CC BY
37
Геофизика
УДК 551.24(571.56)
ВАРИАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ КАК ОТРАЖЕНИЕ СЕЙСМОТЕКТОНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОЛЕКМО-СТАНОВОЙ ЗОНЫ
С.В Трофименко, Н.Н. Гриб, В.М. Никитин
Технический институт (филиал) ГОУ ВПО «ЯГУ», г. Нерюнгри E-mail: [email protected]
Представлены основные результаты наблюдений за естественным электромагнитным полем Земли в регионе Южной Якутии. Проведен анализ вариаций в связи с землетрясениями Олекмо-Становой сейсмической зоны.
Ключевые слова:
Геофизика, электромагнитное поле, вариация, прогноз землетрясений, Олекмо-Становая зона.
Введение
Переходная зона от Байкальского рифта к Олек-мо-Становой орогенной области представляется одной из уникальных площадок для проведения геофизического эксперимента по определению пространственно - временных масштабов проявления сейсмического процесса в геофизических полях и, следовательно, для комплексной отработки технологии поисков предвестников землетрясений. Задача оценки степени сейсмической опасности для данной территории при катастрофических землетрясениях магнитудой М7 и более является одной из важнейших составляющих проблемы современной геофизической науки. Актуальность её диктуется нарастающей динамикой природных и техногенных катастроф, интенсификацией освоения природных ресурсов. В связи с этим практическая направленность научных исследований - снижение сейсмических рисков принимает черты необходимости. Поиск закономерностей развития сейсмического процесса включает в себя три самостоятельных направления исследований:
• геофизический мониторинг для выделения периодов повышенной сейсмической опасности и определения интервала времени происхождения сейсмического события;
• анализ сейсмического режима с прогнозом места будущего землетрясения в пространственном интервале;
• комплекс геолого-геофизических исследований с физико-математическим моделированием для оценки возможной суммарной высвобожденной энергии тектонического землетрясения.
Моделированием сейсмического режима Олек-мо-Становой зоны был установлен детерминировано-вероятностный характер сейсмотектонических процессов [1]. Наряду с существованием закономерных периодов сейсмической активности на одном энергетическом уровне имеют место квазистационарные случайные распределения в статистике эпицентров землетрясений и их повторяемости во времени. Изучение данных закономерностей и является основой при поиске предвестников землетрясений и предметом системы прогноза землетрясений.
Данная проблема (прогнозирование сейсмической опасности) имеет как собственно научный аспект, так и экономическую и социальную составляющие. Экономический аспект имеет один нюанс: если будут установлены периоды повышенной (пониженной) сейсмической опасности, то в соотношении со временем технологических процессов можно будет дифференцированно устанавливать верхний предел сейсмической активности для данного периода. Иными словами, если отработка месторождения (любого другого технологического процесса) проектируется в течение, например, 50 лет в зоне возможных 9-ти бальных землетрясений (по карте ОСР - 97), а сейсмическая активность находится в минимуме (в максимуме), то характер принимаемых решений будет различным.
Геофизический мониторинг геологической среды - одно из основных направлений геодинамических исследований, который позволяет дистанционно отслеживать процессы в земной коре. Пионерные работы А.А. Воробьева, его теоретические разработки, лабораторные и полевые эксперимен-
Геофизика
блюдений для краткосрочного прогноза землетрясений. Перед всеми сильными землетрясениями ОСЗ и их афтершоками с энергией E>1013 Дж наблюдались аномальные изменения в суточных вариациях ЭМИ - ИЭМПЗ в виде отдельных серий, что свидетельствует об их сейсмотектонической природе. Результаты экспериментальных исследований дают возможность построения прогнозных функций сейсмической активности. Достоверность прогнозов оценивается на уровне 75 % и связывается с недостаточностью экспериментальной базы. Проведение наблюдений в двух пунктах, расположенных в различных геологических и геодинамических условиях, позволило классифицировать аномалии по их типам «сейсмотектонические - не тектонические».
В рамках теории (модели) сейсмического процесса в блоковой среде сделано предположение, что аномалии ЭМИ - ИЭМПЗ должны появляться дважды: перед землетрясением и после него, к тому же не обязательно симметрично относительно
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Трофименко С.В. Проявление землетрясений на фоне стационарного сейсмического процесса Олекмо-Становой зоны (ОСЗ) // Горный информационно-аналитический бюллетень. Отд. выпуск 3. Якутия, 1. - М.: Изд-во МГГУ, 2007. -С. 208-212.
