. В последних работах (Пучков, 2000) его западная часть относится к Западно-Уральской мегазоне, так как палеозойские отложения здесь залегают на докембрийских без углового несогласия, деформированы с ними совместно, метаморфизм связан с мощностью вышележащего стратиграфического разреза, и

складчатый кристаллический фундамент - архейско-нижнепротерозойский. Восточная часть Башкирского мегантиклинория отнесена к следующей, Центрально-Уральской, мегазоне т.к. складчатость и метаморфизм фундамента имеют позднепротерозойский возраст, а в палеозое метаморфизм определялся надвиганием аллохтонных масс.

3. Центрально-Уральская мегазона, представленная на поверхности докембрийскими - нижнепалеозойскими осадочными, метаморфическими и магматическими породами, местами надвинутыми на породы Западно-Уральской мегазоны. Центрально-Уральская зона на востоке либо окаймлена зоной Урал-Тау, либо ограничена Главным Уральским разломом.

Перечисленные три мегазоны представляют бывшую пассивную окраину Восточно-Европейского континента, которая сформировалась в позднем кембрии-раннем ордовике, развивалась стабильно в ордовике, силуре и девоне, а в карбоне-перми была деформирована и стала частью Уральского складчатого пояса.

4. Тагило-Магнитогорская мегазона, сложенная нижне-среднепалео-зойскими вулканогенными, вулканогенно-осадочными и осадочными породами, которые идентифицируются как комплексы океанических бассейнов (офиолитов), островных дуг, окраинных (Андских) вулкано-плутонических поясов, глубоководных флишевых склонов и трогов, а также мелководных карбонатных и терригенных пород, которые покрывали заново сформированные части субконтинентальной коры. Тагило-Магнитогорская мегазона по сравнению с Восточно-Уральской имеет более тяжелый мафический состав и "квазиостроводужное" строение. Гранитоиды имеют здесь весьма ограниченное развитие и отсутствуют метаморфогенные гранитизированные породы и выступы докембрийского сиалического фундамента. Основанием эвгеосинклинальных серий, по одним представлениям (Тектоника..., 1977), служит комплекс гипербазитов, габброидов и габбро-амфиболитов, отождествляемый с корой океанического

типа, по другим - переработанные архей-протерозойские толщи (Дружинин и др., 1976). Мощность земной коры мегазоны колеблется в пределах 45-70 км при общей изостатической уравновешенности и невысоком рельефе земной поверхности, что связано с ее симатическим характером.

Тагило-Магнитогорская мегазона с запада ограничена Главным Уральским разломом, представляющим собой зону интенсивно раздробленных пород серпентинитового меланжа и реже бластомилонитов в различной стадии метаморфизма. По геофизическим данным, Главный Уральский разлом падает к востоку под углом в среднем 30-50°, и, по-видимому, выполаживается с глубиной. На востоке Тагило-Магнитогорская мегазона ограничена системой тектонических дислокаций и серпентинитового меланжа, имеющих западное падение (20-40°). Результаты геофизических исследований указывают на повсеместное нарушенное, аллохтонное залегание габбро-гипербазитовых массивов, их широкое распространение под эвгеосинклинальными образованиями (Нечеухин и др., 1986). Массивы вдоль западной границы Тагило-Магнитогорской мегазоны надвинуты на миогеосинклинальные образования западного склона, массивы вдоль восточной границы надвинуты на Восточно-Уральское поднятие. При этом и те, и другие погружаются под палеозойские вулканогенно-осадочные комплексы. В связи с этим высказывалась мысль о полностью аллохтонном характере Магнитогорской зоны (Казанцев, 1991). В этой модели остается открытым вопрос о положении корней этого аллохтона где-то на востоке Урала или в Зауралье. Однако, симатичность строения Тагило-Магнитогорской зоны и ряд других соображений (Пучков, 1993) препятствуют такой трактовке.

5. Восточно-Уральская мегазона. Отличается от Тагило-Магнитогорской присутствием сиалических микроконтинентальных комплексов, которые представляют собой фрагменты докембрийской континентальной коры, широким развитием гранитоидных массивов и

гранито-гнейсовых комплексов. Представляет коллаж

микроконтинентальных блоков с блоками и пластинами, сложенными палеозойскими офиолитовыми и островодужными формациями. Выделявшиеся в других схемах тектонического районирования (например, на приведенной на рис. 1.1) Восточно-Уральское поднятие, Восточно-Уральский прогиб и Зауральское поднятие вошли в контуры Восточно-Уральской мегазоны из-за общности строения земной коры и металлогенических особенностей этих зон. Состав коры значительно более сиаличен по сравнению с Тагило-Магнитогорской мегазоной. Палингенные интрузии гранитной формации, вместе с массивами тоналит-гранодиоритовой формации намечают здесь Главную гранитную ось Урала.

6. Зауральская мегазона, соответствующая в современном структурном плане Тюменско-Кустанайскому (Тургайскому) мезо-кайнозойскому прогибу и являющаяся восточной окраиной Уральской складчатой системы. Под покровом платформенных мезо-кайнозойских отложений бурением вскрыты только каменноугольные и верхнедевонские отложения. Характерной чертой этой зоны является присутствие известково-щелочных вулкано-плутонических комплексов каменноугольного возраста.

Урал - одна из наиболее хорошо изученных геофизическими методами областей. Территория Урала практически полностью покрыта гравиметровой и магнитными съемками. Здесь пройдено более 15 профилей ГСЗ и более 20 профилей MOB.

Изучением глубинного строения Урала на основе анализа гравитационного и магнитного полей и сейсмическими методами занимались Е.М. Ананьева, О.В. Беллавин, Н.Г. Берлянд, B.C. Дружинин, И.С. Огаринов, В.Б. Соколов, И.Ф. Таврин, Н.И. Халевин и другие исследователи. Результаты изучения земной коры Урала обобщены в работах (Нечеухин и др., 1986; Глубинное строение..., 1991 и др.).

В схеме районирования земной коры Урала составленной во ВСЕГЕИ Н.Е. Берлянд, в пределах Урала выделяются три области, различающиеся по типу строения земной коры: Западная, Центральная и Восточная (Нечеухин и др., 1986).

