CC BY
272
УДК 55U.J4
ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ СЕЙСМОЛОГИЧЕСКОГО И ИНФРАЗВУКОВОГО МОНИТОРИНГА В ЗАПАДНОЙ АРКТИКЕ В XX ВЕКЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕЕ ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗВИТИЯ
А.Н. Виноградов1, 2, Ю.А. Виноградов2, Е.О. Кременецкая2, С.И. Петров2
1Кольский научный центр РАН
2Кольский филиал Геофизической службы РАН
Аннотация
Дан обзор формирования современной базы данных и знаний о сейсмичности Евро-Арктического региона в течение ХХ века, охарактеризовано последовательное развитие оснащенности Баренцевоморской интернациональной сети дистанционного мониторинга геодинамических процессов с применением сейсмологических и инфразвуковых технологий выявления, локации и классификации природных и техногенных землетрясений, льдотрясений и взрывов.
Ключевые слова:
Евро-Арктический регион, сейсмичность, Баренцевоморская мониторинговая сеть, сейсмоинфразвуковой контроль динамических процессов.
Развитие системы сейсмологических наблюдений
Макросейсмический этап
Регулярные инструментальные наблюдения за сильнейшими землетрясениями на Европейском Севере начались в России в 1901 г., когда по инициативе князя Бориса Голицына была создана первая в стране сейсмическая станция - «Пулково». Вслед за ней к мониторингу Евро-Арктического региона (ЕАР) подключились Норвегия, открыв сейсмостанцию «Bergen» (1904), Швеция - «Abisko» (1906) и Исландия - «Reykjavik» (1909). В 1911-1912 гг. инструментальная регистрация шести сильных землетрясений в районе архипелага Шпицберген была осуществлена Георгом Ремпом при проведении комплексных исследований в составе Полярной экспедиции Германии. Аналоговая аппаратура с механическими регистраторами сигналов, использовавшаяся на станциях первого поколения, была низкочувствительной (коэффициент увеличения до 100), поэтому вплоть до 1950-х гг. европейская сеть сейсмического мониторинга, локализованная на удалении 700-1000 км от Полярного круга, могла без пропусков регистрировать лишь наиболее сильные землетрясения с магнитудами 5 и более [1]. К примеру, в российской части ЕАР инструментально было зарегистрировано лишь одно Беломорское землетрясение 30 июня 1911 г. с магнитудой 3.7 (по оценке станции «Пулково») и интенсивностью сотрясений на Терском берегу Белого моря 4-5 баллов [1, 2].
Г.Д. Панасенко предложил выделить в истории сейсмологических исследований в Северной Европе особую стадию - «макросейсмическую», длившуюся с конца XIX в. до середины ХХ в. На этой стадии основным источником сведений для пополнения базы знаний о сейсмичности региона была описательная информация, поступавшая от населения: «...К 1890 г. на территории Норвегии, Швеции и Финляндии усилиями энтузиастов-естествоиспытателей и при активной помощи местных административных органов и населения была организована четко действующая вплоть до Второй мировой войны служба сбора сведений обо всех ощутимых, даже самых слабых толчках. Поступавшие с мест макросейсмические сведения о наблюдавшихся сейсмических явлениях сосредотачивались в национальных научных центрах. Для территории Норвегии и Швеции они систематически публиковались в виде периодических сводок...» [3]. Итоги этого полувекового периода становления сейсмомониторинга были подведены в сводных региональных каталогах, вышедших в свет в середине века в Швеции и СССР [1, 2, 4].
В скандинавском каталоге за 1891-1959 гг. [4] были собраны данные о 1073 землетрясениях, отмеченных на территории Норвегии, Швеции и Финляндии, в том числе о 323 событиях с магнитудой выше 3,0. Как отметил Г.Д. Панасенко [3], «...для всех выполненных в последующие годы исследований, затрагивающих в той или иной степени вопросы сейсмичности Фенноскандии, этот каталог служил основным источником фактического материала. И в этом его главная непреходящая ценность».
В России подобный способ сбора макроданных о сейсмических событиях от местного населения попытались ввести еще до Первой мировой войны, но из-за низкой плотности населения и почтовой сети на европейском Севере России система оказалась гораздо менее эффективной, чем в странах Скандинавии. Это констатировал на исходе «макросейсмической» стадии основатель советской школы сейсморайонирования проф. Г.П. Горшков: «... По аналогии с зарубежными частями территории Балтийского щита ... можно было бы ожидать встретить и на советской его части далеко не редкие и не слабые землетрясения. Но, к сожалению, для нашей территории сведения почти полностью отсутствуют. Источники сообщений о землетрясениях случайны, сами сообщения отрывочны и даже не всегда достоверны..» [2].
По собранным к тому времени отрывочным сведениям достоверно установленными были признаны всего лишь 25 сейсмических событий на северо-западе СССР, и только 12 из них включены в первый сводный каталог землетрясений СССР 1949 года в качестве землетрясений тектонического происхождения: «. 1728 г. - землетрясение на Кольском п-ове; 1750 г. - подземный удар в Лапландии; 1758 г. - в Лапландии и на Кольском п-ове от Колы до Лапландии и ... до берегов Белого моря; 1772 г. -в окрестностях Колы; 1819 г. - в Коле; 1873 г. - 2 землетрясения на Кольском п-ове; 1911 г. -«Беломорское» землетрясение, на берегах Кандалакшского залива; 1919 г. - в Териберке; 1926 г. - в окрестностях Кандалакши...» [2]. В последующие годы исторические изыскания позволили добавить к этому перечню еще два сильных землетрясения (рис. 1): 1542 г. - эпицентр в акватории Кандалакшского залива, сотрясения на побережье до 6 баллов ; 1626 г., 4 мая - землетрясение с М=5,1-6.5 в восточной части Белого моря, вызвавшее сотрясения на Кандалакшском и Терском берегу до 7.5 баллов по шкале МСК-64 [1,3,5].
Рис. 1. Эпицентры землетрясений, выявленных на «макросейсмической» стадии мониторинга восточной части Балтийского щита и СЗ окраины Русской платформы (по [3], рис. 9)
Создание Баренцевоморской сети аналоговых сейсмостанций
Уже в 1930-е гг., когда началась бурная индустриализация Мурманской области, недостаточность «макросейсмической» системы мониторинга для обеспечения промышленной безопасности строящихся каскадов гидроэлектростанций, рудников и металлургических заводов стала очевидной. В 1936 г. АН СССР приняла решение об организации в Хибиногорском рудном районе сейсмостанции при Кольской базе имени С.М. Кирова АН СССР (рис. 2).
К сожалению, реализацию этого замысла на двадцать лет отсрочила Вторая мировая война, в период которой Кольская база понесла значительный материальный и кадровый урон. Лишь в 1950-е гг., после восстановления и укрепления потенциала Кольской базы с повышением ее статуса до Кольского филиала АН СССР, появилась возможность приступить к практическим шагам по формированию региональной сети. Этому способствовало активное включение СССР в интернациональные программы арктических исследований.
В период подготовки и проведения Международного Геофизического года (19571958) и Года международного геофизического сотрудничества (1959) произошло общее существенное расширение сети арктических сейсмических станций. На атлантическом побережье о-ва Зап. Шпицберген (мыс Исфьорд-Радио) совместными усилиями университетов Бергена (Норвегия) и Уппсалы (Швеция) была организована и действовала до 1963 г. сейсмостанция, оснащенная короткопериодными
сейсмометрами Виллмора. В 1967 г. ей на смену появилась более современная станция «KBS» в Ню-
Олесунде, организованная Институтом полярных исследований Норвегии при поддержке Геологической службы США (GS US) в рамках международной программы формирования Всемирной стандартной сети сейсмомониторинга WWSSN (World Wide Standard Seismograph Network). Станция была оснащена тремя короткопериодными и тремя широкополосными сейсмометрами с аналоговой формой записи сейсмограмм и радио-синхронизированными кварцевыми хронометрами для привязки зарегистрированных событий к мировому времени. В начале 1970-х гг. в Арктике уже работало около 20 станций, а пороговый уровень регистрируемых землетрясений достиг магнитуды 4.5. В Арктической зоне СССР были созданы станции «Апатиты», «Тикси» и «Якутск». Две временные станции действовали на архипелаге Земля Франца-Иосифа - в 1962-1963 гг. на Земле Александры сейсморегистрацию вела экспедиция НИИГА [6], а на о-ве Хейса в составе комплексной метеорологической и геофизической обсерватории РАН и Гидромета СССР до 1992 г. функционировала сейсмостанция «Хейс».
