АНАЛИЗ БЮЛЛЕТЕНЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЗРЫВОВ НА МЕСТОРОЖДЕНИИ "КУМТОР" ЗА ЯНВАРЬ-ИЮНЬ 2022 Г. Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 550.34

Омурбек кызы К., Омуралиев М.

Институт сейсмологии НАН КР, г. Бишкек, Кыргызстан

АНАЛИЗ БЮЛЛЕТЕНЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЗРЫВОВ НА МЕСТОРОЖДЕНИИ «КУМТОР» ЗА ЯНВАРЬ-ИЮНЬ 2022 Г.

Аннотация. Осуществлён анализ карьерных взрывов на локальном участке «Центральный» месторождения «Кумтор» за январь - июнь 2022 г. Определены последовательность энергетических классов взрывов, их кумулятивная сейсмическая энергия, которые влияют на состояние стен карьера. Оценены скорости продольных и поперечных волн и их отношения (Vp, Vs, Vp/Vs), а также установлены средние значения со стандартным отклонением величин, на их вариациях во времени, выделены иерархии циклов. Отмечено, что соотношения Vp, Vs, Vp/Vs отображают состояние среды земной коры: малые значения VP, VS, VP/VS выражают возможное проявление флюидов; большие значения отношения Vp/Vs - возможное проявление частичного плавления; большие значения VP, VS - возможное проявление относительно высоких давлений. Установлено, что изменение вероятных глубин экстремумов траектории сейсмических лучей взрывов находится в пределах около 10 - 30 км.

Ключевые слова: карьерный взрыв, продольные и поперечные волны, скорость сейсмических волн, цикл вариаций параметров сейсмических волн, иерархия циклов, флюиды, частичное плавление, давление.

2022-ЖЫЛДЫН ЯНВАРЬ - ИЮНЬ АЙЛАРЫНДА КУМТОР КЕНИНДЕ

БОЛГОН ЖАРДЫРУУЛАРДЫН БЮЛЛЕТЕНДЕРИН АНАЛИЗД00

Кыскача мазмуну. 2022-жылдын январь-июнь айлары YЧYн «Кумтор» кенинин «Борбордук» жергиликтYY участкасында ачык карьердеги жардыруулардын талдоо жYргYЗYлДY. Карьердин дубалдарынын абалына таасир этYYЧY жардыруулардын энергетикалык класстарынын ырааттуулугу, алардын сейсмикалык энергияларынын жыйындысы, чечкиндYY болушту. Сейсмикалык кысуу жана жылып кетYY толкундарынын ылдамдыктары, алардын катыштары (Vp, Vs, Vp/Vs) бааланат жана маанилердин стандарттык четтоолорY менен орточо човдуктар белгиленет жана циклдердин иерархиялары алардын убакыт боюнча вариациялары аныкталат. Vp, Vs, Vp/Vs катыштары жер кыртышынын чойросYHYн абалын чагылдыраары белгиленет: Vp, Vs, Vp/Vs кичинекей маанилери суюктуктардын мYмкYн болуучу корYHYШYн билдирет; Vp/Vs катышынын жогорку мааниси жарым-жартылай эрYYHYн мYмкYн болгон корYHYШY болуп саналат; Vp, Vs чоц маанилери салыштырмалуу жогорку басымдын мYмкYн болгон корYHYШY болуп саналат. Жарылуунун сейсмикалык нурунун траекториясынын экстремумунун болжолдуу теревдигинин озгорYYCY болжол менен 10 - 30 км экени аныкталды.

Негизги сездер: карьердин жарылуусу, узунунан жана туурасынан кеткен толкундар, сейсмикалык толкундун ылдамдыгы, сейсмикалык толкун параметринин озгорYY цикли, цикл иерархиясы, суюктуктар, жарым-жартылай эрYY, басым.

ANALYSIS OF INDUSTRIAL EXPLOSION BULLETINS AT THE «KUMTOR»

MINE, KYRGYZSTAN

Abstract. An analysis of industrial explosions at the local site «Central» of the «Kumtor» mine for January - June 2022 was carried out. The sequence of energy classes of

explosions, their cumulative seismic energy, which affects the state of the mine's walls, were determined. The velocities of P- and S-waves and their ratio (Vp, Vs, Vp/Vs), as well as the average values with a standard deviation of the values were estimated, and hierarchies of cycles are identified on their variations in time. It is noted that the relation of Vp, Vs, Vp/Vs reflects the state of the environment of the crust: small values of Vp, Vs, Vp/Vs express the possible manifestation of fluids; large values of Vp/Vs ratio - a possible manifestation of partial melting; large values of Vp, Vs - a possible manifestation of relatively high pressures. It has been established that the change in the probable depths of the extrema of the explosion seismic ray trajectory is within about 10 - 30 km.

Key words: explosion, P- and S-waves, seismic wave velocity cycle of variations of seismic wave parameters, cycle hierarchy, fluids, partial melting, pressure.