Западная зона включает восточную окраину Восточно-Европейской платформы, Предуральский прогиб и Западно-Уральский мегантиклинорий. Она характеризуется относительно пониженным уровнем регионального гравитационного поля. Земная кора этой области континентальная, мощность 35-45 км, глубина залегания кровли "базальтового" слоя от 16 до 30 км, повсеместно развит гранито-гнейсовый слой, коэффициент основности -обобщенный геофизический параметр, отражающий насыщенность коры образованиями, характеризующимися высокой скоростью или плотностью -от 0,3 до 0,7. Присутствует древний (архейско-нижнепротерозойский) кристаллический фундамент, представляющий собой верхнюю, глубоко метаморфизованную часть разреза гранито-гнейсового слоя. На основании анализа физических полей и сейсмических данных доказано распространение древнего кристаллического фундамента под западным склоном Урала вплоть до Главного Уральского разлома.

Центральная зона в первом приближении совпадает в плане с Тагило-Магнитогорским прогибом. В этой зоне происходит резкий подъем "базальтового" слоя, увеличение его мощности и погружение границы Мохоровичича. В северной части Южного Урала и на Среднем Урале, где прогиб по геологическим данным резко сужается, область приподнятого залегания "базальтового" слоя остается широкой и включает в себя участки Центрально-Уральского и Восточно-Уральского поднятий. Гранитный слой проявляется фрагментарно, коэффициент основности увеличивается до 0,71,0, присутствует меланократовый фундамент. Кора этой зоны по всем своим параметрам может быть отнесена к квазиостроводужному типу (Нечеухин и др., 1986). К центральной зоне приурочена интенсивная положительная

региональная аномалия поля силы тяжести. Магнитное и локальное гравитационное поля характеризуются наличием упорядоченной системы линейных периодических высокоэффективных аномалий

субмеридиональных простираний. Зона Главного Уральского разлома в региональном поле силы тяжести выражена высокоамплитудной и высокоградиентной ступенью.

Восточная зона включает Восточно-Уральское поднятие и Зауральский прогиб. Кора этой зоны континентальная, с развитым гранитным слоем. "Базальтовый" слой залегает на глубине 16-25 км, мощность земной коры составляет 36-45 км. Коэффициент основности коры 0,5-0,6. Общий уровень регионального поля силы тяжести пониженный, а магнитные и локальные гравитационные аномалии являются линейными, субмеридианальными и периодическими.

На Южном Урале силами международной геофизической экспедиции осуществлялся наиболее крупный из геофизических проектов УРСЕЙС-95. Этот проект во многом подтвердил выводы о глубинном строении Урала, сделанные ранее, а также дал некоторые принципиально новые результаты.

На профиле впервые в нашей стране сейсмические исследования были проведены комплексом методов: метод ОГТ со взрывным и вибрационным источником, и КМПВ-ГСЗ. Использованы сейсмические волны разных классов (отраженные, преломленные, рефрагированные) разных типов (продольные, поперечные, обменные), зарегистрированные на разных удалениях от источника (близвертикальные и широкоугольные наблюдения) (Глубинное ..., 2001). Одновременно изучался разрез от верхней мантии до приповерхностных частей коры. Широкоугольные наблюдения КМПВ-ГСЗ использованы для отображения границы Мохо и для получения информации о распределении скоростей и о физических свойствах в коре. Метод ОГТ дополняет данные широкоугольных наблюдений и позволяет производить детальное расчленение разреза по вертикали. Если ранее по данным ГСЗ за

основу были приняты горизонтально-слоистая и горизонтально-блоковая модели, то данные ОГТ, обладающие повышенной разрешающей способностью, доказали более сложное строение земной коры.

Материалы профиля УРСЕИС-95 дают возможность говорить об Урале как о двухстороннем бивергентном орогене (Echtler et al., 1996). Урал распадается по характеру отражений на 3 домена, разделенных падающим на восток Главным Уральским разломом и падающим на запад Карталинским разломом. Сейсмические данные подтверждают, что Главный Уральский разлом не проникает в мантию, а является скорее всего листрическим (Пучков, 2000).

Систематические исследования геотермического поля на Урале и прилегающих территориях начинались с работ П.Ф. Родионова (1936). На этом этапе оценивались возможности геотермии в практике поисково-разведочных исследований.

В пределах восточной окраины Восточно-Европейской платформы в связи с проблемами поисков и разведки нефтегазовых месторождений среди разнообразных геофизических методов исследований применялись и геотермические, проводившиеся многими исследователями (A.B. Дружинин, Д.И. Дьяконов, В.А. Покровский, Б.Г. Поляк и др.). Изучение регионального распределения температур в осадочном чехле и на поверхности фундамента было направлено на выявление зависимости размещения нефтегазоносных залежей и условий их разработки от температурного режима. Основой для различных построений служили карты температур и геотермических градиентов, составлявшиеся для различных уровней и стратиграфических горизонтов. По мере накопления данных они неоднократно перестраивались. В платформенной части Башкирии на многих нефтегазоносных площадях температурные измерения в скважинах проводились подразделениями объединения "Башнефть" и треста "Башнефтегеофизика". Эти материалы

были обобщены В.А. Покровским (1962) и Б.Г. Поляком (1962) при составлении геотермических карт Европейской части СССР.

Д.И. Дьяконов (1958), рассматривая применение геотермии в нефтяной геологии, дал геотермическую характеристику Туймазинскому району и установил наличие опорных геотермических реперов, общих для всего Урало-Волжского района. Была отмечена тесная связь величины геотермического градиента с литологическим составом толщ, обусловленная изменением тепловых свойств пород. Влияние структурных неоднородностей на тепловое поле было рассмотрено С.С. Ковнером (1949) при изучении температурного поля в районе Ишимбайского нефтяного месторождения и его связи с тектоникой.

Тепловые свойства горных пород региона изучались в ограниченном объеме. Имеются публикации о теплопроводности 48 образцов горных пород Ишимбайского района (Рубинштейн, 1950) и 28 образцов Северо-Запада Башкирии (Мавлютова, Шрейбер, 1969). Более детально теплопроводность осадочной толщи изучалась для района Татарского свода Б.А.Яковлевым (Дьяконов, Яковлев, 1969).

Сводкой данных по температурному режиму крупных регионов, накопленных к началу 70-х годов, является "Геотермическая карта СССР" масштаба 1:5000000 (1972), составленная под редакцией Ф.А. Макаренко, на которой показано распределение температур по поверхности консолидированного основания.