С 1956 г. опорным центром для региональной сети сейсмомониторинга на европейском Севере России на долгие годы стала станция «Апатиты». Инициаторами ее строительства были председатель Президиума Кольского филиала АН СССР чл.-корр. РАН А.В. Сидоренко [7, с. 402403] и руководитель группы геофизики Геологического института КФ АН СССР к.ф.-м.н. Г.Д. Панасенко (рис. 3, 4).
Первоначально (с 1 февраля 1956 г. до июня 1957 г.) станция размещалась в сборном щитовом павильоне без постамента на окраине поселка совхоза «Индустрия» (нынешний микрорайон «Старые Апатиты»). Затем для улучшения условий регистрации сейсмических волн было построено специальное одноэтажное здание в центре зарождающегося вблизи ж.д. станции Апатиты заполярного Академгородка, который положил начало Новому Городу, получившему в 1966 году свое имя - Апатиты. Главной конструктивной особенностью здания было наличие в нем подземного (заглубленного на три метра) бункера с двумя отделениями для размещения сейсмической и наклономерной аппаратуры (рис. 5).
Рис. 3. Основатель Баренцевоморской региональной сети сейсмомониторинга к.ф. -м.н. Георгий Данилович Панасенко
Сейсмическая станция в Кировске
Закрыто совещание руководящих работников финалов х ба» Академия
При Кольской базе им Кирова решено организовать сейсмическую станцию для научения колебаний «емной коры. Там же открывается станция по наб лодению н изучению полярных сияний
Рис. 2. Сообщение в местной газете «Кировский рабочий» № 58 за 11 марта 1936 г.
о решении АН СССР создать в Хибинах сейсмическую станцию
Рис. 4. Март 1956 г.: руководство КФАН СССР во главе с чл.-корр. А.В. Сидоренко контролирует ход строительства здания сейсмостанции «Апатиты», осуществляемого по проекту Г.Д. Панасенко (справа в верхней группе)
Рис. 5. План аппаратурного бункера сейсмостанции «Апатиты» (по [3], рис. 33). Цифровые коды сейсмографов: 1 - общего типа конструкции Д.П. Кирноса; 2 -регионального типа конструкции Д.А. Харина; 3 - тип СВКМ-3. Буквенные коды каналов:
В - вертикальный, Г - горизонтальный
Два постамента для установки сейсмографов размером 2х1.5х0.6 м сооружены из бутобетона и прочно соединены со скальным основанием - кристаллическими метаморфическими породами (метагаббро-диабазами) раннего протерозоя; нижняя часть бетонных блоков врезана в коренные породы на глубину 0.7-1.0 м, по телу постаментов равномерно расположены стальные штыри, углубленные в скалу на 0,8 м и закрепленные в ней цементным раствором. Пол бункера отделен от постаментов резиновой прокладкой. Годовой ход температуры в подвале следует за ходом температуры наружного воздуха, амплитуда хода в среднем близка к ±2 оС, а суточный ход не превышает 0.05 оС. Относительная влажность воздуха держится на уровне 60-70%. Регистрация на всех комплектах сейсмографов велась при помощи гальванометров ГК-VI и ГК-VII с записью сейсмограмм на фотобумагу. Параметры приборов соответствовали стандартам Единой сети сейсмических наблюдений в СССР (ЕССН): для сейсмографов общего типа Т=15 сек. (после 1961 г. -20 сек.), Т2=1.1сек.; коэффициенты загрубления для вертикальных каналов - 2, для горизонтальных -5; коэффициент затухания ß вертикального канала 0.65, горизонтального - 0.08; коэффициент увеличения V соответственно 800 (после 1961 г. - 500) и 1700 (после 1961 г. - 700); скорость регистрации 30 мм/мин; сейсмографы регионального типа имели параметры соответственно 0.78 и 1.0 сек; 0.4 и 0.6; 37 тыс. и 23.3 тыс. (С-Ю) - 29 тыс. (В-З) в 1957-1961 гг., 26 тыс. и 14 тыс. после 1961 г.; развертка 60 мм/мин. сейсмограф СВКМ-3: Т = 1.0 и 0.5 сек.; ß = 0.27; Vuакс= 100 тыс. Совместное использование приборов трех типов давало возможность регистрировать примерно с одинаковой полнотой и надежностью удаленные землетрясения большой силы и слабые местные толчки [3]. Станция «Апатиты» была зарегистрирована в национальной и международной сети под кодом «АРА».
В 1970-е гг. в дополнение к базовой станции «АРА» ГИ КФ АН СССР в северо-восточной части Балтийского кристаллического щита были открыты сейсмопункты «Полярные Зори» (PLZ)
- вблизи от площадки строящейся Кольской АЭС, «Полярный Круг» (PLQ) и «Кемь» (КЕМ) - в районе каскадов гидроэлектростанций в Северной Карелии, «Амдерма» (AMD) на Карском побережье Архангельской области. Они образовали своего рода каркас Баренцевоморской региональной сети сейсмомониторинга на российской территории Западной Арктики с расстояниями между регистрационными ячейками 20-25° по широте и 30о по долготе (рис. 6).
Рис. 6. Схема размещения станций Баренцевоморской региональной сети сейсмомониторинга,
созданной КФ АН СССР в 1956-1983 гг.
В конце 1970-х гг. возникла острая практическая потребность создать локальную сеть сейсмомониторинга в зонах угледобычи на арх. Шпицберген. 18 января 1976 г. на восточном побережье о-ва Зап. Шпицберген, причислявшемся к типу платформенных областей со слабой сейсмичностью, произошло сильнейшее за всю историю арктического мониторинга внуприплитное землетрясение на Земле Геера (шь=5.5; МьН=6.3; Н=15км). В течение трех последующих лет экспедиционные группы сейсмологов из Сан-Луиского университета США и Полярного института Норвегии, а также обсерватория «Хорнсунн» Польской академии наук зафиксировали в проливе Стур-фиорд в полосе 15х35 км в 1977-1979 гг. мощную афтершоковую серию - более 600 толчков с Мь от 1 до 3.5 [8, 9]. Главный толчок вызвал ощутимые сотрясения поверхности и зданий в российских поселках Баренцбург и Пирамида, и нанес существенный ущерб советскому угольному тресту «Арктикуголь».
Для выработки профилактических мер руководству треста потребовалась более детальная характеристика геодинамического режима угольных полей, в связи с чем был заключен контракт с Норвежской сейсмологической службой на организацию сейсмомониторинга. В декабре 1977 г. были открыты временные аналоговые станции на территории действующих российских рудников «Баренцбург» (ББО) и «Пирамида» (РКО), а также в норвежском поселке Лонгиербин (ЬУЯ); весной 1978 г. к ним добавилась цифровая трехкомпонентная станция на шахте «Свеагрува». Эта локальная сеть существовала до осени 1982 г., когда контракт между Арктикуглем и НОРСАРом был расторгнут из-за неудовлетворительного качества поставляемой заказчику информации. Связано это было с тем, что на аналоговых станциях регистрация велась на теплобумаге, а затем переснятые на микрофильмы сейсмограммы передавались без обработки и интерпретации тресту.
