Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ИЗУЧЕНИЕ РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ В СЛАБОСЕЙСМИЧНЫХ РАЙОНАХ ПУТЕМ АНАЛИЗА ЭНДОГЕННОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕН

Шахова Е.В. Антоновская Г.Н.
Размещение промышленных объектов особой важности: АЭС, протяженных трасс нефте- и газопроводов, хранилищ радиоактивных отходов и т. д. требует детальных геолого-геофизических исследований, в том числе сейсмических по оценке сейсмической опасности территорий. Исследовательская работа нацелена на выявление, в первую очередь, неотектонических активных разрывных нарушений, используя анализ эндогенного излучения. Существенным моментом для использования методики в труднодоступных, либо природоохраняемых районах является отказ от специальных геофизических излучателей (взрывов, вибраторов) и построение наблюдений на основе использования имеющихся сейсмических источников естественного и техногенного генезиса.

Таким образом, целью работы является экспериментальное микросейсмическое обследование территории, направленной на выявление зон ослабленных грунтов и разрывных нарушений осадочного чехла и верхов фундамента.

Задачи работы: создание комплекса алгоритмов обработки экспериментальных записей микросейсм на основе оценки параметров эндогенного сейсмического излучения, проведеaние обследования территории Архангельской промышленной агломерации в связи с предполагаемым строительством атомной станции.

Практическая ценность: предложенная методика нацелена на обнаружение разломов; предназначена для инструментального обследования участков территории планируемого строительства для определения физических параметров основания сооружения (грунтов, земной коры), определяющих пригодность участка для его строительства.

Научная новизна работы: показаны возможности использования когерентно-временного анализа трехкомпонентных записей в точке для оценки параметров, характеризующих разрывное нарушение; впервые проведены площадные микросейсмические наблюдения с интерпретацией природной компоненты микросейсм; по сейсмическим данным выявлены аномальные зоны, соответствующие разрывам и слабым грунтам.

Территория Беломорско-Двинского района по имеющимся геолого-геофизическим данным представляется сейсмоактивной структурой [1, 2]. Разрывные нарушения на территории Беломорско-Двинского сейсмоактивного района выделяются на ряде карт. Анализ данных карт показывает, что нет единого согласования в местоположении разрывных нарушений на исследуемой территории.

В соответствии с поставленными задачами, необходимо провести локализацию разломов северо-западного простирания, протягивающихся из Кандалакшского грабена на территорию Архангельской области и далее. Помимо этого, существенно выявление разломов северо-восточного простирания, предположительно присутствующих в среде, и зон пересечения разломов.

В асейсмичных платформенных районах исходными данными для анализа является эндогенное сейсмическое излучение, представленное микросейсмами и слабыми событиями, называемыми микроземлетрясениями, микроимпульсами и пр. Полоса частот, информативных для поиска разлома, была принята 0.5-20 Гц. Диапазон рассчитан на эндогенное излучение в диапазоне 10-20 Гц. Исследования проводились двумя станциями КБС-2. В одной точке ведется одновременная регистрация тремя сейсмическими каналами компонент вектора скорости смещения (или ускорения) и давления с помощью микробарографа [3].

В качестве параметра, характеризующего распределения по энергиям сейсмического излучения, использовалась оценка функции когерентности записей вертикальной и горизонтальной компонент [3]. Расчет когерентности в скользящем временном окне и анализ получаемых полей позволяет выделить частоты, на которых излучается сейсмический сигнал из локальной области в среде. Анализ когерентно-временных диаграмм показал, что в разных точках присутствует эндогенное сейсмическое излучение, характеризуемое набором частот. Значения частот могут меняться от точки к точке. Значения частот общие для всех точек были выбраны равными 2.2 Гц и 17.4 Гц, т.е. на низкочастотном и высокочастотном краях диапазона регистрации. Это те частоты, на которых эндогенное излучение проявляется в виде импульсов, т.е. аналогов сейсмических событий. Частота 2.2 Гц характеризует излучение блока коры сравнимого по размеру с исследуемой территорией, а частота 17.4 Гц - излучение более мелких блоков. Строились карты интенсивности глубинного эндогенного микросейсмического излучения, характеризуемого количеством микроимпульсов, и анизотропии распределения микроимпульсов в меридиональном и широтном направлениях.

Анализ характеристик эндогенного сейсмического излучения выявил:

- зону повышенной интенсивности высокочастотного излучения, совпадающую с зоной поглощения просвечивающего сигнала [4];

- неоднородность поля высокочастотного излучения при однородности поля для низкочастотной части. Это указывает на раздробленность территории на более мелкие блоки, имеющие неглубокое заложение;

- раздробленность территории и местоположение границ блоков показывает систему разрывов в двух направлениях - основная - в северо-западном и встречная - в северо-восточном. Основное разрывное нарушение северо-западного направления совпадает с зоной поглощения при просвечивании от техногенного источника [4];

- интенсивность излучения и частотный состав вдоль основной линейной зоны меняются, что свидетельствует о неоднородности сейсмической активности вдоль зоны;

- вся совокупность данных указывает на наибольшую геодинамическую активность участка зоны, где выделяется перекрещивание структур северо-западного и северо-восточного направлений.

В месте предполагаемого строительства АТЭС, располагающегося в указанной ослабленной зоне, требуются в дополнении к проведенному экспресс-обследованию другие исследования - применение геологических (неотектоника) и геофизических (сейсморазведка) методов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Юдахин Ф.Н., Французова В.И. Европейская часть России, Урал и Западная Сибирь // Землетрясения Северной Евразии в 1995 году. М.: ГС РАН, 2001. С. 128-139.
  2. Юдахин Ф.Н., Французова В.И. Сейсмичность Севера Европейской части России. //Поморье в Баренц-регионе на рубеже веков: экология, экономика, культура. Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2000. С. 276-278.
  3. Юдахин Ф.Н., Капустян Н.К. Микросейсмические наблюдения. Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2004. 64 с.
  4. Yudahin F., Kapustian N. Mapping of neotectonic faults by using of wind oscillations on seismometric data //32nd Int. Geol. Congr., 2004, Abs. Vol. CD-ROM. http://www.32igc.org/

Библиографическая ссылка

Шахова Е.В., Антоновская Г.Н. ИЗУЧЕНИЕ РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ В СЛАБОСЕЙСМИЧНЫХ РАЙОНАХ ПУТЕМ АНАЛИЗА ЭНДОГЕННОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕН // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 1. – С. 29-30;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22047 (дата обращения: 24.07.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674