Внимание многих исследователей привлекают газогидро-геотермальные явления горы Янгантау. Несмотря на более чем 200-летнюю историю изучения, их природа до сих пор остается объектом дискуссии. Предлагались различные гипотезы о генезисе этой аномалии (окисление органического вещества пород или сульфидов, радиоактивный распад, вулканические процессы, трение при тектонических движениях). В 1948 г. под руководством Миловидова К. А. проведена комплексная геолого-

гидрогеологическая работа на горе Янгантау и прилегающей к ней местности в радиусе 10-15 км. В результате было определено, что участок поверхности горы с выделением тепла представляет собой полосу шириной 50-100 м и длиной в один километр, расположен по южному склону горы на абсолютной высоте 375-400 м. Были выделены пять тепловых площадок (А, В, С, Д, Е), где тепловые явления максимальны и температура горных пород доходит 50-95°С. На сегодня в площадках «В» и «С» расположены паровые и суховоздушные лечебницы, площадку «А» практически выделить невозможно, площадка «Д» не определяется, а площадка «Е» остается как место со слабым выделением тепла (Хурамшин, 2007). По мнению Г.Ф. Пилипенко (1966), детально исследовавшего термоаномалию горы Янгантау, ее происхождение связано с окислением битуминозных мергелей. В последующих работах (Дольников, Зверев, 1981) изучен минеральный состав исходных и термально измененных пород, выделены разности "выгоревших" и потенциально способных к горению углистых мергелей, что позволило оценить возраст и энергетические ресурсы месторождения. Перспектива существования термоаномалии оценивается в 150 лет. С.Г. Фаттахутдинов и др. (1982), детально проанализировав существующие гипотезы, приходят к выводу, что геотермы полигенны, однако ведущими являются глубинные источники. Р.И. Нигматулин и др. (1999) считают, что термальные аномалии г. Янгантау имеют тектоническое происхождение, и предлагают модель, основанную на гипотезе выделения тепла при движении за счет трения в подошве шарьяжа вблизи границы тандакской и янгантауской свит.

Из работы В.Н. Пучкова и Р.Ф. Абдрахманова (2003), можно сделать вывод о том, что гипотеза горения битумов находит новые подтверждения. В работе предлагается качественная модель многофазной тепло-газогенерирующей системы Янгантау и делается предположение о подпитке процесса горения притоком углеводородов за счет разрушающегося

месторождения на глубине. По приведенным наблюдениям, скорость остывания газов превышает ранее высказывавшиеся оценки, что ставит под угрозу благополучие курорта Янгантау, функционирующего на основе их утилизации.

На Урале первый анализ данных термического каротажа скважин по субширотному сечению был предпринят Ю.А. Ежовым (1968). С использованием табличных сведений о теплопроводности горных пород им были составлены схемы изотерм на срезе -1000 м для всего Урала, ряд геотермических профилей и усредненных термограмм. Относительное охлаждение недр складчатого Урала Ю.А. Ежовым объяснялось хорошей теплопроводностью вулканогенных пород, выходящих на дневную поверхность.

Геотермические исследования на Южном Урале и в прилегающих областях были начаты в 1969 г. Институтом геологии Башкирского филиала АН СССР. Высокоточные измерения температуры в геологоразведочных скважинах осуществлялись в основном в пределах складчатого Урала и в небольшом объеме в Предуральском и Тургайском прогибах. Температурные измерения сопровождались изучением тепловых свойств горных пород, что позволило оценить распределение теплового потока и более обоснованно интерпретировать имеющиеся материалы (Сальников, 1976 а, б; Сальников, Огаринов, 1977 и др.). Одновременно разрабатывались некоторые методические вопросы и оценивались влияние гидрогеологических условий (Сальников, Попов, 1982). В результате этих исследований была получена геотермическая характеристика основных структурно-тектонических зон Южного Урала, причем наиболее детально для складчатой области (Сальников, Огаринов, 1977;Сальников, 1984 и др.). Выявлена ЮжноУральская региональная аномалия теплового потока (Сальников, Огаринов, 1977) и на Среднем и Северном Урале (Сальников и др., 1983; Булашевич, Щапов, 1978, 1983, 1986). Отмечалась перспективность применения

геотермических исследований в этом регионе в практической геологии - с целью литологического расчленения и корреляции разрезов скважин, особенно при выделении рудных интервалов (Сальников, Огаринов, 1977 и

ДР-)-

С конца 70-х годов к изучению распределения теплового потока на Урале подключились сотрудники ГИН АН СССР, ИФЗ АН СССР, ИГФ УНЦ АН СССР (Сальников, 1976, 1982, 1984; Сальников, Огаринов, 1977; Булашевич, Щапов, 1978, 1983, 1986; Хуторской, 1982; Сальников, Голованова, 1990; Голованова, 1993а, 1995, 1996, 2005; Каталог ..., 1994). Часто работы проводились на уже изученных участках, и полученные данные послужили хорошим способом независимого контроля оценок величины теплового потока. Несмотря на значительный прогресс, достигнутый в геотермических исследованиях на Урале, оставалось невыясненным еще множество вопросов. Сведения об аномально низком тепловом потоке на Урале привлекали внимание многих исследователей. Высказывались разные предположения о природе этой аномалии и для решения этого вопроса необходимо было более детальное изучение распределения теплового поля. Вследствие недостаточной изученности основные структурно-тектонические зоны Южного Урала и прилегающей части Восточно-Европейской платформы имели только самую общую характеристику геотермического режима по единичным данным. На "Карте теплового потока территории СССР и сопредельных районов" (1980) зона аномально низких тепловых потоков показана в форме овальной области, охватывающей все структурно-тектонические зоны Южного Урала, включая и Предуральский прогиб. Высказывавшееся утверждение о том, что зона аномально низких тепловых потоков приурочена к Тагило-Магнитогорскому прогибу, требовало подтверждения новыми данными о распределении теплового потока, как в прогибе, так и на окружающей территории.

В последующие годы сведения об основных чертах геотермического режима всех структурно-тектонических зон Южного Урала и прилегающей части Восточно-Европейской платформы существенно пополнены [Хуторской, 1982; Голованова, 2005 и др.]. Уточнены границы южной части Уральской зоны аномально низких тепловых потоков, выявлен ряд локальных аномалий и охарактеризованы неизученные ранее районы. Разработкой вопросов применения термометрии в практике промыслово-геофизических исследований разведочных и эксплуатационных скважин занимался коллектив лаборатории геотермии Башгосуниверситета.