Введение

Уникальное золоторудное месторождение «Кумтор» расположено на северозападном склоне хребта Ак-Шыйрак Центрального Тянь-Шаня на высоте 5200 м и покрыто ледниками, а также многолетними мёрзлыми породами толщиной до 250-400 м (Рисунок 1). Золоторудное проявление обнаружено в 1978 году. До 1992 г. Управлением геологии Киргизской ССР произведены геологоразведочные работы. В рудной зоне протяжённостью более 12 км, по степени золоторудной минерализации, выделяются участки: Центральный, Юго-Западный, Сары-Тор, Северо-Восточный, Акбель, Муздусу и Борду [1].

Данный район характеризуется наличием нескольких крупных надвиговых зон разломов, простирающихся в северо-восточном направлении и имеющих юго-восточное падение под меняющимися углами. Рудное тело преимущественно состоит из метасоматитов вендского возраста (поздний протерозой или ранний палеозой). Из данной системы зон разломов особо выделяется Кумторский разлом, ограничивающий рудную зону с севера. Мощность зоны этого разлома достигает нескольких сотен метров. По этому разлому известняки и филлиты кембро-ордовикского возраста надвинуты на красноцветные породы третичного периода.

С 1996 г. компанией «Центерра Голд Инк» ведётся разработка месторождения открытым способом, преимущественно, на «Центральном» участке. Карьер «Центральный» в настоящее время имеет длину 3 км, ширину - 1 км и глубину 1 км (Рисунок 1).

Рисунок 1. Вид «Центрального» карьера месторождения «Кумтор» на северо-западном склоне хребта Ак-Шыйрак, июнь 2021 г. [https://rus.azattyk.Org/a/31869789.html].

Временная изменчивость скоростных свойств литосферы Тянь-Шаня изучена по данным ядерных взрывов на Семипалатинском полигоне и крупномасштабного Камбаратинского взрыва, зарегистрированных, в частности, сетью сейсмических станций Кыргызстана [2, 3, 4, 5]. По данным ядерных взрывов на Семипалатинском полигоне отмечены ритмы 1.3 года, 2 года и 4-6 лет. При изучении Агалатасских карьерных взрывов (на южном склоне Киндыктасского хребта), произведённых через сутки и более, анализировалось изменение амплитуд продольных и поперечных волн (AP, As, As/Ap) по направлениям к сейсмическим станциям «Ананьево», «Боом», «Карагай-Булак», «АлаАрча» и другим [6]. Отмечено, что графики изменения амплитуд имеют колебательный характер. Они рассмотрены с точки зрения термоакустического и массопереносоакустического эффектов в геологических процессах литосферы [7]. Выделены определённые «гармоники» со свойственными периодами, амплитудами и фазами.

Целью данной работы является анализ скоростей сейсмических волн взрывов «Центрального» карьера месторождения «Кумтор» по данным сети близких цифровых сейсмических станций, а именно P- и S-волн (Vp, Vs, Vp/Vs) карьерных взрывов, произведённых в течение последних десяти лет, что в связи с геодинамическими процессами активной области горообразования Тянь-Шань является актуальным.

Методика и результаты исследований

По данным цифровых сейсмических станций сетей KNET (Kyrgyzstan Telemetered Network) (НС РАН) и KRNET (Kyrgyz Republic Digital Network) (ИС НАН КР), а также станции «Тарагай» (TARG) Центрально-Азиатского института прикладных исследований Земли (ЦАИИЗ) в Центре обработки данных ИС НАН КР определяются основные параметры сейсмических волн (Рисунок 2). Параметры продольной волны изучались по записи Z - вертикальной компоненты (канала), а параметры поперечной волны - по записи одной из горизонтальных компонент с наилучшим соотношением «сигнал/шум». Оценивались значения: rms - среднеквадратическое отклонение времён пробега наблюдённых и вычисленных (погрешность); se - стандартное отклонение от времени вступления; d - класс точности определения эпицентра; she - 68%-ный доверительный интервал в определении положения эпицентра; глубина события, определяемая по заложенным скоростным моделям (depth) и по методике, заложенной в программе Hypoellipse [8] (hz); sez - 68%-ный доверительный интервал в определении глубины и т.д.

При обработке сейсмических записей Центром обработки данных ИС НАН КР призводилась дифференциация (распознование) землетрясений и взрывов. В связи с тем, что в нашем распоряжении не было сведений от взрывников и данных локальной сети мониторинга на самом карьере, координаты, время и энергия взрывов определялись с определённой точностью на основе данных сети сейсмических станций в окружении месторождения «Кумтор». В непосредственном окружении месторождения «Кумтор» находились цифровые станции: «Тарагай» (TARG) - на юго-западе, «Ананьево» (ANVS)- на севере, «Каджи-Сай» (KDJ) - на северо-западе, «Пржевальск» (PRZ) - на северо-востоке (Рисунок 2). В районах этих станций горные массивы сложены в основном гранитоидами и метаморфическими породами. В связи с этим можно сказать, что скоростные модели участков земной коры в районах рассматриваемых станций были близкими. Для проведения исследования были выбраны только взрывы в пределах координат ф = 41.79 - 41.87°N, X = 78.17 - 78.28°E на локальном участке основного «Центрального» карьера, например, за январь - июнь 2022 г., при этом d=1, rms=0.1, se=0.1, sez=0.3-2.0. Энергия взрывов имела значения от 105 до 106 Дж, а магнитуда Mpv= 1.6- 2.8.

