Геология и Геофизика Юга РоссииГеология и Геофизика Юга России2221-3198Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный научный центр "Владикавказский научный центр Российской академии наук"137910.46698/VNC.2026.87.99.001ГеофизикаИзучение сигналов электромагнитного излучения при разрушении образцов известняка в процессе их одноосного нагруженияШестаковА.Ф.tds-07@mail.ruТягуновД.С.Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН, Россия, 620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 1003003202616979Copyright (c) 2026 Геология и геофизика Юга России2026Геология и геофизика Юга России<p><strong>Актуальность работы. </strong>В настоящее время достаточно широко проводятся экспериментальные исследования электромагнитного излучения (ЭМИ), регистрируемого в процессе трещинообразования и разрушения образцов горных пород и различных материалов под воздействием внешней нагрузки. При этом, большинство публикаций по этой теме посвящено изучению сигналов электромагнитного поля высокочастотного диапазона. В лабораторных экспериментах крайне редко применяются методы регистрации ЭМИ, генерируемого в процессе нагружения образцов горных пород в ультранизкочастотном (УНЧ) диапазоне, с целью поиска закономерностей появления информативных сигналов в электро- магнитном поле, которые можно использовать в качестве индикаторов разрушения. Особенно остро эта задача возникает, когда они соизмеримы с уровнем шумов техногенного происхождения. В этой связи, физическое моделирование процессов разрушения на образцах горных пород является актуальным для изучения деструктивных процессов в геологической среде, порождающих низкочастотное ЭМИ, а также для исследования возможных механизмов его генерации. <strong>Цель исследований </strong>– выявить особенности проявления малоамплитудных УНЧ сигналов ЭМИ на фоне техногенного магнитного шума, регистрируемых магнитомодуляционным преобразователем магнитной индукции в процессе разрушения двух образцов горной породы, отличающихся по своим свойствам и минералогическому составу, а также рассмотреть возможные причины и факторы, влияющие на их характеристики. <strong>Методы исследования: </strong>лабораторный эксперимент по регистрации сигналов магнитной индукции при воздействии внешней нагрузки на образцы горной породы; программная обработка данных с применением полосового фильтра низких частот на основе дискретного преобразования Фурье; выявление и анализ информативных УНЧ сигналов ЭМИ в диапазоне 0.01–45 Гц и их сопоставление с графиком нагрузки. <strong>Результаты. </strong>Проведено исследование характерных особенностей сигналов ЭМИ в диапазоне 0.01–45 Гц, генерируемого образцами известняка при одноосном их нагружении, создаваемом ручным гидравлическим прессом в лабораторном эксперименте. Рассмотрена методика выявления УНЧ сигналов ЭМИ, возникающего при воздействии внешней нагрузки для двух различных образцов известняка на фоне магнитного шума техногенного происхождения, а также возможные факторы, влияющие на их характеристики, такие как прочность, состав и микроструктура образцов.</p>magnetomodulation transducermagnetic inductiondestruction of rock sampleselectromagnetic emissiontechnogenic magnetic noiseмагнитомодуляционный преобразовательмагнитная индукцияразрушение образцов горных породэлектромагнитное излучениетехногенный магнитный шум1.Беликов В.Т., Шестаков А.Ф. Изучение временных изменений напряженного состояния геосреды в процессе разрушения. // Геология и геофизика. – 2008. – Т. 49. № 5. – С. 461–470.2.Вострецов А.Г., Кривецкий А.В., Бизяев А.А., Яковицкая Г.Е. Характеристики электромагнитного излучения горных пород при их разрушении в лабораторных экспериментах. // Доклады АН ВШ РФ. – 2013. – № 2(21). – С. 46–54.3.Заалишвили В.Б., Бирюлин С.В., Козлова И.А., Мельков Д.А., Юрков А.