Большое количество новых определений теплового потока выполнено геотермической группой Института геологии УНЦ РАН в конце 80-х и в 90-е годы. Для оценки геотермического режима, кроме собственных данных, были использованы производственные термограммы, специально отобранные и отбракованные. Для оценки теплового потока в Башкирском Предуралье, где бурение в последние годы ведется практически без отбора керна, а также для более обоснованной интерпретации выявленных аномалий теплового потока на всей изучаемой территории возникла задача детальной теплофизической характеристики разреза. Для уточнения геотермической модели были получены экспериментальные оценки тепловых свойств горных пород при РТ-условиях, характерных для региона.

По мере накопления, полученные данные о распределении теплового потока периодически обобщались (Каталог ..., 1994 и др.). В последние годы возможности для получения новых данных по тепловому потоку резко ограничены в связи с практическим отсутствием глубокого бурения. Поэтому можно считать завершенным определенный этап работ, связанный с накоплением данных. На основе всех новых материалов необходимо было провести более детальное обобщение распределения теплового поля и попытаться объяснить природу выявленных аномалий. Последнее, наиболее полное обобщение содержится в вышедшей в свет в 2005 году монографии

Головановой И.В., где приводится Каталог данных по тепловому потоку Урала.

Установлено, что Уральская зона аномально низких (менее 30 мВт/м ) тепловых потоков, прослеживающаяся с небольшими перерывами от Южной оконечности Мугоджар до 61° с. ш., локализована в западной части Тагило-Магнитогорской зоны, и не захватывает, как это считалось ранее, прилегающие части Урала и Предуральского прогиба. Уральская область пониженных тепловых потоков образует обширную зону северо-западного простирания, в которую входит часть Волго-Уральской антеклизы, Уральская складчатая область, юг Западно-Сибирской плиты. Выявлены участки резкой дифференциации теплового потока (от 23 до 58 мВт/м2), приуроченные к зоне сочленения Восточно-Европейской платформы и Уральской складчатой системы.

Возникновение минимума теплового потока на Урале может быть обусловлено целым рядом причин. Во-первых, можно обсуждать влияние факторов, действующих в приповерхностных слоях Земли. Значения теплового потока могут быть искажены циркуляцией подземных вод, которая приводит к перераспределению теплового потока, или влиянием палеоклимата, что ведет к возмущениям геотермического градиента.

С другой стороны, минимум теплового потока может быть обусловлен влиянием глубинных факторов. Одной из причин может служить низкая теплогенерация в коре. Еще одной возможной причиной может быть пониженный тепловой поток из мантии.

Другими возможными причинами могут служить структурные эффекты (влияние неоднородностей) (Ладовский, Рыбкин, 2000 и др.). В частности, «корытообразная» форма Тагило-Магнитогорского прогиба может привести к рефракции теплового потока в верхней части разреза и к понижению теплового потока. Однако проведенное моделирование переноса тепла в этом случае показывает, что при реальных значениях теплопроводности пород

значительного уменьшения теплового потока на поверхности не будет (Киккопеп ег а1., 1997).

Существует также точка зрения (Хуторской, 1985), что аномальность геотермического поля линейных областей можно объяснить аллохтонным механизмом перестройки коры. При этом предполагается, что вся океаническая литосфера, а не только ее верхняя шарьированная часть была вовлечена в процессы структурной и вещественной перестройки при формировании континентальной литосферы, т.е. происходило «сдваивание» литосферных пластин мощностью 60 - 70 км. Также может иметь место комбинация нескольких перечисленных факторов.

Более подробно возможное влияние перечисленных факторов на формирование зоны аномально низких тепловых потоков на Урале обсуждается в работе (Голованова, 2005).

В последние годы основное внимание исследователей сосредоточено на изучении природы выявленных аномалий. Выявлены значительные вертикальные вариации геотермических параметров, показано, что прошлые изменения температуры поверхности Земли вносят существенные искажения в распределение температуры под поверхностью Земли, а, следовательно, в измеренный тепловой поток. Сделан вывод о том, что Уральский минимум теплового потока в какой-то мере усилен искажающим влиянием палеоклимата, хотя одним только влиянием палеоклимата его объяснить нельзя. К сожалению, до сих пор остается невыясненным вопрос о роли гидрогеологического фактора в формирование аномалий теплового потока. Получены многочисленные новые оценки теплогенерации горных пород в изучаемом регионе. Предложены различные варианты численных моделей переноса тепла, составленных вдоль профилей ГСЗ ( Хачай, Дружинин, 1998; Киккопеп ег а1., 1997; воЬуапоуа а1., 2000а; и др.). Зачастую опубликованные модели разных авторов не согласуются друг с другом. Однако большинство исследователей приходит к мнению, что основной

причиной формирования Уральской зоны аномально низких тепловых потоков является пониженная теплогенерация в земной коре.

В работе представлены новые результаты изучения искажающего влияния палеоклимата на формирование Уральской аномалии теплового потока. Это в свою очередь требует обсуждения проблемы реконструкции изменений климата по измерениям температуры в скважинах, создания модели прошлых изменений климата на изучаемой территории, моделирования влияния палеоклимата на измеренный тепловой поток и введения поправок на влияние палеоклимата в измеренные значения теплового потока.

Методика и основные результаты этих исследований излагаются в последующих разделах.

Заключение диссертации по теме «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», Сальманова, Раушания Юрисовна

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. По геотермическим данным выполнены новые реконструкции изменении температурных историй поверхности Земли на Южном Урале за последнее тысячелетие. По данным из глубокой скважины Леузинская-1 выполнена новая оценка амплитуды вюрм-голоценового потепления. Результаты инверсии за последнее тысячелетие показывают, что малому ледниковому периоду на Урале предшествовал средневековый теплый период, температуры в максимуме которого (~1200 г. н.э.) примерно соответствовали современным. Кульминация малого ледникового периода наступила приблизительно в 1700 - 1750 г. н.э. Температура поверхности в это время была на 1,2-3 К ниже современной. Амплитуда вюрм-голоценового потепления по данным из скважины Леузинская-1 оценивается примерно в 11 °С. Приведенный результат является всего третьей по счету оценкой по геотермическим данным на Урале после полученных ранее по скважинам Ильменская 1 (термограмма до 2000 м) и СГ-4 (термограмма до 4000 м).