Глубины экстремумов траекторий (ЭТ) лучей взрывов находились в пределах 9-30 км, среднее значение составляло - С= -21.93 км и стандартное отклонение - S= -6.33 км. Скорости сейсмических продольных и поперечных волн (Vp, Vs, Vp/Vs) определялись составлением серии годографов для каждого взрыва на основе записей (на выбранных компонентах) четырёх станций в окружении месторождения «Кумтор», где строение геолого-геофизической среды близкое: d=1, rms=0.1. Годографы имели достаточную точность, достоверность аппроксимации составляла около R2 = 0.99 [9, 10].

Рисунок 2. Схема расположения цифровых сейсмических станций, треугольниками обозначены сейсмические станции (KDJ - «Каджи-Сай», PRZ - «Пржевальск», ANVS -«Ананьево», сети KRNET (ИС НАН КР), TARG - «Тарагай» (ЦАИИЗ), и карьер «Центральный» месторождения «Кумтор» (звёздочка) [https://earth.google.com/].

На Рисунке 3 приведена последовательность энергетических классов взрывов.

Сутки, за январь - июнь 2022г.

Рисунок 3. Последовательность энергетических классов взрывов в пределах карьера «Центральный» за январь - июнь 2022 г. Сплошной горизонтальной линией обозначен

средний (С) энергетический класс, пунктирными линиями обозначены стандартные отклонения С+Б и С-Б.

График кумулятивной сейсмической энергии взрывов за январь - июнь 2022 г. приведён на Рисунке 4. Линейный тренд её выражается формулой:

Ек = (0.0517х+0.09)*Е+7, Дж, где Ек-кумулятивная сейсмическая энергия (Дж), х - сутки, коэффициент 0.0517*107 имеет размерность скорости накопления энергии Дж/сут.

10

У

Ек ( 0,0517х - 0, R2 = 0 09)хЕ+7, Дж 99 А

30

60 90 120 150

Сутки за январь-июнь 2022 г.

180

210

Рисунок 4. График кумулятивной сейсмической энергии взрывов за январь - июнь 2022 г.

Глубины экстремумов траекторий (ЭТ) лучей взрывов находились в пределах (- 9) - (-30) км, среднее значение составляло - С= -22 км (Рисунок 5).

-10

0 ■«

* а -15

1 а

а -: н а

И £ г

а 4

ё

п

3

-20

-25

а

-30

-35

60 80 100 120 140 160 180 200

Сутки, за январь - июнь 2022 г.

Рисунок 5. Изменение глубины экстремумов траекторий (ЭТ) лучей взрывов в карьере «Центральный» месторождения «Кумтор» за январь - июнь 2022 г. Сплошной

0

0

0

5

горизонтальной линией обозначена средняя (С) глубина, пунктирными линиями -значения глубин с учётом стандартного отклонения - С+Б и С-Б.

Определения скоростей сейсмических продольных и поперечных волн взрывов проводились методом составления годографов на основе записей цифровых станций «Тарагай» (ЦАИИЗ), «Каджи-Сай», «Ананьево» и «Пржевальск» (ИС НА КР) с учётом данных станций «Улахол» (НС РАН), «Боом» (ИС НАН КР), «Подгорная» (ИГИ НЯЦ РК).

Значения скоростей продольных волн V? (по записям Z-компоненты) взрывов (около 215) «Центрального» карьера месторождения «Кумтор» за январь - июнь 2022 г. приведены на Рисунке 6. При этом среднее значение составляло С=6.43 км/с и стандартное отклонение S=0.36 км/с. На графике вариации относительно больших значений Ур отмечается иерархия асимметричных циклов («ритмические составляющие»). При этом сначала выделяются циклы, в частности, третьего порядка при значении V? > 6.9 км/с на основе поэтапной оценки полиномиальных трендов с высокой достоверностью аппроксимации (Я2 > 0.95). По пикам циклов третьего порядка при значении V? > 7.1 км/с, выделяются циклы второго порядка на основе полиномиального тренда. Далее по пикам циклов второго порядка при значении Ур > 7.3 км/с, аналогично предыдущей методике, отмечается цикл первого порядка. Длительность периода циклов третьего порядка составляет 28 - 117 сут., циклов второго порядка - около 154 суток. Между пиками вышеотмеченных циклов больщих значений Ур отмечаются относительно малые значения Ур.

7,4

5,4 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Сутки, за январь - июнь 2022г.

Рисунок 6. Вариация скорости продольных сейсмических волн V? взрывов Центрального карьера месторождения «Кумтор», за январь - июнь 2022 г. Горизонтальной сплошной линией обозначено среднее значение - С. Горизонтальными точечными линиями обозначены значения (С+Б) и (С-Б) с учётом стандартного отклонения (Б). Штрихпунктирной кривой линией обозначен цикл вариации третьего порядка; точечной кривой линией - цикл вариации второго порядка; пунктирной кривой линией - цикл вариации первого порядка.