Стремясь повысить оперативность и надежность мониторингового процесса, трест заключил в 1982 г. с Геологическим институтом КФ АН СССР пятилетний договор на создание и обслуживание двух сейсмостанций, приняв на себя при этом обязательства по полному техническому обустройству и энергоснабжению сейсмопавильонов. Этот план развития инфраструктуры для прикладных геофизических наблюдений на архипелаге совпал по времени с более обширной программой укрепления научной базы АН СССР в поселке Баренцбург, поэтому Президиумом АН СССР были выделены Геологическому институту КФАН дополнительные целевые средства на укрепление кадрового потенциала лаборатории сейсмологии и предоставлены рабочие помещения для центра сбора и обработки сейсмологических данных в
новом здании Базы КНЦ РАН «Баренцбург». Руководила строительством и оснащением сейсмостанций Е.О. Кременецкая [7, с. 242], постоянную действенную поддержку оказывал ей технический директор треста Д.Н. Гусев. Объединение усилий Академии и треста «Арктикуголь» позволило уже в сентябре 1982 г. запустить в эксплуатацию станцию BRB в микрорайоне «Научный городок» поселка Баренцбург, а в августе 1984 г. открыть станцию PIR в пос. Пирамида. Станция BRB была оснащена трехкомпонентным комплектом аналоговых сейсмометров СКМ-3 с амплитудно-частотной характеристикой Vm=50000-130000 в интервале периодов 0.5-0.8 с, а на PIR был установлен только вертикальный сейсмограф СКМ-3 с Vm=48000. Приборы расположены на бетонных постаментах, жестко связанных с вечномерзлыми коренными породами - толщей тонко переслаивающихся алевролитов, глинистых сланцев и песчаников [10].
Созданием Шпицбергенской группы станций завершается вторая стадия развития Баренцевоморской региональной сейсмологической сети. Она охватила по периметру практически весь шельф Баренцева моря и прилегающему к нему с юга северо-восточную часть Балтийского щита, а по внешнему северному контуру сети в зоне досягаемости оказался континентальный склон Евразии и срединно-океанические хребты Северной Атлантики. Магнитудный порог чувствительности сети для территории площадью более 1 млн км был понижен до 3.9-4.2, точность локации эпицентров поднялась с ±100 км на уровне 1956 г. (по оценке составителя первой карты сейсмичности Арктики Н. Линдена [11] ) до ±25 км по широте и ±50 км по долготе; количество ежегодно регистрируемых событий возросло до 310-350, тогда как общегосударственная сеть ЕССН регистрировала здесь не более 10 событий в год, а мировая система ISC - от 4 до 15. Накопленный сетью в течение 1980-х годов фактографический материал позволил детализировать и уточнить региональные схемы сейсмо-тектонического районирования и дать более реалистичную оценку степени сейсмического риска при ведении хозяйственной деятельности в Евро-Арктическом регионе [10, 12, 13].
Модернизация Баренцевоморской сети на основе цифровых сейсмоинфразвуковых комплексов
В 1990-е гг. востребованность информации о геодинамическом режиме Евро-Арктического региона многократно возросла вследствие ряда экономических и геополитических причин. В числе последних в первую очередь следует назвать переход от политики «холодной войны» и противостояния военных блоков Варшавского договора и НАТО к политике трансграничного сотрудничества в освоении природных ресурсов Баренц-региона, подписание Международного Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (1996 г.) и начало формирования предусмотренной им глобальной системы мониторинга взрывов. Среди экономических факторов ключевым можно считать переход от прогнозных исследований углеводородного потенциала Арктического шельфа к реализации долгосрочных оффшорных мегапроектов на выявленных в Североморской и Баренцевоморско-Карской провинциях промышленных месторождениях нефти и газа.
Дополнительным фактором увеличения интереса к сейсмомониторингу послужило обоснование специфичности горнотехнических условий отработки месторождений твердых полезных ископаемых в континентальной части Баренц-региона, обусловленное наличием в верхних этажах земной коры горизонтальных напряжений и зон дилатансии (волноводов) на малых глубинах [14, 15]. Это обстоятельство предопределяет возникновение техногенно-индуцированной сейсмичности при ведении горных работ, в том числе и при строительстве крупномасштабных карьеров, а также повышает риск проявления значительных разрушений инженерных сооружений даже при умеренном энергетическом уровне землетрясений. Убедительным примером в этом отношении служит крупнейшая в истории горной промышленности России катастрофа - обрушение 17 августа 1999 г. в эпицентре малоглубинного землетрясения c M=4 более 600 тыс. м2 подземных выработок Умбозерского рудника в Ловозерском районе Мурманской области [16].
В Хибинском горнопромышленном районе связь близповерхностных землетрясений с промышленными взрывами в добычных карьерах была отчетливо прослежена на примере события, произошедшего 16 апреля 1989 г.: «... Во время проведения массового взрыва на
Кировском руднике ОАО «Апатит» произошло сильнейшее техногенное землетрясение. Массовый взрыв с величиной заряда около 200 т ВВ является обычным для отбойки очередного блока руды при применяемой системе разработки. Система замедлений с последовательным взрыванием вееров скважин занимает интервал времени 300-400 мс. В этом интервале времени произошло землетрясение, которое по сейсмическому эффекту в эпицентре имело силу 6 баллов. В г. Кировске, отстоящем от эпицентра на 6 км, внешнее проявление землетрясения соответствовало 4-5 баллам, в пос. Титан, на расстоянии около 11 км, наблюдались легкие колебания зданий, а в г. Апатиты, удаленном на 17 км, явление фиксировалось только приборами. По данным сейсмостанций в Апатитах, Полярном Круге, Кеми, Петрозаводске, Баренцбурге, Амдерме магнитуда землетрясения М=4.8-5, что соответствует сейсмической энергии 1012Дж. Глубина очага, по тем же данным, не превышала 1 км...» [14, с. 6 ].
Озабоченность вышеуказанными проблемами безопасности была в этот период столь всеобщей, что Президиум Совета Министров СССР 12 мая 1990 г. принял специальное постановление об организации мониторинга и прогноза сейсмической опасности в Арктике и Субарктике. Применительно к европейскому Северу страны, где тесно соседствовали стратегические объекты оборонного комплекса, Кольская атомная станция, ядерный полигон на Новой Земле и крупнейшие горнодобывающие предприятия, масштабы поставленных государством задач по снижению геофизических рисков явно превышали достигнутый к тому времени научно-технический потенциал Баренцевоморской сейсмомониторинговой сети. В поисках оптимального пути совершенствования сети в соответствии с возросшими требованиями, кольские сейсмологи обратили внимание на опыт Норвегии. Она первой из северных стран создала и успешно адаптировала к условиям Субарктики национальную систему сейсмомониторинга нового поколения, состоящую из 22 пространственно-распределенных сейсмических групп, каждая из которых была оснащена длиннопериодным трехкомпонентным комплектом и шестью короткопериодными вертикальными датчиками. Такого рода «фазовые сейсмические антенны» многократно повышали чувствительность сети и точность локации событий.
Предварительные консультации с норвежской стороной выявили ее готовность к кооперации с российскими партнерами в развитии сети мониторинга сейсмической активности на территории Фенноскандии и прилегающей части Арктики. Взаимное стремление к интеграции было официально подтверждено в «Меморандуме о научном сотрудничестве между Норвежским Королевским Советом по научным и промышленным исследованиям (НКСНПИ), Норвежской сейсмологической службой (НОРСАР) и Кольским научным центром АН СССР», подписанном 21.01-18.02.1991 председателем Президиума КНЦ РАН Владимиром Калинниковым [7, c. 197-199] и директором НОРСАР Фруде Рингдалом. Этим же Меморандумом были утверждены лица, уполномоченные обеспечивать оперативное планирование научной программы совместных действий - д-р Свейн Миккельтвейт от НОРСАР и к.ф.-м.н. Елена Кременецкая от КНЦ АН СССР.