2. Предложена модель изменений климата в прошлом, позволяющая ввести палеоклиматические поправки в измеренные значения теплового потока на Урале.

3. Выработана единая методика введения палеоклиматических поправок, учитывающая зависимость палеоклиматического сигнала от широты и долготы местности.

4. С учетом результатов моделирования введены поправки на влияние палеоклимата в измеренный тепловой поток по скважинам. Результаты свидетельствуют о том, что искажающее влияние палеоклимата сильнее выражено в неглубоких скважинах, расположенных преимущественно в Тагило-Магнитогорской зоне, пространственно совпадающей с зоной аномально низких тепловых потоков. Однако зона аномально низких тепловых потоков в Магнитогорской зоне четко выявляется и при внесении поправок, то есть возникновение этой аномалии невозможно объяснить только влиянием палеоклимата. Вероятно, аномалия теплового потока связана с особенностями глубинного строения и геологического развития региона, и основная ее причина - низкая теплогенерация в Тагило-Магнитогорской зоне.

5. Построен новый вариант карты теплового потока Урала, исправленного на влияние палеоклимата.

6. Выполнен статистический анализ данных по тепловому потоку Урала, измеренных и исправленных на влияние палеоклимата.

7. Выполненная работа не имеет аналогов в мире. До сих пор не известны работы, в которых хотя бы по отдельным регионам были построены карты теплового потока, исправленного на влияние палеоклимата. Показано, что эти поправки могут быть весьма значительными и достигать 50% от измеренных классическим способом значений теплового потока. Это в свою очередь ставит вопрос о необходимости пересмотра прежних результатов измерений теплового потока в различных регионах и уточнения выводов, сделанных на основе их анализа.

8. Полученные материалы позволяют повысить надежность интерпретации геолого-геофизических материалов при изучении строения глубоких горизонтов и могут служить основой для составления геодинамических моделей Урала.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Сальманова, Раушания Юрисовна, 2012 год

ЛИТЕРАТУРА

Булашевич Ю.П., Щапов ВА. Геотермические особенности Уральской геосинклинали // Докл. АН СССР. 1978. Т. 243. № 3. с. 715-718.

Булашевич Ю.П., Щапов В.А. Геотермическая характеристика Урала // Применение геотермии в региональных и поисково-разведочных исследованиях. Свердловск, 1983. С. 3-17.

Булашевич Ю.П., Щапов В.А. Новые данные об аномально низком тепловом потоке Тагильского синклинория // Докл. АН СССР. 1986. Т. 290. № 1.С. 173-176.

Валиева Р.Ю., Голованова И.В. Новые оценки изменений палеоклимата на Урале по геотермическим данным. / В сб.: Девятые Геофизические чтения им. В.В. Федынского (01 - 03 марта 2007 г., Москва). Тезисы докладов. М., 2007. С. 45.

Валиева Р.Ю., Голованова И.В., Демежко Д.Ю. О поправках на влияние палеоклимата в измеренный тепловой поток (на примере Южного Урала). / В сб.: Восьмая Уральская молодежная научная школа по геофизике: Сборник научных материалов. Пермь: Горный институт УрО РАН, 2007. С. 54-58.

Геология СССР, том XII. Пермская, Свердловская, Челябинская и Курганская области. Часть I. Геологическое описание. Книга 2. М., «Недра», 1969. 304 стр.

Геология СССР, том XIII. Башкирская АССР и Оренбургская область. Часть I. Геологическое описание. М., «Недра», 1964. 655 стр.

Геотермическая карта СССР в масштабе 1:5 000 000. М.: Наука, 1972.

Глубинное строение и геодинамика Южного Урала (проект Уралсейс). Монография. Тверь: Изд-во ГЕРС, 2001. 286 с.

Глубинное строение территории СССР / В.В. Белоусов, Н.И. Павленкова, A.B. Егоркин и др. М.: Наука, 1991. 224 с.

Голованова И.В. Тепловой поток Южного Урала и его связь с тектоническими факторами // Геотермия сейсмичных и асейсмичных зон. М.: Наука, 1993а. С. 48-55.

Голованова И.В. Геотермические исследования в Ильменской скважине 1 //Ежегодник-1994 / ИГ УНЦ РАН. Уфа. 1995. С. 129-131.

Голованова И. В. Новые данные о тепловом потоке Южного Урала // Ежегодник 1995 / ИГ УНЦ РАН. Уфа. 1996. С. 83-86.

Голованова И.В. Изучение аномалий теплового поля Южного Урала и Предуралья // Первые научные чтения памяти Ю.П. Булашевича. Ядерная геофизика. Геофизические методы исследования литосферы. Геотермия. Екатеринбург: ИГф УрО РАН, 2001. С. 15-17.

Голованова И.В. Тепловое поле Южного Урала. М.: Наука, 2005. 189 с.

Голованова И.В., Валиева Р.Ю. Новые оценки изменений палеоклимата по геотермическим данным / Глубинное строение, геодинамика, мониторинг, тепловое поле Земли. Интерпретация геофизических полей. Третьи научные чтения памяти Ю.П.Булашевича. Материалы. Екатеринбург: ИГф УрО РАН, 2005. С. 86-87.

Голованова И.В., Валиева Р.Ю. Новые оценки амплитуды вюрм-голоценового потепления на Южном Урале по геотермическим данным // Геологический сборник №5: Информационные материалы ИГ УНЦ РАН. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2006. С. 201-203.

Голованова И.В., Валиева Р.Ю. Учет особенностей климатической истории при картировании глубинного теплового потока Южного Урала. / В сб.: Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана: Материалы VI Межрегиональной научно-практической конференции, г. Уфа, март 2006 года.- Уфа: ДизайнПолиграф-Сервис, 2006. с. 96-98.

Голованова И.В., Валиева Р.Ю., Демежко Д.Ю. Об искажениях измеренного теплового потока, вызванных влиянием палеоклимата (на

примере Урала). / В сб.: VIII Международная конференция «Новые идеи в науках о Земле». (Российский государственный университет имени Серго Орджоникидзе (РГГРУ), 10-16 апреля 2007 года). Доклады. Том 6. М.: ФГУП ГНЦ РФ - ВНИИгеосистем, 2007. С. 343-346.