На Рисунке 7 приведена вариация скорости поперечной волны Vs (по чёткой записи одной из трёх компонент) взрывов (215) «Центрального» карьера месторождения «Кумтор» на отдельно взятом определённом участке Тянь-Шаня. Значения Vs изменялись от 3.3 до 4.2 км/с. При этом среднее значение составляло С=3.72 км/с и стандартное отклонение S=0.18 км/с. На графике вариации относительно высоких значений Vs отмечается иерархия асимметричных циклов. Сначала определяются циклы, в частности, третьего порядка при значении > 3.9 км/с на основе поэтапной оценки полиномиальных трендов с высокой достоверностью аппроксимации > 0.95). По пикам циклов третьего порядка при значении Vs > 4.3 км/с выделяются циклы второго порядка на основе полиномиального тренда. Далее по пикам циклов второго порядка при значении Vs > 4.4 км/с аналогично предыдущей методике отмечается цикл первого порядка. Длительность периода циклов третьего порядка составляет 28-117 сут., циклов второго порядка - около 117 суток. Между пиками вышеотмеченных циклов высоких значений Ув отмечаются относительно малые значения Ув.

4,4 -

3,2 -

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Сутки, за январь - июнь 2022г.

Рисунок 7. Вариация скорости поперечных сейсмических волн Vs взрывов «Центрального» карьера Кумторского месторождения за январь - июнь 2022 г. Условные обозначения см. на Рисунке 6.

Результаты значения отношения Ур/У$ скоростей продольных и поперечных волн взрывов (215) «Центрального» карьера месторождения «Кумтор», за январь - июнь 2022 г. приведены на Рисунке 8. Значения Vр/Vs изменялись от 1.65 до 1.79. При этом среднее значение составляло С=1.72 и стандартное отклонение S=0.02. На графике вариации относительно больших значений Vр/Vs отмечается иерархия асимметричных циклов. Сначала определяются циклы, в частности, третьего порядка при значении Vр/Vs > 1.75 на основе поэтапной оценки полиномиальных трендов с высокой достоверностью аппроксимации. По пикам циклов третьего порядка при значении Vр/Vs > 1.76 выделяются циклы второго порядка на основе полиномиального тренда > 0.95). Далее по пикам циклов второго порядка при значении Vр/Vs > 1.79 аналогично предыдущей

методике отмечается цикл первого порядка. Период повторения цикла первого порядка составляет около 45-108 суток. 1,82

1,8 1,78 1,76

1,74

1,72

£

1,7 1,68 1,66 1,64

20 40 60 80 100 120 140 Сутки, за январь - июнь 2022г.

160

180

200

Рисунок 8. Вариация отношения Vр/Vs скоростей продольных и поперечных сейсмических волн взрывов «Центрального» карьера Кумторского месторождения за январь - июнь 2022 г. Условные обозначения см. на Рисунке 6.

Соотношение величин Vр, Vs, Vр/Vs земной коры выражает особенности среды земной коры, а именно: малые значения Vр, Vs, Vр/Vs выражают проявление флюидов, малые значения Vр, Vs, но высокое значение Vр/V б - частичное плавление, большие значения Vр, Vs - относительно высокие давления. Здесь можно сказать, что соотношения Vр, Vs, Vр/Vs выражают проявления флюидов, частичного плавления, высоких давлений и другие явления в изучаемом участке земной коры Тянь-Шаня, где подвергаются длительным повторным воздействиям взрывов с 1996 г.

На Рисунке 9 показано соотношение достоверных величин Vр, Vs, Vр/V б взрывов «Центрального» карьера месторождения «Кумтор», за январь - июнь 2022 г. При этом на графике проявления флюидов попадают в верхнюю часть первого квадранта, проявления частичного плавления - в нижнюю часть первого квадранта. Сейсмические волны, характеризующие проявления в среде высоких давлений, попадают, в основном, в третий квадрант.

В таблице 1 приведены примеры вероятного проявления флюидов на участке земной коры Тянь-Шаня в окружении месторождения «Кумтор», по данным записей четырёх цифровых станций сейсмических волн взрывов Центрального карьера с указанием глубины (^ км) проникновения сейсмических лучей.

Здесь необходимо отметить включения некоторых жидкостей в минералах гранитов, тальк-гранит-хлоритового сланца метаморфического комплекса Кыргызского Тянь-Шаня. При деформации горных пород, вероятно, происходит высвобождение подобных включений жидкостей и вместе с поровыми жидкостями может быть создан эффект быстрых проявлений флюидов в земной коре. Следует отметить, что термоминеральные воды, широко распространённые в Тянь-Шане, представляют собой флюиды. По данным (с 1970 г.) гидрогеохимических станций сети ИС НАН КР на

0

термоминеральных источниках региона, например, «Джети-Огуз», «Каджи-Сай», «Кара-Ой», «Ысык-Ата», установлены суточные импульсные и широкие продолжительные аномалии флюидов: инертных и радиогенных газов, углеводородов и парообразной ртути (Не, Ar, Rn, H2, CO2, CH4, Hg и др.), ионно-солевого состава подземных вод (HCO3, Cl, CO3, SO4, HSiO3, F, Li, Ca2, Mg2, Na), химических показателей (t °C, pH, Eh). Эти аномалии, очевидно, связаны с геодинамическими процессами земной коры и мантии дискретной области горообразования Тянь-Шаня, где имеется иерархия тектонических блоков, и происходят динамическая сегментация активных разломов и динамическая секторизация активных блоков. Они отмечаются на данных GPS и наклонно-деформографических измерениях в реальном масштабе времени и на циклах последовательности проявления очагов землетрясений.