Исходя из достигнутых соглашений о перспективном трансграничном сотрудничестве, руководство Кольского научного центра АН СССР совместно с дирекцией Геологического института (чл. корр. РАН Ф.П.Митрофанов [7, c. 306-307]) вынесло на рассмотрение Отделения геологии, геофизики, геохимии и горных наук АН СССР (ОГГГН) разработанную заведующей лабораторией сейсмологии ГИ КНЦ Е.О. Кременецкой и главным ученым секретарем КНЦ А.Н. Виноградовым [7, c. 88-89] концепцию реорганизации управления региональной сетью и ее модернизации с заимствованием передового опыта НОРСАР. Рассмотрев предложения КНЦ РАН, Бюро ОГГГН под председательством академика В.А. Жарикова 31 мая 1991 г. приняло постановление №13100/6-54 «Об организации Кольского регионального сейсмологического центра КНЦ АН СССР», в котором определены основные организационные механизмы формирования нового научного учреждения численностью до 50 сотрудников и сформулированы его основные задачи:
«- создание региональной автоматизированной системы сейсмологических наблюдений, сбора, хранения и обработки данных, включенную в единую информационную систему NORSAR - КРСЦ;
- разработка моделей сейсмических волновых полей в условиях мозаично-блоковой структуры Фенноскандии и кристаллического фундамента Баренцевоморского шельфа для детального районирования территории региона по фактору сейсмоопасности;
- изучение влияния антропогенной деятельности на геофизическую среду и разработка методов снижения сейсмического риска на участках активного инженерного освоения арктической зоны;
- осуществление научно-обоснованного прогноза сейсмической опасности Европейского сектора Арктики с учетом временного и структурного факторов».
Приказом по Кольскому научному центру РАН от 1 декабря 1991 г. № 715-к директором КРСЦ КНЦ АН СССР был назначен к.ф.-м.н. И.А. Кузьмин, а заместителем директора - к.ф.-м.н. Е.О. Кременецкая (рис. 7).
Рис. 7. Игорь Александрович Кузьмин - директор-организатор Кольского регионального сейсмологического центра КНЦ АН СССР, Елена Олеговна Кременецкая - зам. директора Кольского регионального сейсмологического центра КНЦ АН СССР [7, с. 250-251]
Первый шаг в модернизации опорной станции сети «АРА» был предпринят уже летом 1991 г.: в дополнение к аналоговым сейсмографам на ней была установлена цифровые аппаратура нового поколения: комплект из трех сейсмометров типа S-13, соединенный через аналого-цифровой преобразователь Nanometric RD-3 с персональной ЭВМ PS-2. Привязка к единому мировому времени осуществлялась с помощью системы Omega, для архивации цифровых сейсмограмм первоначально использовался накопитель на магнитной ленте типа "стример", позднее был реализован способ хранения данных на дисках CD-ROM. По прошествии года вместо датчиков S-13 стала применяться трехкомпонентная станция Guralp CVG-3T.
Рис. 8. Положение сейсмической группы «АР0» (Аггау) на Кольском п-ове (по [17], рис. 2)
В 1992 г. при технической помощи НОРСАР и при финансовой поддержке со стороны Кольской АЭС на территории эколого-геофизического полигона КНЦ РАН на побережье озера Имандра в 17 км от г. Апатиты была создана первая в России малоапертурная сейсмическая группа (small-aperture array), получившая в дальнейшем свой международный код «AP0» (рис. 8).
Группа состояла из 11 сейсмометров “Geotech 500”, три из них образовали трехкомпонентную станцию в центре, остальные регистраторы вертикальных движений равномерно размещены на двух окружностях с радиусом 200 (три прибора) и 500 м (5 приборов). Все сейсмометры помещены в закрытые металлические контейнеры, прочно соединенные со скальным основанием (метагабброиды раннего протерозоя) с помощью цементных стяжек и стальных штырей. Аналоговые сигналы от каждого прибора поступали по кабельной линии на центральный пульт, где преобразовывались в цифровой формат дигитайзерами RD-3 и RD-6 Nanometric. С дигитайзеров цифровая информация передавалась по радиоканалу в Региональный центр обработки данных в г. Апатиты. Частота опроса датчиков центральной станции 80Гц, кольцевых датчиков - 40 Гц. Определение координат датчиков и привязка записей к мировому времени осуществляется по GPS. Введение группы в эксплуатацию позволило обеспечить регистрацию фоновой сейсмичности территории в радиусе 50 км от КАЭС с магнитудным порогом 0-1.0.
В 1993 г. была проведена модернизация сейсмостанции «Амдерма»: вместо морально устаревшей аналоговой станции в подземной выработке бывшего флюоритового рудника на глубине 24 м была оборудована микросейсмическая группа из датчиков S-500 с апертурой около 100 м (рис. 9). Система оцифровки аналоговых сигналов аналогична примененной в группе «АР0», но частота опроса выбрана ниже - 40 Гц. В связи с отсутствием устойчивых каналов связи между Амдермой и Апатитами, цифровая информация поступала на накопитель Exabyte и архивировалась на магнитных лентах, которые периодически пересылалась по почте в региональный обрабатывающий центр.
Рис. 9. Установка цифровой сейсмостанции (на фото - С.И. Петров) и схема размещения датчиков микрогруппы «Амдерма» в шахтных выработках (3-С - трехкомпонентная станция, Z - датчики вертикальной компоненты)
Принципиально изменилась в эти годы техническая оснащенность Регионального центра сбора и обработки данных в Апатитах - на смену ручной расшифровке «бумажных» сейсмограмм пришли компьютерные технологии обработки цифровых данных, а телетайп и телеграф как средство оперативного обмена информацией были вытеснены спутниковыми коммуникациями. Для обеспечения внутрисетевого взаимодействия в интегрированной Баренцевоморской сети НОРСАР предоставил КРСЦ 4 мощных рабочих станции типа SUN SPARC, более десяти персональных компьютеров, подсистему сбора данных на базе контроллера NORAC, Х-терминала SUN и маршрутизатора сети CISCO. Это позволило впервые в практике работ КНЦ РАН сформировать в Академгородке локальную сеть Ethernet, соединенную с сетью НОРСАР при помощи поставленной компанией «NORSAT» («Норвежские международные телекоммуникации») наземной станции спутниковой связи с дуплексным каналом емкостью 64 Кбит (рис. 10).
С введением в эксплуатацию двух сейсмических групп Баренцевоморская сеть обеспечила представительность регистрации сейсмических событий по береговой зоне Баренц-региона на уровне М=3.0-3.5, несмотря на то, что с 1994 г. из-за недостатка средств были ликвидированы станции KEM, PLQ и PLZ. Северный периметр сети в середине 1990-х также подвергся редукции: закрылись станции «Хейс» и «Пирамида», была законсервированы вплоть до 2000 г. станция «БРБ». В сохранении остальной части сети КНЦ РАН огромную роль сыграла техническая и гуманитарная помощь со стороны Норвегии, оказанная по инициативе Комитета по научным исследованиям при Совете Баренц-региона, организованного после подписания Киркенеской декларации 1993 г. и возглавлявшимся в тот период акад.
В.Т. Калинниковым. Директор НОРСАР Фруде Рингдал в письме от 17 июня 1994 г. на имя Председателя КНЦ РАН
В.Т. Калинникова высоко оценил результаты проведенных в 1991-1993 гг. совместных экспериментальных исследований сейсмических явлений на Кольском п-ове и известил о решении Исследовательского совета Норвегии не требовать предусмотренного Меморандумом 1991 г. возвращения ввезенного в Россию оборудования для сейсмических станций и спутниковой связи: «...принимая во внимание как значимость этого сотрудничества, так и трудности экономического переходного периода в России, НОРСАР переводит это оборудование и право собственности на него Кольскому научному центру в качестве гуманитарной помощи.».