Голованова И.В., Валиева Р.Ю., Демежко Д.Ю. Учет особенностей климатической истории при изучении структуры теплового потока Урала. /Глубинное строение. Геодинамика. Тепловое поле Земли. Интерпретация геофизических полей. Четвертые научные чтения памяти Ю.П.Булашевича. Мат-лы., Екатеринбург, 2007. С. 136-137.

Голованова И.В., Пучков В.Н., Сальманова Р.Ю., Демежко Д.Ю. Новый вариант карты теплового потока Урала, построенный с учетом влияния палеоклимата. // Доклады Академии наук. 2008. Т. 422, № 3. С. 394-397

Голованова И.В., Сальманова Р.Ю. Анализ данных по тепловому потоку Урала. // Геологический сборник №7. Юбилейный выпуск / ИГ УНЦ РАН. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2008. С. 233-239.

Голованова И.В., Сальманова Р.Ю. Вероятностно-статистический анализ величин теплового потока на Урале. Тепловое поле Земли и методы его изучения: Сб. науч. трудов. - М.: РИО РГГРУ, 2008. С. 49-53.

Голованова И.В., Сальманова Р.Ю., Демежко Д.Ю. О выборе модели палеоклимата для внесения поправок в измеренный тепловой поток на Урале./ Геофизические исследования Урала и сопредельных регионов. Материалы Международной конференции, посвященной 50-летию Института геофизики УрО РАН. Екатеринбург, 2008. С. 54-58.

Голованова И.В., Сальманова Р.Ю., Демежко Д.Ю. О роли теплового климатического сигнала в верхней части земной коры в формировании аномалий теплового потока на Урале // Известия ВУЗов. Геология и разведка. 2009, № 2. С 46-52.

Голованова И.В., Селезнева Г.В. Реконструкция изменений климата на Южном Урале по геотермическим данным // Физические проблемы экологии

(Экологическая физика). № 6. М.: Физический факультет МГУ, 2001а. С. 8996.

Голованова И.В., Селезнева Г.В. Реконструкция палеоклимата Южного Урала по геотермическим данным // Первые научные чтения памяти Ю.П. Булашевича. Ядерная геофизика. Геофизические методы исследования литосферы. Геотермия. Екатеринбург: ИГф УрО РАН, 20016. С. 17-19.

Голованова И.В., Селезнева Г.В., Косарев A.M. Изучение роли радиогенной теплогенерации и влияния палеоклимата на формирование зоны аномально низких тепловых потоков на Южном Урале // Тепловое поле Земли и методы его изучения: Сб. научн. трудов. М.: Изд-во РУДН, 2000а. С. 131-135.

Демежко Д.Ю. Геотермический метод реконструкции палеоклимата (на примере Урала). Екатеринбург: УрО РАН, 2001. 144 с.

Демежко Д.Ю. Оценка роли антропогенных факторов в современных изменениях климата. Анализ геотермических данных / Ядерная геофизика. Геофизические исследования литосферы. Геотермия. Вторые научные чтения памяти Ю.П. Булашевича. Материалы. Екатеринбург: ИГф УрО РАН, 2003. С. 34-35.

Демежко Д.Ю., Голованова И.В., Щапов В.А., Селезнева Г.В. Реконструкция температурной истории земной поверхности на Среднем и Южном Урале по геотермическим данным // Проблемы региональной геофизики. Материалы конференции. 5-7 декабря 2001 г. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. С. 43-44.

Дольников В.А., Зверев В.П. Энергетический эффект термической аномалии Янгантау // Литология и полезные ископаемые. 1981. №4. С. 2633.

Дружинин B.C., Рыбалка В.М., Соболев И.Д. Связь тектоники и магматизма с глубинным строением Среднего Урала по данным ГСЗ. М.: Недра, 1976. 157 с.

Дучков А.Д., Дучков A.A., Сухорукова К.В. Количественная оценка изменений поверх-ностной температурыв историческое время в Южной Сибири по геотермическим данным // Проблемы реконструкции климата и природной среды голоцена и плейстоцена Сибири. Вып. 2. Новосибирск: Изд-во Института археологии и этнографии СО РАН, 2000. С. 199-207.

Дучков А.Д., Соколова JI.C. Геотермические исследования в Сибири. Новосибирск: Наука, 1974, 280 с.

Дьяконов Д.И. Геотермия в нефтяной геологии. М.: Гостоптехиздат, 1958. 228 с.

Дьяконов Д.И., Яковлев Б.А. Определение и использование тепловых свойств горных пород и пластовых жидкостей нефтяных месторождений. М.: Недра, 1969. 112 с.

Ежов Ю.А. Основные черты геотермии Урала и сопредельных территорий //Глубинное строение Урала. М., 1968. С. 314-324.

Казанцев Ю.В. Структурная геология Предуральского прогиба. М.: Наука, 1984. 234 с.

Казанцев Ю.В. Синформы Магнитогорского синклинория // Докл. АН СССР. 1991. Т. 316. №5. С. 1183-1188.

Камалетдинов М.А. Покровные структуры Урала. М.: Наука, 1974.

229 с.

Карта теплового потока территории СССР и сопредельных районов. Масштаб 1:10 000 000. М.: ГУГК, 1980.

Каталог данных по тепловому потоку Урала / Сост. И.В. Голованова: Препринт. Уфа, 1994. 30 с.

Клименко В.В., Климанов В.А., Федоров М.В. История средней температуры северного полушария за последние 11 000 лет // Докл. АН СССР. 1996. Т. 348. № 1.С. 111-114.

Ковнер С.С. Термические аномалии Ишимбайских месторождений // Докл. АН СССР. 1949. Т. 64. № 3. С. 329-332.

Кутас Р.И. Роль глубинных процессов в формировании геотермического режима земной коры. Геофиз. Сб. АН УССР, 1966, вып. 15, с 84-91.

Ладовский И.В., Рывкин Д.Г. Влияние структурного фактора на тепловое поле слоистых сред // Тепловое поле Земли и методы его изучения. М.: Изд-во РУДН, 2000. С. 121-127.

Любимова Е.А., Власов В.К., Оснач А.И. Тепловой поток из недр Земли в зависимости от внутренних параметров. - В кн.: Тепловые потоки из коры и верхней мантии Земли. М., 1973, с. 7-18.