4,3

4,2 4,1 4 3,9

S 3 8

а 3,8

>

3,7 3,6 3,5 3,4 3,3

1 1 1

1 1 1 1

1 1 1 1 1/ тГ®

1 1 1 1 s

1 й | © ■ ® ' ^ © S © 9®

------« @ i---sal I/®1 Mr*--- ©

'f

т% <s> © 1 1 1 1

< € \ © 1 1 1 1

© 1 1 1 ■

5,6

5,8

6,2 6,4 6,6 6,8 Vp, км/сек

7,2

7,4

7,6

Рисунок 9. Соотношение между Ур, Уъ, Ур/Уъ взрывов в пределах координат ф = 41.79-41.87°^ X = 78.17-78.28°Е «Центрального» карьера месторождения «Кумтор». Кружочками обозначены наблюдённые значения Ур/Уъ. Значение Ур/Уъ = 1.71 выделено диагональной сплошной линией. Выше этой линии выделяются параллельные линии, где кружочки имеют малые значения Ур/Уъ < 1.71, а ниже данной линии отмечаются параллельные линии, где кружочки имеют большие значения Ур/Уъ > 1.71. Среднее значение Ур = 6.43 км/с обозначено вертикальной штриховой линией. Среднее значение Уъ = 3.72 км/с обозначено горизонтальной штриховой линией.

Таблица 1. Примеры вероятного проявления флюидов на основе определения Ур, Уъ, Ур/Уъ земной коры с минимальной ошибкой (достоверность аппроксимации годографов Я2 > 0.95).

6

7

Год Месяц Число Час Мин Сек Vs, км/с Vp, км/с Vp/Vs Depth, км

2022 1 4 10 44 33.52 3.47 5.80 1.67 13

2022 1 12 11 14 55.21 3.45 5.86 1.70 13

2022 1 18 8 6 20.66 3.64 6.22 1.70 19

2022 1 21 10 7 08.08 3.71 6.34 1.71 21

2022 2 8 9 25 08.50 3.45 5.83 1.69 12

2022 2 10 8 35 04.16 3.45 5.89 1.71 10

2022 2 22 5 12 14.77 3.51 5.92 1.68 15

2022 2 23 7 22 10.36 3.46 5.58 1.69 13

2022 2 25 8 16 14.17 3.46 5.87 1.69 12

2022 2 27 10 13 17.53 3.45 5.91 1.71 12

2022 3 3 10 4 31.15 3.46 5.85 1.69 13

2022 3 9 9 58 52.86 3.42 5.81 1.69 9

2022 3 12 6 48 27.59 3.70 6.33 1.71 20

2022 3 18 7 1 59.47 3.47 5.86 1.69 13

2022 3 20 7 3 29.90 3.61 6.13 1.70 18

2022 3 23 7 1 25.00 3.45 5.93 1.71 11

2022 3 26 7 0 22.96 3.41 5.85 1.71 10

2022 3 30 6 0 44.25 3.67 6.30 1.71 20

2022 3 31 10 31 10.92 3.47 5.89 1.69 15

2022 4 5 8 27 04.42 3.45 5.83 1.69 12

2022 4 12 10 8 32.95 3.44 5.79 1.68 11

2022 4 16 7 2 43.40 3.44 5.87 1.71 13

2022 4 21 11 22 05.57 3.72 6.20 1.67 19

2022 4 24 8 3 48.85 3.53 5.95 1.69 16

2022 4 26 10 42 04.79 3.48 5.95 1.71 13

2022 4 29 8 0 43.78 3.51 5.97 1.70 15

2022 4 30 8 2 31.58 3.60 6.15 1.71 18

2022 5 14 10 32 26.08 3.47 5.92 1.71 22

2022 5 18 10 28 18.74 3.46 5.90 1.71 29

2022 5 23 10 9 04.38 3.44 5.86 1.70 10

2022 5 23 10 10 01.24 3.50 5.99 1.71 11

2022 5 24 10 8 07.02 3.40 5.66 1.66 13

2022 6 2 7 20 19.66 3.70 6.36 1.71 19

2022 6 6 10 54 21.98 3.44 5.88 1.70 19

2022 6 7 7 4 38.70 3.41 5.83 1.70 22

2022 6 8 8 0 55.90 3.46 5.85 1.69 10

2022 6 9 8 4 46.32 3.47 5.89 1.69 12

2022 6 12 8 16 42.79 3.45 5.87 1.70 17

2022 6 13 10 41 30.21 3.46 5.93 1.71 20

2022 6 18 10 4 34.26 3.70 6.35 1.71 19

2022 6 26 8 22 35.05 3.51 5.90 1.68 16

2022 6 29 7 3 19.18 3.63 6.24 1.71 19

В таблице 2 приведены примеры вероятного проявления частичного плавления на основе критериев на участке земной коры Тянь-Шаня в окружении месторождения «Кумтор» по данным записей трёх цифровых станций сейсмических волн взрывов Центрального карьера с указанием глубины проникновения (^ км) сейсмических лучей.

Таблица 2. Примеры вероятного проявления частичного плавления в земной коре на основе определения Vр, Vs, Ур/Уs с минимальной ошибкой (достоверность аппроксимации годографов Я2 > 0.95).