К. Закономерности проявления аномалий объёмной активности радона перед землетрясениями в различных сейсмоактивных регионах. // Геология и геофизика Юга России. – 2022. – Т. 12. № 1. – С. 35–50. DOI: 10.46698/VNC.2022.53.28.003.4.Заалишвили В.Б., Магкоев Т.Т., Туаев Г.Э. Влияние механического воздействия и криогенных условий на физико-химические характеристики горных пород. // Геология и геофизика Юга России. – 2017. – №1. – С. 17–23. DOI: 10.23671/VNC.2017.1.9475.5.Курленя М.В., Вострецов А.Г., Кулаков Г.И., Яковицкая Г.Е. Регистрация и обработка сигналов электромагнитного излучения. Новосибирск: Изд. СО РАН, 2000. – 231 с.6.Лось В.Ф., Лементуева Р.А., Ирисова Е.Л. Решение аппаратурно-методических проблем и изучение электромагнитного излучения в лабораторных экспериментах по разрушению горных пород. // Сейсмические приборы. – 2010. – Т. 46. № 4. – С. 14–24.7.Матюков В.Е. Практические результаты электромагнитно мониторинга сейсмоактивных зон (обзор). // Вестник КРСУ. – 2011. – Т. 11. № 4. – С. 15–23.8.Мащенко А.В., Пономарев А.Б., Сычкина Е.Н. Специальные разделы механики грунтов и механики скальных пород. Пермь: Изд. Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2014. – 176 с.9.Свяжина И.А., Пучков В.Н., Иванов К.С., Петров Г.А. Палеомагнетизм ордовика Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. – 135 с.10.Соболев Г.А., Пономарев А.В. Физика землетрясений и предвестники. М.: Наука, 2003. – 270 с.11.Сокол-Кутыловский О.Л. Магнитомодуляционные датчики на основе аморфных ферромагнитных сплавов для измерения слабых магнитных полей. // Физические основы приборостроения. – 2022. – Т. 11. № 4(46). – С. 45–48. DOI: 10.25210/jfop-2204-MS.12.Сурков В.В. Электромагнитные эффекты при землетрясениях и взрывах. М.: МИФИ, 2000. – 447 с.13.Шестаков А.Ф., Тягунов Д.С. Методика выделения спектральных характеристик сигналов электромагнитного излучения, регистрируемых при нагружении образцов горных пород на фоне техногенного магнитного шума. // Приборы и методы измерений. – 2025. – Т. 16. № 3. – С. 191–201. DOI: 10.21122/2220-9506-2025-16-3-191-201.14.Флоренский П.В., Милосердова Л.В., Балицкий В.П. Основы литологии: учебное пособие. М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. – 105 с.15.Chengwu L., Shuai F., Cheng G., Tianyu W., Beijing X. Characteristics and generation mechanism of ULF magnetic signals during coal deformation under uniaxial compression. // Journal of Geophysics and Engineering. – 2018. – No. 15. – pp. 1137–1145. DOI: 10.1088/1742- 2140/aaac59.16.Hadjicontis V., Mavromatou C. Transient electric signals prior to rock failure under uniaxial compression. // Geophysical Research Letters. – 1994. – Vol.21. No 16. – pp. 1687–1690.17.Park S.K., Johnston M.J.S., Madden T.R., Morgan F.D., Morrison H.F. Electromagnetic precursors to earthquakes in the ULF band: A review of observations and mechanisms. // Reviews of Geophysics. – 1993. – Vol. 31. No. 2. – pp. 117–132. DOI: 10.1029/93RG00820.18.Shrivastava A. Are pre-seismic ULF electromagnetic emissions considered as a reliable diagnostics for earthquake prediction? // Current Science. – 2014. – Vol. 107. No 4. – pp. 596–600.19.Tyagunov D.S., Shestakov A.F. Recording of ultra-low frequency electromagnetic emission during loading of a rock sample. // Measurement Techniques. – 2024. – Vol. 67. – pp. 545–552. DOI: 10.1007/s11018-024-02375-1.20.Wang E., He X. An experimental study of the electromagnetic emission during the deformation and fracture of coal or rock. // Сhinese Journal of Geophysics. – 2000. – Vol. 43. No. 1. – pp. 131–137. DOI: 10.1002/cjg2.17.21.Xiaoyan S., Xuelong L., Zhonghui L., Zhibo Z., Fuqi C., Peng C., Yongjie L. Study on the characteristics of coal rock electromagnetic radiation (EMR) and the main influencing factors. // Journal of Applied Geophysics. – 2018. – Vol. 148. – pp. 216–225. DOI: 10.1016/j. jappgeo.2017.11.018.