Мавлютова И.И., Шрейбер Е.И. Исследования теплофизических свойств горных пород некоторых нефтяных месторождений северо-запада Башкирии // Вопросы разработки нефтяных месторождений Башкирии. Уфа, 1969. С. 402-406. (Труды / УФНИИ; Вып. 27).

Мюллер П., Нойман П., Шторм Р. Таблицы по математической статистике. М.: Финансы и статистика, 1982. 278 с.

Нечеухин В.М., Берлянд Н.Г., Пучков В.Н., Соколов В.Б. Глубинное строение, тектоника, металлогения Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. 106 с.

Нигматулин Р.И., Казанцева Т.Т., Камалетдинов М.А., Казанцев Ю.В. Происхождение тепловых аномалий горы Янгантау на Южном Урале // Ежегодник-1997 / ИГ УНЦ РАН. Уфа, 1999. С. 110-119.

Пилипенко Г.Ф. Геотермический режим и ресурсы термальных газов горы Янгантау в Башкирии // Геотермические исследования и использование тепла Земли. М., 1966. С. 304-310.

Пименов В.П., Попов Ю.А., Климанов В.А. Вертикальные вариации теплового потока и палеоклимат // Физика Земли. 1996. № 6. С. 84-92.

Покровский В.А. Геотермические условия подземных вод на территории Европейской части СССР // Вопросы гидрогеологии и геотермии. М., 1962. С. 43-68.

Поляк Б.Г. О геотермическом градиенте Русской платформы // Вопросы гидрогеологии и геотермии. М., 1962. С. 23-35.

Поляк Б.Г., Смирнов Я.Б. Связь теплового потока с геолого-тектоническим строением земной коры // Тепловой режим недр СССР. М.: Наука, 1970. С. 162-172.

Попов Ю.А., Ромушкевич P.A., Попов Е.Ю., Башта К.Г. Геотермические характеристики разреза СГ-4 // Результаты бурения и исследований Уральской сверхглубокой скважины (СГ-4). Научное бурение в России: Сборник науч. тр. ФГУП НПЦ "Недра". Ярославль, 1999. Вып. 5. С. 77-88.

Попов Ю.А., Ромушкевич P.A., Миклашевский Д.Е., Есипко O.A., Буркхарт Г., Вильгельм Г., Горобцов Д.Н., Коробков Д.А., Майр С., Хайдингер Ф. Новые результаты геотермических и петротепловых исследований разрезов континентальных научных скважин // Тепловое поле Земли и методы его изучения. Сб. науч. трудов/ Отв. ред. ЮА.Попов. / М., 2008. С. 208-212.

Пучков В.Н. Палеоокеанические структуры Урала // Геотектоника. 1993. № 3. С. 18-33.

Пучков В.Н. Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: Даурия, 2000. 146 с.

Пучков В.Н. Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). - Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2010. - 280 с.

Пучков В.Н., Абдрахманов Р.Ф. Особенности газогидро-геотермальных явлений горы Янгантау и прилегающих территорий (ЮжныйУрал) // Литосфера. 2003. № 4. С. 65-77.

Рубинштейн Л.И. О теплопроводности горных пород района Ишимбая // Башкирская нефть. Уфа, 1950. № 2. С. 50-56.

Родионов П. Ф. и Прушинский Я. М. Электрометрия по методу эквипотенциальных линий на Урале. ОНТИ, 1936.

Сальманова Р.Ю. Статистический анализ данных по тепловому потоку Урала. / В сб.: Современные проблемы геофизики. Девятая Уральская молодежная научная школа по геофизике: Сборник материалов. Екатеринбург: УрО РАН, 2008. С 166-167.

Сальников В.Е. Геотермические градиенты и тепловой поток в Магнитогорском мегасинклинории // Геотермия. Геотермические исследования в СССР. М., 1976а. Ч. I, С. 36-44.

Сальников В.Е. Тепловые потоки на Южном Урале // Геотермия. Геотермические исследования в СССР. М.: 19766. Ч. I. С. 45-52.

Сальников В.Е. Новые данные о распределении теплового потока на Южном Урале // Докл. АН СССР. 1982. Т. 265. № 4. С. 944-947.

Сальников В.Е. Геотермический режим Южного Урала. М.: Наука, 1984.

88 с.

Сальников В.Е., Голованова И.В. Новые данные о распределении теплового потока на Урале // Геология и геофизика. 1990. № 12. С. 129-135.

Сальников В.Е., Огаринов И.С. Зона аномально низких тепловых потоков на Южном Урале//Докл. АН СССР. 1977. Т. 237. № 6. С. 1456-1459.

Сальников В.Е., Попов В.Г. Геотермический режим и гидродинамические условия Южного Урала и Приуралья // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1982. № 3. С. 128-135.

Сальников В.Е., Сергиенко С.И., Смирнов Я.Б. Методика и результаты определения теплового потока в зоне сочленения докембрийской ВосточноЕвропейской и палеозойской Западно-Сибирской платформ // Применение геотермии в региональных и поисково-разведочных исследованиях. Свердловск, 1983. С. 27-33.

Смирнов Я.Б. Методы интерпретации данных о тепловом потоке // Тепловой режим недр СССР. М.: Наука, 1970. С. 152-162.

Сухорукова К.В., Дучков A.A. Восстановление температуры земной поверхности по-следних столетий по термограммам скважин Южной Сибири //Геология и геофизика. 1998. Т. 39. № 8. С. 1121-1129.

Тектоника Урала (Объяснительная записка к тектонической карте Урала масштаба 1:1 000000) / A.B. Пейве, С.Н. Иванов, В.М. Нечеухин и др. М.: Наука, 1977. 220 с.

Теория статистики / Под ред. Г.Л. Громыко. М.: Изд-во ИНФРА-М, 2006.

476 с.

Фаттахутдинов С.Г., Конюхов А.И., Корчагина Ю.И., Акбашев РШ. Генезис термальных явлений горы Янган-Тау // Вопросы минералогии, геохимии и генезиса полезных ископаемых Южного Урала. Уфа, 1982. С. 110-116.

Формирование земной коры Урала / С.Н. Иванов, В.Н. Пучков, К.С. Иванов и др. М: Наука, 1986. 248 с.