Год Мес Число Час Мин Сек Vs Vp Vp/Vs ёерШ

2022 1 13 10 36 30.84 3.59 6.27 1.74 17

2022 1 16 10 0 09.45 3.44 5.99 1.74 11

2022 1 31 10 0 04.47 3.65 6.33 1.73 20

2022 2 19 8 10 32.37 3.4 5.96 1.75 12

2022 2 21 10 4 30.26 3.65 6.36 1.74 20

2022 2 26 7 33 06.99 3.68 6.38 1.73 22

2022 2 27 7 10 22.35 3.44 6.00 1.74 12

2022 3 1 10 19 49.77 3.43 5.94 1.73 10

2022 3 16 10 40 41.98 3.42 6.00 1.75 12

2022 4 2 5 59 19.72 3.63 6.28 1.73 19

2022 4 4 9 36 11.44 3.69 6.41 1.73 22

2022 4 7 12 5 58.69 3.67 6.36 1.73 20

2022 4 8 8 3 04.24 3.62 6.26 1.73 19

2022 4 22 8 14 39.14 3.71 6.42 1.73 23

2022 4 22 9 10 46.69 3.34 5.85 1.75 9

2022 4 22 9 50 40.84 3.66 6.32 1.73 20

2022 4 25 8 6 33.24 3.66 6.35 1.74 18

2022 4 27 10 29 47.05 3.67 6.33 1.73 21

2022 5 6 8 10 52.12 3.64 6.28 1.73 23

2022 5 7 10 23 08.27 3.40 5.97 1.76 19

2022 5 10 8 19 00.01 3.63 6.31 1.74 28

2022 5 20 7 4 27.37 3.69 6.42 1.74 28

2022 5 26 11 0 24.15 3.66 6.33 1.74 10

2022 5 28 8 3 37.97 3.68 6.38 1.73 18

2022 5 28 10 33 11.17 3.65 6.33 1.73 21

2022 6 1 7 11 34.32 3.65 6.34 1.73 21

2022 6 4 6 55 47.35 3.71 6.42 1.73 26

2022 6 10 11 18 53.38 3.52 6.09 1.73 27

2022 6 12 10 2 12.76 3.67 6.36 1.73 13

2022 6 20 10 3 39.08 3.43 5.98 1.74 30

2022 6 21 8 3 59.98 3.43 6.06 1.76 12

2022 6 21 14 24 16.95 3.59 6.22 1.73 13

2022 6 23 10 30 44.15 3.65 6.38 1.74 21

2022 6 28 10 4 13.06 3.67 6.35 1.73 20

В таблице 3 приведены примеры вероятного проявления высоких давлений на основе критериев на участке Тянь-Шаня в окружении Кумторского месторождения по данным записей цифровых станций сейсмических волн взрывов.

Таблица 3. Примеры вероятного проявления высоких давлений на основе определения Vр Уs, Ур/Уs с минимальной ошибкой (достоверность аппроксимации годографов Я2 > 0.95).