Подаренное Норвегией оборудование эксплуатировалось в КРСЦ вплоть до 2010 г., обеспечивая непрерывное функционирование базовых элементов интегрированной сети -сейсмоинфразвукового комплекса «Апатиты» и коммуникаций для оперативного обмена данными в режиме, близком к реальному времени, при автоматическом детектировании и локации землетрясений (рис. 11). Последовательная реализация на этой технической базе все более совершенных алгоритмов сбора и обработки цифровой информации (программные пакеты «Асминговского семейства» «EL», «EL-Win», «ValView» «Automat.exe», «Watcher») позволила к настоящему времени довести минимальное время обнаружения, оценки параметров и генетической классификации сейсмических событий на контролируемой территории до 5 мин. с момента их проявления [18].
Сворачивание российских звеньев северного периметра сети было частично скомпенсировано развитием мониторинговых комплексов Норвегии и США на Шпицбергене. В ноябре 1991 г. НОРСАР создал малоапертурную группу SPI в 15 км к востоку от пос. Лонгиербин. В 1994 г. за счет средств корпорации IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology), объединяющей около 500 университетов и частных организаций США, станция KBS Университета Берген в Ню-Олесунде была модернизирована в соответствии с требованиями к международной сети сейсмологического контроля за ядерными испытаниями: аналоговые сейсморегистраторы были заменены ширкополосной цифровой аппаратурой, а синхронизация с мировым временем обеспечена сетью GPS.
После выхода из экономического кризиса 90-х годов Россия вновь активно включилась в процесс укрепления Баренцевоморской сети. Этому способствовала передача управления национальной сетью сейсмологического мониторинга в распоряжение одной головной организации - Геофизической службы РАН. В 1999 г. Кольский региональный сейсмологический центр был переведен из состава КНЦ РАН в структуру ГС РАН в статусе ее Кольского филиала. Первоначально руководил филиалом И.А. Кузьмин, а с 2003 г. функции директора исполняет
А.Н. Виноградов.
Рис. 10. Установка первой в Академгородке г. Апатиты станции спутниковой связи «NORSATB» на здании Президиума КНЦ РАН (фото Е.О. Кременецкой, 1992 г.)
Рис. 11. Схема сбора и обработки в КРСЦ ГС РАН данных, поступающих со станций Баренцевоморской региональной сети мониторинга геодинамических процессов
в Западной Арктике
В ноябре 2000 г. была возобновлена работа опорной станции BRBA в пос. Баренцбург с заменой старого оборудования на трехкомпонентный комплект широкопериодных сейсмографов Guralp-3ESPC . В августе 2001 г. в четырех километрах к северу от нее на побережье Ис-фиорда установлена станция BRBB, состоящая из трех геофонов GSV-316 c частотным диапазоном 1-50 Гц. Для контроля геодинамического режима Ковдорской, Хибинской и Ловозерской природнотехнических систем были установлены короткопериодные станции в пределах горных отводов или в подземных выработках горнодобывающих предприятий «Апатит», «ЛовГОК», «Ковдорслюда» и разработана технология интеграции данных региональной сети и локальных рудничных систем [19]. В районе размещения береговой инфраструктуры для освоения Штокмановского газоконденсатного месторождения в 2007 г. открыта сейсмостанция «Териберка» (код MET), укомплектованная короткопериодными сейсмографами OYO Geospace.
В дополнение к сети КРСЦ, в Ловозерском горном массиве в подземном руднике «Карнасурт» ОАО «Севредмет» Геофизической службой РАН совместно с американским консорциумом IRIS была создана станция «Ловозеро» (LVZ), оборудованная в соответствии с межправительственными соглашения РФ и США 1993 и 1999 гг. высокочувствительной аппаратурой с динамическим диапазоном 120-140 Дб в полосе частот от 0.003 до 40 Гц [20]. По инициативе чл.-корр. Ф.Н. Юдахина, поддержанной вице-президентом РАН акад.
Н.П. Лаверовым и директором ГС РАН чл.-корр. А.А. Маловичко, в 2003-2010 гг. была организована Архангельская региональная сейсмическая сеть, состоящая из 9 станций, оснащенных сейсмографами типа CMG-40T (Guralp) и дигитайзерами CSR-24 [21]. В 20102011 гг. в этой сети появились и две арктические ячейки - трехкомпонентная станция «Амдерма» (AMD), и станция ZFI на Земле Александры в архипелаге ЗФИ, состоящая из датчиков - SMG-6TD и SMG-40T, разнесенных на расстояние 250 м [22].
Комплексирование сейсмологических и акустических методов дистанционного мониторинга геодинамических и взрывных процессов
В начале 1990-х гг. стало ясно, что одними только сейсмологическими методами невозможно надежно различать сейсмические события природного и техногенного происхождения. Проблема оперативной регистрации взрывных явлений в Евро-Арктическом регионе была особенно острой как в связи с формированием мировой сети контроля над ядерными взрывами, так и в силу актуальных практических потребностей в адекватной оценке сейсмического риска при реализации крупных инженерно- технических проектов. Как показывает опыт, при разреженной мониторинговой сети и в условиях закрытости или низкой доступности информации о проведении взрывов различными ведомствами региональные каталоги оказываются сильно «засоренными» сведениями о техногенных событиях. Баренц-регион, в котором находятся десятки полигонов для уничтожения боеприпасов и более ста промышленных карьеров и рудников, среди которых не менее 20 можно отнести к классу «гигантских» (производительностью более 10 млн тонн в год по горной массе, отбитой с помощью взрывных зарядов химических ВВ массой до 900 т или атомных взрывов мощностью до 2.4 Кт [23, 24]), не является исключением из этого правила. Поэтому с первых лет создания КРСЦ его научный коллектив целенаправленно разрабатывал не только технологии автоматического детектирования и локации сейсмических событий, но в кооперации с Горным институтом КНЦ РАН и НОРСАР вел поиск способов методы достоверного выявления техногенных взрывных событий. В качестве отдельной подзадачи исследовалась возможность опознавания ядерных взрывов по атрибутам сейсмограмм.
^вместно с НОРСАР была проанализирована «работоспособность» в условиях Западной Арктики различных критериев дискриминации ядерных и химических взрывов по атрибутам волновых форм сейсмической эмиссии, выявлены наиболее надежные индикаторы [25, 26]. Для повышения точности локации техногенных событий были проведены экспериментальные работы по регистрации калибровочных взрывов в кристаллических массивах Кольского п-ова и осадочных формациях Шпицбергена, что позволило ввести в обиход региональные скоростные модели геологической среды BARENTS и SPITS вместо универсального одномерного годографа для всей Земли IASPEI-91 [21, 27, 28]. Применение глобально усредненной модели скандинавскими сейсмологическими службами порождало систематическую ошибку в локации взрывов до 50 км, тогда как новые региональные модели лишены этого недостатка, благодаря чему их внедрение в практику существенно повысило надежность контроля взрывных явлений.
Перспективные подходы к решению задач различия сигналов от взрывов и землетрясений были намечены в ходе экспериментов по комплексной регистрации волновых полей в атмосфере и литосфере с помощью интегрированных сейсмоинфразвуковых групп. Первая в России и в Арктическом сегменте Земли группа этого типа была создана КРСЦ совместно с НОРСАР, ИФЗ РАН и ПГИ КНЦ РАН при финансовой поддержке Российского фонда фунда ментальных исследований (грант 94-05-17695-а) на базе сейсмогруппы «АP0» в 1994-1995 гг. [29]. Пилотная версия комплекса была образована путем размещения рядом с тремя сейсмодатчиками внутреннего кольца сейсмогруппы (рис. 7) жидкостных микробарографов Бовшеверова, регистрировавших вариации атмосферного давления в диапазоне периодов 1-20 сек. [17].
