Эндогенные геологические процессы

Общие сведения

Оценка сейсмической опасности на территории Сибирского федерального округа выполнена на основании комплексного анализа ежемесячной информации о состоянии ГГД-поля, геофизических и газгидрогеохимических полей, характере их поведения, с примерами в виде карт, графиков и данными по землетрясениям. Анализ данных проводится на основании изучения произошедшей сейсмичности, изменений ГГД-поля, естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ) и газгидрогеохимического поля (ГГХ).

Для анализа использованы данные:

  1. Наблюдательных скважин сети ГГД-мониторинга Сибирского федерального округа, которая представлена:
    • в Алтае-Саянском регионе – 20 скважин с телеметрическими станциями Кедр-ДМ(ДС);
    • в Байкальском регионе – 20 скважины с телеметрическими станциями Кедр-ДМ(ДС).
  2. Наблюдательных сетей геофизического и газгидрогеохимических наблюдений:
    • В Алтае-Саянском регионе – 10 пунктов наблюдений (сейсмостанций) за сейсмическими полями, совмещенных с 6 пунктами ЕИЭМПЗ и 4-мя пунктами наблюдений за газгидрогеохимическими параметрами (замеры концентраций радона в подземных водах).
    • В Байкальском регионе – 1 пункт наблюдений (сейсмостанций) за сейсмическими полями, совмещенный с 1 пунктом ЕИЭМПЗ (п. Орлик) и 2 отдельных пункта ЕИЭМПЗ, 4 пункта наблюдений за газгидрогеохимическими параметрами (замеры концентраций радона и гелия в подземных водах).

Наблюдательная сеть

Карта-схема наблюдательных пунктов гидрогеодеформационного, геофизического и газгидрогеохимического мониторинга сейсмоактивных регионов Сибирского ФО:

Исходные данные

Исходные данные по ГГД-мониторингу

Исходными данными ГГД-мониторинга для анализа служат временные почасовые ряды уровней подземных вод (УПВ) и, как дополнительная информация, – температура и электропроводимость подземных вод, атмосферное давление. Для сопоставления изменений ГГД-поля и сейсмичности используются каталоги землетрясений за отчетный месяц.

Исходные данные по геофизическому и газгидрогеохимическому мониторингу

Поступающие данные геофизических наблюдений можно разделить на 2 вида – сейсмологическая информация и данные метода ЕИЭМПЗ – естественного импульсного электромагнитного поля Земли.

Сейсмологическая информация поступает в виде каталогов местных землетрясений, зафиксированных в Алтае-Саянском регионе 10 сейсмостанциями Красноярского, Саяно-Шушенского и Тывинского полигонов и 1 сейсмостанцией в п. Орлик (Бурятская Республика). Также обрабатываются мировые каталоги землетрясений, считываемых с Интернет источников – Службы оперативных донесений ГС РАН (г. Обнинск), Геофизической службы США, с выборкой данных по сейсмоактивным районам Сибирского федерального округа.

Методом ЕИЭМПЗ проводятся практически непрерывные наблюдения за интенсивностью потока электромагнитных импульсов методом регистрации магнитной составляющей естественного импульсного электромагнитного поля Земли по двум направлениям приема сигнала (север-юг и запад-восток) с частотой опроса каналов один раз в минуту. Данные газгидрогеохимических наблюдений представлены – ежедневными замерами в наблюдательных скважинах концентрации гелия и радона в подземных водах.

Оцениваемые показатели по ГГД-полю

Для перехода от наблюдаемого режима подземных вод к гидрогеодеформационной характеристике геологической среды – полям сжатия-растяжения (ГГД-полю), по уровням подземных вод рассчитываются интерпретационные параметры ГГД-поля – параметр Е и De.

Параметр Е представляет собой значение относительной деформации горных пород. Рассчитывается делением всего временного ряда УПВ на реперное значение УПВ. Репером (для каждого временного ряда) служит выбранное значение УПВ на конкретную дату и час наблюдений (обычно это замер УПВ на 1 января текущего года на 0 часов по Гринвичу). Значения Е больше единицы – являются показателем процесса растяжения относительно даты и значения реперного значения УПВ, меньше единицы – сжатия.

Параметр De, служит показателем (в процентном эквиваленте) заполнения площади треугольника из трех наблюдательных скважин (некоторого блока горных пород) – площадью относительной деформации растяжения, вычисленной по изменению параметра Е в трех скважинах. Значение De=1 – означает, что в треугольнике скважин происходит только процесс растяжения горных пород, при De=0 – только сжатия. При De>0.5 – большая часть треугольника «покрыта» аномалией растяжения, De<0.5 – аномалией сжатия. Таким образом, по совокупности значений УПВ в наблюдаемых скважинах можно определить преобладание деформации относительного сжатия или растяжения для блока горных пород на конкретный момент времени. Это позволяет перейти к построению карт параметра Dе для всего региона, где точками для построения изолиний являются центры треугольников скважин и отслеживать интенсивность процессов относительного растяжения-сжатия для отдельных участков региона.

Оцениваемые показатели по геофизическому и газгидрогеохимическому мониторингу

  • Параметры землетрясения – место, время, магнитуда, глубина гипоцентра.
  • Количество и амплитуда электромагнитных импульсов для направлений датчиков-антенн – север-юг, восток-запад; усредненные значения количества электромагнитных импульсов.
  • Изменение концентраций гелия и радона в подземных водах; нормированные значения концентраций гелия и радона.