Год Месяц Число Час Мин Сек Vs, км/с Vp, км/с Ур^ БерЛ, км

2022 1 1 11 6 46.08 4.02 7.02 1.74 30

2022 1 2 6 54 53.75 4.08 7.06 1.73 30

2022 1 3 9 59 09.00 3.76 6.44 1.71 23

2022 1 5 7 37 05.52 3.96 6.83 1.72 28

2022 1 6 7 1 07.07 3.80 6.64 1.74 24

2022 1 7 10 33 30.10 3.90 6.75 1.73 30

2022 1 8 6 59 52.38 4.00 6.86 1.71 30

2022 1 15 10 6 02.92 4.00 6.88 1.72 30

2022 1 17 11 16 44.48 4.04 6.98 1.72 30

2022 1 19 7 4 07.79 4.04 6.96 1.72 30

2022 1 20 10 2 41.86 3.72 6.45 1.73 23

2022 1 21 10 29 31.79 3.80 6.8 1.79 23

2022 1 22 11 6 59.32 3.75 6.49 1.73 25

2022 1 22 11 28 57.05 3.92 6.78 1.73 29

2022 1 23 9 32 00.42 3.95 6.87 1.73 30

2022 1 24 5 55 17.45 3.83 6.63 1.73 25

2022 1 24 9 44 57.19 3.73 6.44 1.72 23

2022 1 24 9 45 06.71 3.73 6.46 1.73 24

2022 1 26 8 14 34.46 3.76 6.52 1.73 25

2022 1 27 8 29 06.72 3.74 6.45 1.72 24

2022 1 28 9 59 03.55 3.98 6.89 1.73 30

2022 1 28 9 59 10.04 3.85 6.74 1.75 28

2022 1 29 9 58 45.17 3.93 6.85 1.74 30

2022 1 29 9 59 16.09 3.83 6.62 1.73 28

2022 1 30 10 1 51.73 4.20 7.33 1.74 30

2022 1 30 10 2 10.94 3.87 6.63 1.71 26

2022 2 1 10 10 48.97 4.10 7.06 1.72 30

2022 2 2 10 49 23.51 3.81 6.53 1.71 25

2022 2 4 7 0 04.78 4.05 7.07 1.74 30

2022 2 4 7 0 22.48 3.90 6.86 1.76 29

2022 2 5 8 8 14.91 3.77 6.45 1.71 24

2022 2 5 8 8 47.61 3.77 6.57 1.74 25

2022 2 6 8 0 08.78 3.93 6.9 1.75 30

2022 2 6 8 0 28.66 3.85 6.74 1.75 28

2022 2 7 9 23 54.75 3.89 6.69 1.72 29

2022 2 9 8 6 20.46 3.72 6.46 1.73 22

2022 2 11 8 1 47.34 3.84 6.64 1.73 27

2022 2 12 9 59 43.89 3.70 6.44 1.74 22

2022 2 12 10 0 44.35 4.04 7.13 1.76 30

2022 2 13 7 59 06.56 3.73 6.51 1.74 25

2022 2 14 7 2 06.67 3.90 6.78 1.74 29

2022 2 15 7 39 43.56 3.98 6.93 1.74 30

2022 2 16 8 5 14.70 3.90 6.72 1.72 29

2022 2 18 8 1 49.19 3.70 6.45 1.74 23

2022 2 18 8 2 06.38 3.86 6.66 1.72 27

2022 2 21 10 4 39.46 3.80 6.64 1.74 26

2022 2 24 11 15 42.86 3.92 6.79 1.73 30

2022 2 26 7 32 45.35 3.76 6.52 1.73 25

2022 2 28 7 12 46.54 3.96 6.86 1.73 30

2022 3 2 10 9 49.82 3.88 6.67 1.71 28

2022 3 2 10 10 05.02 3.74 6.54 1.75 25

2022 3 4 10 4 11.35 3.71 6.45 1.74 23

2022 3 6 8 48 31.50 3.90 6.75 1.73 30

2022 3 6 8 48 46.77 4.10 7.15 1.74 30

2022 3 10 7 0 27.29 3.78 6.54 1.73 25

2022 3 11 7 0 16.60 3.75 6.46 1.72 25

2022 3 13 7 9 06.46 3.89 6.66 1.71 28

2022 3 14 5 55 42.57 3.82 6.64 1.74 26

2022 3 15 7 6 46.99 4.01 7.04 1.75 30

2022 3 15 7 7 08.63 3.93 6.90 1.75 26

2022 3 19 7 28 47.58 3.86 6.69 1.73 28

2022 3 21 8 0 54.24 3.85 6.57 1.70 27

2022 3 21 8 1 35.53 3.80 6.65 1.75 26

2022 3 24 10 3 11.46 3.82 6.60 1.72 27

2022 3 25 10 7 09.07 3.98 6.90 1.73 30

2022 3 27 6 57 17.82 3.91 6.66 1.70 29

2022 3 28 10 3 11.63 3.87 6.74 1.74 26

2022 3 30 7 4 05.24 4.00 6.78 1.69 29

2022 4 1 9 13 58.40 3.95 6.85 1.73 30

2022 4 1 9 14 16.51 3.84 6.62 1.72 27

2022 4 2 8 32 27.90 3.92 6.85 1.74 30

2022 4 3 10 5 10.31 3.76 6.49 1.72 25

2022 4 4 9 36 28.60 3.87 6.66 1.72 28

2022 4 7 11 52 10.45 3.79 6.60 1.74 26

2022 4 10 10 6 42.74 3.66 6.47 1.76 19

2022 4 11 10 1 43.10 3.92 6.74 1.72 29

2022 4 13 4 30 24.54 4.01 6.95 1.73 30

2022 4 15 7 6 42.16 3.93 6.72 1.71 28

2022 4 18 10 13 31.12 3.81 6.54 1.72 26

2022 4 21 6 56 38.72 3.63 6.45 1.78 18

2022 4 25 8 5 42.05 3.73 6.57 1.76 22

2022 4 26 10 42 28.87 4.00 6.88 1.72 28

2022 4 28 11 25 16.12 3.85 6.67 1.73 27

2022 5 1 8 1 27.09 4.00 6.93 1.73 25

2022 5 2 9 55 38.19 3.89 6.75 1.74 29

2022 5 3 10 1 32.43 3.85 6.63 1.72 30

2022 5 4 8 42 18.65 3.83 6.61 1.73 27

2022 5 4 8 42 58.43 3.84 6.73 1.75 26

2022 5 5 10 8 59.69 3.99 7.00 1.75 27

2022 5 5 10 9 31.56 4.04 7.06 1.75 30

2022 5 6 8 10 00.68 3.72 6.50 1.75 30

2022 5 8 9 53 51.95 3.82 6.79 1.78 14

2022 5 10 7 12 57.65 3.79 6.78 1.79 26

2022 5 12 7 8 28.60 3.93 6.80 1.73 19

2022 5 14 11 33 52.41 3.85 6.71 1.74 15

2022 5 15 7 41 13.34 3.72 6.51 1.75 28

2022 5 15 10 48 36.84 3.93 6.77 1.72 24

2022 5 16 8 17 18.75 3.74 6.63 1.77 29

2022 5 16 10 3 24.44 3.83 6.62 1.73 23

2022 5 17 10 10 25.13 3.87 6.69 1.73 26

2022 5 18 7 47 50.03 3.87 6.73 1.74 28