На последующих стадиях эксперимента конструкция комплекса была значительно усовершенствована: микробарографы Бовшеверова заменены вначале на украинские датчики К-304 АМ, а затем на датчики CHAPARRAL-V производства США, имеющие более широкий частотный диапазон и лучшую чувствительность; разработана и смонтирована система пространственных акустических фильтров, эффективно подавляющих ветровые помехи; обустроена единая система меток времени и оцифровки сигналов акустической и сейсмической подсистем группа. Модернизированная группа получила название «сейсмоинфразвуковой комплекс / СИЗК Апатиты» [30]. Многолетний опыт испытания СИЗК в рамках ряда проектов Международного научно-технического центра (МНТЦ) и совместных работ с НОРСАР показал, что в современном состоянии комплекс позволяет регистрировать импульсные инфразвуковые сигналы, генерируемые на удалении более 1500 км мощными наземными взрывами и вхождением болидов в атмосферу, а в радиусе 300 км фиксируется и уверенно лоцируется большая часть слабых наземных взрывов в добычных карьерах, дорожных выемках и на военных
полигонах, а также старты ракет-носителей космических аппаратов. Разработан пакет программ для автоматизированной совместной обработки данных акустических групп Северной Скандинавии [31], что обеспечивает возможность составлять региональные схемы пространственно-временных вариаций в распределении источников инфразвуковых сигналов (рис. 12), регистрируя при этом более 40 тыс. событий в год в частотном диапазоне 0.2-5 Гц.
Рис. 12. Пространственное распределение инфразвуковых событий в 2009 г.
(по результатам совместной обработки данных двух групп - «Апатиты» и «ARCES»). Цифрами помечены наиболее активные зоны генерации импульсных возмущений акустического волнового поля: 1 - Оленегорск (взрывы в карьерах ОГОК); 2 - Заполярный (взрывы в карьерах КГМК);
3 - Хибины (взрывы в карьерах ОАО «Апатит»); 4 - Финская Лапландия (взрывы на полигоне для уничтожения боеприпасов); 5 - Карелия (взрывы на руднике «Костомукша»);
6 - Северная Атлантика (область генерации микробаром); 7 -Ботнический залив и Оулу (область активности невыясненной природы); 8 - Приладожье (взрывы в добычных карьерах);
9 - Кируна (взрывы на рудниках LKAB)
Современная оценка сейсмичности континентальной части региона по данным Баренцевоморской сети
В 2010 г. весь накопленный арсенал критериев и методик опознавания взрывов был применен в процессе ретроспективного анализа локальных каталогов и архивных данных КРСЦ за ХХ век, в результате чего более трети землетрясений, учтенных в опубликованных региональных и национальных сводных каталогах, были переквалифицированы в техногенные события [32]. Очистка каталога дала возможность более точно определить уровень и пространственно-временное распределение фоновой природной сейсмичности в северовосточной части Балтийского щита и на южной окраине Баренцевоморского шельфа, а также оценить масштабы техногенной сейсмичности, вносящей существенный вклад в повышение геодинамических рисков в промышленно развитых районах Мурманской области и Карелии (рис. 13).
Опыт работ по составлению оценки воздействия на окружающую среду крупных промышленных проектов и по прогнозной оценке сейсмических рисков в Евро-Арктическом регионе [21, 23, 33-35] показал, что существующая в его континентальной части сеть комплексного мониторинга геодинамических процессов дистанционными методами уже не полностью удовлетворяет возросшие потребности в обеспечении промышленной безопасности. В оффшорной зоне Баренц-региона традиционные представления о ее асейсмичности и чрезвычайно низкой геодинамической активности [12, 13, 21, 23] также требуют пересмотра в связи с выявлением в последние годы новых факторов риска - льдотрясений при деструкции ледовых покровов на Арктических островах, подводных оползней в зонах разгрузки ледников, взрывных выбросов метана и образования грязевых вулканов в зонах разрушения газогидратного слоя в осадочном покрове шельфа
[36-38]. Как выяснилось, масштабы развития в осадочных покровах дна арктических морей газогидратов несоизмеримо выше, чем в остальной части мирового океана [38, 39] . Деструкция этого горизонта при техногенном воздействии резко увеличивает вероятность проявления взрывных выбросов метана, подобных тем, что имели место на суше при освоении Тазовского, Бованенковского и Кумжинского газовых месторождений. Технология мониторинга указанных процессов пока не отработана, а пороговый уровень наземных звеньев Баренцевоморской сети слишком высок для контроля низкоэнергетических динамических процессов в криосфере и осадочном чехле ЗападноАрктического шельфа. В то же время предварительные оценки с учетом максимально неблагоприятных сценариев изменения геодинамического режима в зонах морских нефтегазовых промыслов и в участках деструкции криосферы под влиянием потепления климата выявили высокую вероятность аномальных всплесков сейсмической опасности, разрушительных как для инженернотехнических сооружений, так и для рыбных ресурсов Баренцевоморского бассейна [35, 40].
13-А 13-Б
Рис. 13. Прогнозные схемы районирования природной (А) и техногенной (Б) сейсмичности Восточной части Балтийского щита, южной окраины Баренцевоморской шельфовой плиты и Беломорья. Цветовая шкала - расчетная интенсивность возможных землетрясений в баллах шкалы МСК-64, построенная с учетом исторических данных и инструментальных наблюдений
Заключение: актуальные задачи и перспективы развития Баренцевоморской сети дистанционного мониторинга геодинамических процессов
Российская компонента в региональной Баренцевоморской сети мониторинга опасных геодинамических процессов по густоте и техническому оснащению ячеек значительно уступает Норвежской части национальной сети, контролирующей обстановку в Северном и Норвежском морях и на Скандинавском п-ове. На суше для этого используются 22 сейсмические группы, а на шельфовых промыслах с 2008 года началось внедрение стационарные донных систем типа FOSAR - оптоволоконные фазовые решетки, покрывающие площади в десятки квадратных километров сетью с сотнями оптических датчиков сейсмических колебаний [41]. Точность мониторинга геодинамических процессов в газоносных пластах в формате 4D повысилась на два-три порядка, что позволяет теперь эффективно управлять режимом добычи с надежным контролем пластового давления. Аналогов подобных систем в России нет, а без адекватного развитии мониторинговых сетей для дистанционного контроля природно-технических систем в Арктике Россия рискует потерять роль мирового лидера в освоении арктического шельфа и северных территорий.
Учитывая возрастающие масштабы экологического ущерба на начальных этапах освоения крупных и суперкрупных месторождений газа на шельфе и арктическом побережье, целесообразно уже сейчас озаботиться подготовкой технических мер профилактики техногенных
катастроф на шельфе. В числе первоочередных мер в этом направлении необходимо обеспечить ускорение работ по созданию отечественных волоконно-оптических геофизических комплексов и сетевых систем для выявления и непрерывного пространственно-временного контроля в режиме 40-4С опасных геодинамических процессов в районах проведения разведочных работ на УВ и эксплуатации морских промыслов [41, 42].