Хачай Ю.В., Дружинин B.C. Геотермический разрез литосферы Урала вдоль широтных профилей ГСЗ // Физика Земли. 1998. № 1. С. 67-70.

Хурамшин И.Ш. Формирование теплогенеративного процесса и лечебных факторов курорта Янган-Тау (биохимические, эксперементальные и клинические исследования). Уфа, 2007. 361 с.

Хуторской М.Д. Тепловой поток в областях структурно-геологических неоднородностей. М.: Наука, 1982. 77 с.

Хуторской М.Д. Тепловой поток, модель строения и эволюция литосферы Южного Урала и Центрального Казахстана // Геотектоника. 1985. № 3. С. 50-61.

Хуторской М.Д., Леонов Ю.Г., Певзнер Л.А., Савельева Г.Н. Тепловое поле и термическая модель литосферы Урала (в связи с бурением сверхглубокой скважины СГ-4) //Геотектоника. 2004. № 2. С. 42-54.

Яковлев Б.А. Решение задач нефтяной геологии методами геотермии. М.: Недра, 1979. 143 с.

Beltrami H., Mareschal J.C. Recent wanning in Eastern Canada: evidence from geothermal measurements // Geophys. Res. Lett. 1991. V. 18. P. 605-608.

Cermak V. Underground temperature and inferred climatic temperature of the past millennium // Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeocol. 1971. V. 10. P. 119.

Cermak V., Bodry L., Safanda J. Underground temperature fields and changing climate: evidence from Cuba // Global Planet. Change. 1992. V. 98. P. 219-223.

Clauser C., Mareschal J.C. Ground temperature history in central Europe from borehole temperature data// Geophys. J. Int. 1995. V. 121. P. 805-817.

Demezhko D.Yu., Ryvkin D.G., Outkin V.I., Duchkov A.D., Balobaev V.T. Spatial distribution of Pleistocene/Holocene warming amplitudes in Northern Eurasia inferred from geothermal data / Climate of the Past. 2007. V. 3. P. 559568.

Echtler H.P., Stiller M., Steinhoff F. et al. Preserved collisional crustal structure of the Southern Urals revealed by vibroseis profiling // Science. 1996. V. 274. P. 224-226.

Golovanova I.V., Demezhko D.Yu., Valiyeva R.Yu. Estimation of the palaeoclimatic effect on measured heat flow density data in the Southern Urals. / In: Heat Flow and the Structure of the Lithosphere. Sixth International Meeting. Castle Farm Bykov, Czech Republic, June 5 - 10, 2006. Abstracts. P. 39.

Golovanova I.V., Kukkonen I.T., Selezniova G.V., Kosarev A.M. Heat flow and heat production in the South Urals // Geothermics at the turn of the Century: Abstracts. University of Evora, Portugal, 3-7 April, 2000a. P. 40.

Golovanova I.V., Selezniova G.V., Smorodov E.A. Palaeoclimate change in the South Urals inferred from deep borehole geothermal measurements: the climate variations during the last Pleistocene Ice-Age // Geothermics at the turn of the Century: Abstracts. University of Evora, Portugal, April 3-7, 2000b. P. 26.

Golovanova I.V., Valiyeva R.Yu. New reconstruction of Late Pleistocene -Holocene climatic changes from deep borehole geothermal data in the South Urals.

/ In: Heat Flow and the Structure of the Lithosphere. Sixth International Meeting. Castle Farm Bykov, Czech Republic, June 5 - 10, 2006. Abstracts. P. 40.

Harris R.N., Chapman D.S. Climate change on the Colorado Plateau of the eastern Utah inferred from borehole temperatures // J. Geophys. Res. 1995. V. 100. B4.P. 6367-6381.

Harris R.N., Chapman D.S. Borehole temperatures and a baseline for 20th-century global warming estimates // Science. 1997. V. 275. P. 1618-1621.

Harris R.N., Chapman D.S. Geothermics and climate change: Part 1, Analysis of borehole temperatures with emphasis on resolving power // J. Geophys. Res. 1998a. P. 7363-7370.

Harris R.N., Chapman D.S. Geothermics and climate change: Part 2, Joint analysis of borehole temperatures and meteorological data // J. Geophys. Res. 1998b. P. 7371-7383.

Jessop A.M. The distribution of glacial perturbation of heat flow in Canada. - Canad. J. Earth Sci., 1971, 8, №1.

Jouzel J., Lorius C., Petit J.R. et al. Vostok ice core: a continuouse isotope temperature re-cord over the last climatic cycle (160 000 years) // Nature. 1987. N 329. P. 403-408.

Kukkonen I.T., Golovanova I.V., Khachay Yu.V. et al. Low Geothermal heat flow of the Urals fold belt — implication of low heat production, fluid circulation or palaeoclimate? // Tectonophysics. 1997. V. 276. P. 63-85.

Lachenbruch A.H., Marshall B.V. Changing climate: geothermal evidence from permafrost in the Alaskian Arctic // Science. 1986. V. 234. P. 689-696.

Lewis T.J., Wang K. Influence of terrain on bedrock temperatures // Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeocol. 1992. 98. P. 87-100.

Pollack H.N., Shen Y., Huang S. Inference of ground surface temperature history from subsurface temperature data: Interpreting ensembles of borehole logs //Pure Appl. Geoppys. 1996. 147(3). P. 537-550.

Sass J.N., Lachenbruch A.N., Jessop A.M. Uniform heat flow in a deep hole in the Canadian shield and its palaeoclimatic implications // J. Geophys. Res. 1971. V. 76. P. 8586-8596.

Shen P.Y., Beck A.E. Least squares inversion of borehole temperature measurements in functional space // J. Geophys. Res. 1991. V. 96. № B12. P. 1996519979.

Shen P.Y., Beck A.E. Paleoclimatic change and heat flow density inferred from temperature data in the Superior Province of the Canadian Shield //Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeocol. 1992. V. 98. P. 143-165.

Shen P.Y., Pollak H.N., Huang S., Wang K. Effects of subsurface heterogeneity on the inference of climate change from borehole temperature data: Model studies and field examples from Canada // J. Geophys. Res. 1995. V. 100. B4. P. 6383-6396.

Wang K., Lewis T.J., Belton D.S., Sheen Y. Difference in recent ground surface warming in eastern and western Canada: Evidence from borehole temperatures // Geophysics. Res. Let. 1994. V. 21. P. 2689-2692.