2022 5 19 10 7 09.06 3.86 6.77 1.75 11

2022 6 3 10 3 41.42 3.78 6.52 1.72 21

2022 6 4 11 28 03.00 3.64 6.45 1.77 24

2022 6 6 10 54 38.46 3.73 6.45 1.72 14

2022 6 9 10 10 04.55 3.97 6.92 1.74 14

2022 6 10 11 18 48.33 3.83 6.65 1.73 20

2022 6 11 6 57 12.19 3.88 6.88 1.77 17

2022 6 18 10 5 30.39 3.79 6.72 1.77 27

2022 6 22 9 16 25.61 3.90 6.76 1.73 18

2022 6 22 10 3 23.22 3.87 6.59 1.70 29

2022 6 23 8 7 16.34 3.87 6.59 1.70 28

2022 6 24 10 9 03.98 3.82 6.83 1.78 26

Заключение

1. Для проведения исследования были выбраны взрывы в пределах координат ф = 41.47 - 41.52°N, X = 78.10 - 78.16°E на локальном участке «Центрального» карьера месторождения «Кумтор» за январь - июнь 2022 г. В непосредственном окружении месторождения находились цифровые станции: «Тарагай» (TARG) -на юго-западе, «Ананьево» (ANVS) - на севере, «Каджи-Сай» (KDJ) - на северо-западе, «Пржевальск» (PRZ) - на северо-востоке. В пределах этих станций горные массивы сложены, в основном, гранитоидами и метаморфическими породами. Глубины экстремумов траектории лучей взрывов находились в пределах (-9)-(-30) км, среднее значение равнялось С= - 22 км; энергия взрывов - от 4.8*105 до 106 Дж.

2. На вариации скорости продольных волн Vp, Vs выделяется иерархия нелинейных асимметричных циклов - «ритмические составляющие» на основе поэтапной оценки полиномиальных трендов (с достоверностью аппроксимации R2 > 0.95). В интервале времени 140-160 сутки, т.е. во второй половине апреля и первой половине мая 2022 года отмечались аномально пониженные значения Vp и Vs, что совпало с периодом активизации трещинообразования в «Центральном» карьере рудника.

3. На вариации Vp/Vs наблюдается иерархия асимметричных циклов на основе поэтапной оценки полиномиальных трендов с высокой достоверностью аппроксимации.

4. Установлено, что соотношения Vp, Vs, Vp/Vs земной коры выражают проявления флюидов, частичного плавления, высоких давлений и других явлений в пределах месторождения «Кумтор», где с 1969 г. периодически проводятся промышленные взрывы.

Литература

1. Технический отчёт компании «Центерра Голд Инк» NI 43-101. 20 марта 2015 год.

2. АдушкинВ.В., АнВ.А., КаазикП.Б., Овчинников В.М. О динамических процессах во внутренних геосферах Земли по временам пробега сейсмических волн // Докл. РАН. - 2001. - Т. 381, № 6. - С. 822-824.

3. ГамбурцеваН.Г., ЛюкэЕ.И., НиколаевскийВ.Н. идр. Периодические вариации параметров сейсмических волн при просвечивании литосферы мощными взрывами // Доклады АН СССР. - 1982. - Т. 266. - С. 1349-1353.

4. ГамбурцеваН.Г. Временная изменчивость скоростных свойств среды по данным Семипалатинских ядерных взрывов // Земная кора и верхняя мантия Тянь-Шаня в связи с геодинамикой и сейсмичностью. - Бишкек: Илим, 2006. - С. 94-104.

5. МеджитоваЗ.А. Временные вариации параметров сейсмических волн от промышленных взрывов // Земная кора и верхняя мантия Тянь-Шаня в связи с геодинамикой и сейсмичностью. - Бишкек: Илим, 2006. - С. 81-87.

6. ОмуралиевМ., ОмуралиеваА. Явление скачкообразного изменения строения литосферы во время и после крупномасштабного взрыва. - Кыргызпатент, 2011. - № 1616.

7. ОмуралиевМ. Гармонический анализ параметров сейсмических волн от промышленных взрывов // Земная кора и верхняя мантия Тянь-Шаня в связи с геодинамикой и сейсмичностью. - Бишкек: Илим, 2006. - С. 88-94.

8. Lahr HypoellipseLahr J.C. HYPOELLIPSE: A Computer Program for Determining Local Earthquake Hypocentral Parameters, Magnitude, and First-Motion Pattern. Open File Report 99-23. Version 1.1 USGS. - URL: https://pubs.usgs.gov/of/1999/ofr-99-0023/HYP0ELLIPSE Full Manual.pdf

9. Омурбек кызы Канышай, Омуралиев М. Анализ бюллетеней промышленных взрывов на месторождении «Кумтор», Кыргызстан //Российский сейсмологический журнал. -2020. -Т2, №3. -С.83-99. DOI: https://doi.org/10.35540/2686-7907.2020A08

10. Омурбек кызы Канышай, Омуралиева А., Омуралиев М. Мониторинг сейсмических волн взрывов на месторождении «Кумтор» за 2019 г. //Вестник Института сейсмологии НАН КР. -2020. -№1 (15). - С.33-49.

Рецензент: д. ф.-м. н., профессор Токтосапиев А.М.