В 2010-2011 гг. экспертная группа РАН под руководством акад. Н.П. Лаверова представила в правительственные органы ряд аналитических докладов, в которых была обоснована необходимость включить в число приоритетных задач государства на 2013-2016 гг. формирование национальной системы космического мониторинга «Арктика» и создание по периметру Баренцевоморского бассейна сети геофизических обсерваторий для сейсмоинфразвукового мониторинга опасных динамических процессов в литосфере (землетрясения, грязевой вулканизм и оползневые явления на морском дне), криосфере (деструкция ледниковых шапок на арктических островах с проявлением мощных льдотрясений и сходом в акваторию моря крупных айсбергов) и атмосфере (вторжение болидов, падение фрагментов космических аппаратов и ракет). Концептуальную схему и ожидаемый уровень повышения пороговой чувствительности региональной сети разработал КФ ГС РАН (рис. 15), исходя из опыта применения комплексного сейсмоинфразвукового мониторинга для контроля динамических процессов в литосфере и криосфере Евро-Арктического региона [30, 32, 43, 44].
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 78.00
Рис. 15. Концептуальная схема размещения малоапертурных сейсмоинфразвуковых групп для гарантированной регистрации сейсмических событий на Баренцовоморском шельфе с магнитудного порога М> 2: Териберка (TER), Шойна (SHO), Варандей (VAR), Малые Кармакулы (NZ), Хейс (KHE), Баренцбург (BRB) и «Апатиты» (APA)
Оперативным практическим откликом на рекомендации РАН стало включение в федеральную целевую программу «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2015 г.», утвержденную Правительством РФ 7 июля 2011 г., специального задания по формированию в 2013-2015 гг. Баренцевоморско-Карского сегмента системы сейсмического мониторинга и комплексного контроля разномасштабных динамических явлений природного и техногенного генезиса в пределах подлежащих освоению нефтяных и газовых полей Арктической зоны. Выполнение этой сложной задачи поручено Г еофизической службе РАН, с учетом ее пионерного опыта создания и успешной эксплуатации интегрированных сейсмоинфразвуковых групп в высоких широтах - в Мурманской области, в Амдерме и на арх. Шпицберген.
В связи с ожидаемым смещением в ближайшие годы центра промысловой добычи углеводородного сырья в пограничную зону раздела морских пространств между Российской Федерацией и Норвегией (в пределы Нордкапской и Центрально-Баренцевской структур Норвежско-Баренцевского бассейна/НГБ [43]), считаем уместным вновь рассмотреть вопрос о создании принципиально новой системы дистанционного мониторинга геодинамических процессов в прибрежной зоне шельфа с использованием системы трехмерных сейсмогрупп большой апертуры (до 8 км по вертикали), размещенных в стволе Кольской сверхглубокой скважины и разведочных скважинах на п-ове Рыбачьем. Как показано в работе [45], этот подход может открыть возможность контроля латеральных массопотоков флюидных фаз при изменении напряженного состояния волновода, располагающегося в консолидированном фундаменте на глубине 8-10 км и пересекающего границу «суша-море». Контроль этого процесса будет способствовать оптимизации управления геодинамическим режимом морских промыслов в прибрежной полосе шириной до 200 км, первоочередной для освоения нефтегазовых ресурсов НГБ в 2015-2025 гг.
ЛИТЕРАТУРА
1. Панасенко Г.Д. Каталог землетрясений Кольского полуострова и Северной Карелии (с начала XVIII в. по 1955 г.). Кировск: Изд. КФ АН СССР. 1957. С. 31-35. 2. Горшков Г.П. О сейсмичности восточной части Балтийского щита // Тр. Сейсмологического института. Вып. 19. 1947. С. 86-89. 3. Панасенко Г.Д. Сейсмические особенности северо-востока Балтийского щита. Л.: Наука, 1969. 184 с. 4. Bath M. An earthquake catalogue for Fennoscandia for the years 1891-1950 // Sver. Geol. Unders., ser.C. Nо. 545. Stockholm, 1956. 5. Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления. Петрозаводск: Изд. КарНЦ РАН. 2004. 353 с. 6. Аветисов Г.П. Сейсмическое районирование Земли Франца-Иосифа // Геофизические методы разведки в Арктике. Вып. 6. Л.: Изд. НИИГА. 1971. С. 128-133. 7. Ученые Кольского научного центра: 1930-2010. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2010. 514 с. 8. Mitchell B.J. Characteristica of earthquakes in the Heerland Seismic Zone of Eastern Spitsbergen / B.J.Mitchell, W.W. Chan // Polarforshung. 1978. Vol. 1-2. №. 48. P. 31-40. 9. Bungum H. Concentrated earthquakes zones in Svalbard / H. Bungum, B.J. Mitchell, I. Kristofferson // Tectonophysics. 1982. Vol. 82. P175-188. 10. Панасенко Г.Д и др. Землетрясения Шпицбергена / Г.Д. Панасенко, Е.О. Кременецкая, З.И. Аранович. М.: Изд. МГК АН СССР, 1987. 81 с. 11. Линден Н.А. О карте сейсмичности Арктики // Сейсмические и гляциологические исследования в период МГГ. №2. М.: Изд. АН СССР, 1959. С. 7-17. 12. Панасенко Г.Д. и др. Общие геолого-тектонические черты и сейсмичность Баренцева моря / Г.Д. Панасенко, В.Г. Загородный, Б.А. Ассиновская, Е.О. Кременецкая. Апатиты: Изд. КФ АН СССР, 1983. 68 с. 13. Ассиновская Б.А. Сейсмичность Баренцева моря. М.: НгК РАН, 1994. 126 с. 14. Сейсмичность при горных работах / под ред. акад. Н.Н. Мельникова. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2002. 325 с. 15. Строение литосферы российской части Баренц-региона. Петрозаводск: Изд. КарНЦ РАН, 2005. 318 с. 16. Козырев А.А.и др. Сильнейшее техногенное землетрясение на российских рудниках: 17 августа 1999 г., рудник «Умбозеро» (Кольский полуостров) / А.А. Козырев, А.В. Ловчиков, И.А. Кузьмин // Горный информ.-аналит. бюлл. 2000. М.: Изд. МГТУ. № 6. С. 169-173. 17. Асминг В.Э. и др. Сейсмологические исследования на территории Европейского Севера России и прилегающих районов Арктики / В.Э. Асминг, С.Н. Гурьева, И.А. Кузьмин, Е.О. Кременецкая, А.С. Коломиец, Л.П. Нахшина, В.М. Тряпицын, Ю.В. Федоренко. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 1996. 44 с. 18. Асминг В.Э. и др. Система сбора и обработки данных Кольского филиала ГС РАН /
B.Э.Асминг, Ю.А.Виноградов, А.И.Воронин, В.Н.Коцуба, А.В.Прокудина // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: материалы VI Междунар. сейсмолог. школы. Обнинск: Изд. ГС РАН, 2011. С. 31-34. 19. Аккуратов М.В. и др. Объединенная система контроля состояния Хибинского горного массива на базе сейсмических станций Кольского филиала ГС РАН и ОАО «Апатит» / М.В. Аккуратов, В.Э. Асминг, Ю.А. Виноградов, П.А. Корчак // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Материалы VI Междунар. сейсмолог. школы. Обнинск: Изд. ГС РАН, 2011. С. 7-10. 20. Старовойт О.Е. Инструментальные сейсмические наблюдения в России // Вестник Владикавказского НЦ РАН, 2005. Т. 5, № 1.