2. Воробьев А.А. Физические условия залегания вещества в земных недрах. - Томск: Изд-во Томского политехн. ин-та, 1971. -Ч. 1. - 270 с.
3. Воробьев А.А. Равновесие и преобразование видов энергии в недрах. - Томск: Изд-во Томского ун-та, 1980. - 211 с.
4. Имаев В.С., Трофименко С.В., Гриб Н.Н. и др. Разломная тектоника и геодинамика в моделях очаговых зон сильных землетрясений Южной Якутии. - Томск: Изд-во Томского ун-та, 2007. - 273 с.
5. Парфенов Л.М., Натальин Б.А., Попеко Л.И. Тектоника восточной части Монголо-Охотской складчатой системы и природа сопряженных с ней зон мезозойской тектономагматиче-ской активизации Алдано-Становой области // Тихоокеанская геол. - 1983. - № 2. - С. 26-33.
6. Шталин С.Г., Малышков С.Ю., Малышков Ю.П., Гордеев В.Ф., Масальский О.К. Автоматизированная станция оперативного прогноза землетрясений (опыт четырехлетней эксплуатации в Прибайкалье) // Физические основы прогнозирования разрушения горных пород: Матер. I-ой Междунар. школы-семинара. - Красноярск, 2002. - С. 324-330.
7. Соболев Г.А., Демин В.М. Механоэлектрические явления в Земле. - М.: Наука, 1980. - 215 с.
сейсмического события, так как скорость накопления энергии упругих деформаций и скорость разгрузки среды не одинаковы. Аномальные амплитуды суточных вариаций могут регистрироваться в течение периода нестационарности сейсмического процесса, определенного по формуле (*). Остается не ясным вопрос о природе аномалий, не сопровождающихся сейсмическими событиями в ОСЗ. В этой связи необходимо проведение синхронного глобального эксперимента по регистрации ИЭМПЗ и сейсмического режима по профилю, охватывающему весь Байкало-Становой сейсмический пояс (возможно с выходом на Камчатку), с единой системой регистрации и методикой эксперимента относительно удаленной точки, вынесенной за пределы сейсмоактивной зоны. В результате данных наблюдений возможно установление как параметров сейсмического процесса, так и его отражения в геофизических полях и, следовательно, снижение влияния случайных составляющих в прогнозных функциях.
8. Козьмин Б.М., Голенецкий С.И., Николаев В.В и др. ЮжноЯкутское землетрясение 20 апреля 1989 года. - Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 1992. - 43 с.
9. Козьмин Б.М., Голенецкий С.И., Николаев В.В и др. Афтер-шоки Южно-Якутского землетрясения 20 апреля 1989 г. - Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 1993. - 66 с.
10. Трофименко С.В., Гриб Н.Н., Никитин В.М Анализ вариаций естественного электромагнитного поля Земле в связи с сейсмичностью Южно-Якутского региона // Проблемы современной сейсмологии и геодинамики Центральной и Восточной Азии: Матер. совещания. - Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2007. - Т. 1. - С. 105-107.
11. Трофименко С.В., Гриб Н.Н., Никитин В.М., Муллаяров ВА. Результаты наблюдений за вариациями естественного электромагнитного поля Земли в Южной Якутии // Солнечно-земные связи и предвестники землетрясений: Матер. IV Междунар. конф. 14-17 августа 2007 г., с. Паратунка, Камчатской обл. - Петропавловск-Камчатский: Изд-во ИКИР ДВО РАН, 2007. - С. 453-458.
12. Садовский М.А., Писаренко В.Ф. Сейсмический процесс в блоковой среде. - М.: Наука, 1991. - 96 с.
13. Гохберг М.Б., Моргунов В.А., Похотелов О.А. Сейсмоэлектро-магнитные явления. - М.: Наука, 1988. - 174 с.
14. Трофименко С.В. Проявление землетрясений и их фор-афтер-шоков на фоне стационарного сейсмического процесса // Проблемы современной сейсмологии и геодинамики Центральной и Восточной Азии: Матер. совещания. - Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2007. - Т. 2. - С. 171-175.
Поступила 21.04.2008г.
