CC BY
1Труды РАНИМИ, № 3 (41), Том 1, 2024 Transactions of КАМЫ!, № 3 (41), Vol. 1, 2024
УДК 536.51.083.6, 523.31-335.7
В. В. Гравиров, Д. В. Лиходеев
РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ ПРЕЦИЗИОННОГО МНОГОКАНАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА ТЕМПЕРАТУРЫ ГОРНОГО МАССИВА В НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ БЛИЗОСТИ ОТ МАГМАТИЧЕСКОГО ОЧАГА ВУЛКАНА ЭЛЬБРУС
Представленная работа посвящена рассмотрению полученных нами результатов теоретических и экспериментальных исследований, направленных на комплексное улучшение систем прецизионного геофизического наблюдения в России. Исследования проводятся на базе подземной Северокавказской геофизической обсерватории ИФЗ РАН, расположенной в уникальных условиях Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН. Предоставлена информация о подземной лаборатории и разработанной системе мониторинга температуры горного массива.
Ключевые слова: температурные измерения, флюидно-магматические процессы, геодинамические процессы, система мониторинга.
Комплексная система прецизионного многоканального мониторинга температуры горного массива, разработанная в ИФЗ РАН и установленная в Северокавказской геофизической обсерватории ИФЗ РАН, расположенной в дальней штольне Баксанской нейтринной обсерватории, играет ключевую роль в изучении взаимосвязи между флюидно-магматическими и геодинамическими процессами. Знание точных значений теплового потока из глубин Земли имеет первостепенное значение для глубокого понимания взаимосвязи между флюидно-магматическими и геодинамическими процессами. В настоящее время прямые измерения глубинных температур доступны лишь для первых километров земной коры. При этом, высокоточные измерения осложня-
Труды РАНИМИ, № 3 (41), Том 1, 2024 Transactions of RANIMI, № 3 (4l), Vol. 1, 2024
ются наличием значительных помех, вызванных резкими перепадами температуры воздушных масс в местах наблюдения.
Система мониторинга температуры постоянно совершенствуется. В данный момент происходит непрерывное измерение температуры по 16 каналам. Датчики температуры размещены в глубине толщи горных пород на расстоянии порядка 5 метров от стен штольни, на постаментах, а также внутри некоторых геофизических приборов. Проводятся работы по повышению разрешающей способности, уменьшению уровня шумов в сигналах, а также увеличения числа каналов мониторинга [1]. На текущий момент достигнута относительная разрешающая способность порядка 0,005 оС [2]. Одновременно с температурными наблюдениями в штольне проводится постоянный контроль влажности, атмосферного давления и плотности аэрозолей [3] - [4]. Поскольку Северокавказская геофизическая обсерватория ИФЗ РАН [5] находится поблизости от магматического очага вулкана Эльбрус, то это позволяет собирать уникальные данные о тепловом поле в этом районе.
Изучение структуры магматических образований на этом вулкане представляет собой важную задачу, поскольку это позволит расширить наше понимание о магматических процессах и снизить риск пропуска возможной вулканической активности в Эльбрусском вулканическом центре, вызванной наличием расплавленной магмы под поверхностью вулкана.
Также разработанная система мониторинга включает в свой состав различное геофизическое оборудование, а именно, сейсмометр, наклономер, лазерный лидар и кварцевый микробарограф.
Исследования выполнены в рамках государственного задания ИФЗ РАН.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гравиров, В. В. Развитие систем прецизионных наклоно-мерных наблюдений в условиях подземной обсерватории / В. В. Гравиров, А. В. Дещеревский, Ю. О. Кузьмин, Д. В. Лихо-
Труды РАНИМИ, № 3 (41), Том 1, 2024 Transactions of RANIMI, № 3 (41), Vol. 1, 2024
деев, А. Л. Собисевич, И. А. Широков // Сейсмические приборы. - 2022. - Т.58. - №1. - С. 29-52, DOI: 10.21455/si2022.1-2.
2. Лиходеев, Д. В. Прецизионные дифференциальные термометры для исследования тепловых процессов на базе Северокавказской геофизической обсерватории / Д. В. Лиходеев, В. В. Гравиров, К. В. Кислов // Наука и технологические разработки. - 2018. - Т. 97. - № 1. С. 15-25. DOI: 10.21455/std2018.1-2.
3. Лиходеев, Д. В. Приливные эффекты в тонкой структуре тепловых полей по результатам наблюдений в глубокой штольне Северокавказской геофизической обсерватории / Д. В. Лиходеев, А. Л., Собисевич В. В. Гравиров // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. - 2022. - Т. 503. - № 2. С. 72-77, DOI: 10.31857/S2686739722040090.
4. Pershin, S. M. Volcanic activity monitoring by unique lidar based on a diode laser / S. M Pershin, A. L. Sobisevich, M. Y. Grishin, V. V. Gravirov, V. A. Zavozin, V. V. Kuzminov, V. N. Lednev, D. V. Likhodeev, V. S. Makarov, A. V. Myasnikov, A. N. Fedorov // Laser Physics Letters. - 2020. - v. 17(11) . - р. 115607-115613, DOI: 10.1088/1612 - 202x/abbedc7.
5. Собисевич, А. Л. Избранные задачи математической геофизики, вулканологии и геоэкологии. Т. 2. Северокавказская геофизическая обсерватория. Создание, анализ результатов наблюдений. - Москва. - ИФЗ РАН. - 2013. - 512 с.
Гравиров Валентин Валентинович, к.ф.м.н., в.н.с., институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН, Россия, г. Москва, [email protected].
Лиходеев Дмитрий Владимирович, к.ф.м.н., в.н.с., институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН, Россия, г. Москва, [email protected].
DEVELOPMENT AND CREATION OF A COMPREHENSIVE SYSTEM FOR PRECISION MULTICHANNEL MONITORING OF ROCK MASS TEMPERATURE IN THE IMMEDIATE VICINITY OF THE MAGMATIC CHAMBERS OF ELBRUS VOLCANO
The presented work is devoted to the consideration of the obtained results of theoretical and experimental studies aimed at the comprehensive improvement of precision geophysical observation systems in Russia. The studies are carried out on the basis of the underground North Caucasus Geophysical Observatory
Труды РАНИМИ, № 3 (41), Том 1, 2024 Transactions of RANIMI, № 3 (41), Vol. 1, 2024
of the IPE RAS, located in the unique conditions of the Baksan Neutrino Observatory of the INR RAS. Information is provided on the underground laboratory
and the developed system for monitoring the temperature of the mountain massif.
Keywords: temperature measurements, fluid-magmatic processes, geodynamic processes, monitoring system.
Gravirov Valentin Valentinovich, PhD, Leading Researcher, Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Russia, Moscow, gravirov@mail .ru.
Likhodeev Dmitry Vladimirovich, PhD, Leading Researcher, Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Russia, Moscow, [email protected].