C. 8-12. 21. Сейсмологические исследования в арктических и приарктических регионах / под ред. чл.-корр. Ф.Н. Юдахина. Екатеринбург: Изд. УрО РАН, 2011. 243 с. 22. Antonovskaya G.N. The Archangelsk Seismic Network / G.N. Antonovskaya, Y.V. Konechnaya // Book of Abstracts. 33rd General Assembly of the European Seismological Commission. M.: Poligrafiqwik, 2012. P. 46. 23. Землетрясения и микросейсмичность в задачах современной геодинамики Восточно-Европейской платформы / под ред. Н.В. Шарова, А.А. Маловичко, Ю.К. Щукина. Кн. 1. Землетрясения. Петрозаводск: Изд.КарНЦ РАН, 2007. 381 с. 24. Гущин В.В. Подземная разработка апатитовых месторождений: от минных до ядерных взрывов. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2007. 196 с. 25. Kremenetskaya E. Study of Regional Surface Waves and Frequency-dependent Ms^b Discrimination in the European Arctic / E. Kremenetskaya, V. Asming, Z. Jevtjugina and F. Ringdal // Pure Appl. Geophys. 2002. Vol. 159. P. 721-733. 26. Ringdal F. Observed Characteristics of Regional Seismic Phases and Implications for P/S Discrimination in the European Arctic / F. Ringdal, E. Kremenetskaya, V. Asming // Pure and Applied Geophys. 2002.Vol. 159. P. 701-719. 27. Asming V. Study of seismic travel-time models for the Barents region / V. Asming, F. Ringdal, E. Kremenetskaya, Y. Filatov // NORSAR Sci. Rep No. 2-96/97. Kjeller: NORSAR. 1997. P. 102-104. 28. Asming V. Study of the calibration explosion on 29 September 1996 in the Khibiny Massif, Kola Peninsula / V. Asming, F. Ringdal, E. Kremenetskaya, I. Kuzmin, S. Evtuhin, V. Kovalenko // NORSAR Sci. Rep. №. 1-96/97. Kjeller: NORSAR, 1997. P. 135-142. 29. Kuzmin I. Initial results of a newly installed acoustic array in Apatity / I. Kuzmin, Yu.V. Fedorenko, A.I. Grachev, S.N. Kulichkov, O. Raspopov, F. Ringdal // NORSAR Scientific Report N 2-94/95. Kjeller: NORSAR. 1995. P.149-160. 30. Виноградов Ю.А. Сейсмоакустический
комплекс "Апатиты" - современный инструмент мониторинга природной среды // Физ. акустика. Распространение и дифракция волн. Геоакустика: сб. тр. XVI сессии Росс. акустического общества. Т 1. М.:ГЕОС, 2005. C. 358-362.
31. Schweitzer J. Infrasound data processing using Apatity and ARCES array data / J. Schweitzer, F. Ringdal, T. Kvaerna, V. Asming, Yu. Vinogradov // NORSAR Sci. Rep.No. 1-2006. Kjeller: NORSAR, 2006. P. 42-53.
32. Годзиковская А.А. Ретроспективный анализ первичных материалов о сейсмических событиях, зарегистрированных на Кольском полуострове и прилегающей территории в ХХ веке / А.А. Годзиковская, В.Э. Асминг, Ю.А. Виноградов. М.: Изд. «Ваш полиграфический партнер», 2010. 120 с. 33. Мельников Н.Н. и др. Анализ устойчивости строительства хранилища радиоактивных отходов в скальных массивах островов Северного Ледовитого океана / Н.Н. Мельников, В.П. Конухин, Э.В. Каспарьян, Ф.П. Митрофанов,
A.Н. Виноградов, И.А. Кузьмин, Е.О. Кременецкая // Использование подземного пространства страны для повышения безопасности ядерной энергетики. Ч. 3. Апатиты: Изд. КНЦ РАН,1995. С. 41-54. 34. Виноградов А.Н. и др. Оценка влияния сейсмических событий в срединно-океаническом хребте Книповича на сейсмичность западной окраины Баренцовоморского шельфа и зон угледобычи на архипелаге Шпицберген / Виноградов А.Н., Баранов С.В. // Материалы Всеросс. конф. по оценке и прогнозу сейсмологического риска, включая исследования природных и антропогенных рисков в морских береговых зонах. М.: ТИССО-Полиграф. 2005. С. 13-15. 35. Виноградов А.Н. Сейсмичность Баренцевоморского шельфа и обеспечение геодинамического мониторинга при эксплуатации Штокмановского газоконденсатного месторождения / А.Н. Виноградов, Ю.А. Виноградов,
B.Э. Асминг, С.В. Баранов // Нефть и газ Арктического шельфа: материалы междунар. конф. Секция 5. Геоэкология, мониторинг и охрана окружающей среды. Мурманск: Изд. АрктикШельф, 2006. С. 63-69. 36. Виноградов Ю.А. и др. Применение геофизических методов для дистанционного контроля динамики процессов деструкции ледовых покровов Арктики / Ю.А. Виноградов, А.Н. Виноградов, В.А. Кровотынцев // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: материалы VI Междунар. сейсмолог. школы. Обнинск: Изд. ГС РАН, 2011. С. 87-89. 37. Баранов С.В. и др. Возможные причины аномальной сейсмической активности в проливе Стур-фиорд (архипелаг Шпицберген) в 2008-2009 годах /
C.В. Баранов, А.Н. Виноградов // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 7. 20l0. Вып. 4. С. 23-31. 38. Judd A., Hovland M. Seabed fluid flow: The impact on geology, biology, and the marine environment. Cambridge University Press. 2007. 476 p. 39. Сергиенко В.И. и др. Эмиссия метана и углекислого газа на Восточно-Сибирском шельфе - фактор глобальных климатических изменений / В.И. Сергиенко, И.П. Семилетов, Н.Е. Шахова // Материалы совместного заседания Совета РАН по координации деятельности рег. отделений и рег. научных центров РАН и Научного совета по изучению Арктики и Антарктики. Екатеринбург: Изд.УрО РАН? 2010. С. 117-136. 40. Виноградов А. и др. Влияние сейсмичности на распределение рыбных скоплений на западной окраине Баренцевоморского бассейна / А. Виноградов, С. Баранов, А. Жичкин, Д. Моисеев // Рыбные ресурсы. 2011. № 2. С. 18-21. 41. Жеребцов В.Д. и др. Перспективы применения волоконно-оптической технологии для исследования нефтегазовых месторождений и мониторинга промысловых площадей на шельфе / В.Д. Жеребцов, Ю.А. Виноградов // Шельф Арктики: стратегия будущего. Нефть и газ Арктического шельфа: материалы IV Междунар. конф. Мурманск: Изд. АрктикШельф, 2008. С. 1-5. 42. О состоянии и проблемах в законодательном обеспечении реализации Основ государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 г. и дальнейшую перспективу: ежегодный доклад-2010. М.: Изд. Совета Федерации РФ, 2011. 85 с. 43. Виноградов А.Н. Перспективы дистанционного сейсмологического и инфразвукового мониторинга динамических процессов в пульсирующих ледниках Шпицбергена и в донных отложениях прилегающего шельфа и континентального склона / А.Н. Виноградов, Е.О. Кременецкая, Ю.А. Виноградов // Комплексные исследования природы Шпицбергена: материалы IX Междунар. науч. конф. Вып. 9. М.: ГЕОС, 2009. С. 210-213. 44. Виноградов Ю.А. Организация и первые результаты сейсмоинфразвукового мониторинга на Шпицбергене / Ю.А. Виноградов, В.Э. Асминг,
С.В. Баранов, А.И. Воронин // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: материалы VII Междунар. сейсмолог. школы. Обнинск: Изд. ГС РАН, 2012. С. 88-93. 45. Березовский Н.С. и др. Героическое прошлое и «перспективное» будущее Кольской сверхглубокой скважины СГ-3 / Н.С. Березовский, Ю.И. Кузнецов, А.Н. Виноградов // Каротажник. 2010. Вып. 5, № 194. C. 170-200.
Сведения об авторах
Виноградов Анатолий Николаевич - к.г.-м.н., главный ученый секретарь КНЦ РАН, директор Кольского филиала Геофизической службы РАН; e-mail: vino@admksc.apatity.ru Виноградов Юрий Анатольевич - к.т.н., зам. директора; e-mail: vin@krsc.ru Кременецкая Елена Олеговна - к.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник; e-mail: kolf@krsc.ru Петров Сергей Иванович - к.г.-м.н., ученый секретарь, e-mail: petrov@krsc.ru
