Новый подход к выделению предвестников землетрясений
Літосферний ультранизькочастотний (УНЧ) магнетизм нині вважають великонадійною властивістю для короткострокового прогнозу землетрусів. Проте ультранизькочастотне літосферне магнітне поле дуже слабке і замасковано значно сильнішими іоносферними і магнітосферними сигналами. Вивчення магнітної активнос...
Gespeichert in:
| Datum: | 2012 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України
2012
|
| Schriftenreihe: | Геофизический журнал |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97839 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Новый подход к выделению предвестников землетрясений / В.Е. Корепанов, Ф.Л. Дудкин // Геофизический журнал. — 2012. — Т. 34, № 4. — С. 150-156. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-97839 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-978392016-04-05T03:02:24Z Новый подход к выделению предвестников землетрясений Корепанов, В.Е. Дудкин, Ф.Л. Літосферний ультранизькочастотний (УНЧ) магнетизм нині вважають великонадійною властивістю для короткострокового прогнозу землетрусів. Проте ультранизькочастотне літосферне магнітне поле дуже слабке і замасковано значно сильнішими іоносферними і магнітосферними сигналами. Вивчення магнітної активності до землетрусу — дуже важка проблема, що полягає в ідентифікації і локалізації слабких джерел у сейсмічно небезпечних районах земної кори. Створено новий підхід до виявлення джерела ультранизькочастотної електромагнітної активності літосферного походження, яка передує землетрус. Для виділення і локалізації магнітних передвісників землетрусів розроблено еліптичний метод обробки цих вимірів, які отримують від 3-компонентних магнітометрів. Ефективність методу показано на прикладі цих ферозондових магнітометрів, установлених у провінції Сичуань (Китай). Землетрус Панзихуа з магнітудою Mw 6,0 стався у південній частині провінції Сичуань 30 серпня 2008 р. в 8:30:52 ВВ. Вогнище землетрусу розміщувалось у пункті з координатами 26,28 півн.ш., 101,92 сх.д. на глибині 10 км. Оброблено дані трьох ферозондових магнітометрів, установлених поблизу кластерної площі землетрусів на відстані 10—55 км від епіцентру головного поштовху. Обговорено теоретичний підхід і метод спостережень. A lithospheric ultra low frequency (ULF) magnetic activity is recently considered as very promising candidate for application to short-time earthquake (EQ) forecasting. However the ULF lithospheric magnetic field is very weak and masked by much stronger ionospheric and magnetospheric signals. The study of pre-earthquake magnetic activity is very hard problem which consists of identification and localization of weak signal sources in seismo-hazardous area of the Earth crust. A new approach is developed to find a source of pre-EQ ULF electromagnetic activity of lithospheric origin. For separation and localization of EQ magnetic precursors the polarization ellipse technique has been developed to process the measurements data acquired from 3-component magnetometers. The method efficiency is illustrated at the example of the data from fluxgate magnetometers installed in Sichuan province. The Panzhihua earthquake with magnitude Mw 6,0 was happened in the southern part of Sichuan province on August 30, 2008 at 8:30:52 UT. The EQ hypocentre was located in point 26,28 N, 101,92 E at depth 10 km. The data from three fluxgate magnetometers placed near clustered EQs area at a distance 10―55 km from epicentre of main shock have been processed. The theoretical approach, observation method and obtained results are discussed. Мониторинг землетрясений (ЗТ) во всем мире показывает, что часто перед ними наблюдаются флуктуации магнитного поля - предвестники ЗТ. По нашему мнению, а также экспериментальным данным, которые подтверждены многими исследователями, наиболее надежно предвестники выделяются в ультранизкочастотном диапазоне - от 0,001 до 3 Гц. Этот диапазон наиболее перспективен для поиска краткосрочных предвестников ЗТ, которые наблюдаются от нескольких недель до нескольких часов перед ЗТ. Для выделения слабых сигналов литосферного происхождения на фоне значительно превышающих их по амплитуде сигналов ионосферного происхождения предложен метод исследования эллипса поляризации вариаций магнитного поля, измеряемых минимум в двух точках в непосредственной близости (≤50-60 км) к сейсмоактивной зоне. Метод апробирован на экспериментальных данных, полученных в трех регионах с высокой сейсмической активностью - Индии, Китае и Японии. Рассмотрен только один наиболее наглядный пример - анализ ЗТ магнитудой 6,0 в Китае, провинции Сычуань. Показано, что применение нового метода позволило достаточно надежно выделять сейсмомагнитные сигналы и отождествлять их с предвестниками ЗТ. 2012 Article Новый подход к выделению предвестников землетрясений / В.Е. Корепанов, Ф.Л. Дудкин // Геофизический журнал. — 2012. — Т. 34, № 4. — С. 150-156. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 0203-3100 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97839 550.343 ru Геофизический журнал Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Літосферний ультранизькочастотний (УНЧ) магнетизм нині вважають великонадійною властивістю для короткострокового прогнозу землетрусів. Проте ультранизькочастотне літосферне магнітне поле дуже слабке і замасковано значно сильнішими іоносферними і магнітосферними сигналами. Вивчення магнітної активності до землетрусу — дуже важка проблема, що полягає в ідентифікації і локалізації слабких джерел у сейсмічно небезпечних районах земної кори. Створено новий підхід до виявлення джерела ультранизькочастотної електромагнітної активності літосферного походження, яка передує землетрус. Для виділення і локалізації магнітних передвісників землетрусів розроблено еліптичний метод обробки цих вимірів, які отримують від 3-компонентних магнітометрів. Ефективність методу показано на прикладі цих ферозондових магнітометрів, установлених у провінції Сичуань (Китай). Землетрус Панзихуа з магнітудою Mw 6,0 стався у південній частині провінції Сичуань 30 серпня 2008 р. в 8:30:52 ВВ. Вогнище землетрусу розміщувалось у пункті з координатами 26,28 півн.ш., 101,92 сх.д. на глибині 10 км. Оброблено дані трьох ферозондових магнітометрів, установлених поблизу кластерної площі землетрусів на відстані 10—55 км від епіцентру головного поштовху. Обговорено теоретичний підхід і метод спостережень. |
| format |
Article |
| author |
Корепанов, В.Е. Дудкин, Ф.Л. |
| spellingShingle |
Корепанов, В.Е. Дудкин, Ф.Л. Новый подход к выделению предвестников землетрясений Геофизический журнал |
| author_facet |
Корепанов, В.Е. Дудкин, Ф.Л. |
| author_sort |
Корепанов, В.Е. |
| title |
Новый подход к выделению предвестников землетрясений |
| title_short |
Новый подход к выделению предвестников землетрясений |
| title_full |
Новый подход к выделению предвестников землетрясений |
| title_fullStr |
Новый подход к выделению предвестников землетрясений |
| title_full_unstemmed |
Новый подход к выделению предвестников землетрясений |
| title_sort |
новый подход к выделению предвестников землетрясений |
| publisher |
Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України |
| publishDate |
2012 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97839 |
| citation_txt |
Новый подход к выделению предвестников землетрясений / В.Е. Корепанов, Ф.Л. Дудкин // Геофизический журнал. — 2012. — Т. 34, № 4. — С. 150-156. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| series |
Геофизический журнал |
| work_keys_str_mv |
AT korepanovve novyjpodhodkvydeleniûpredvestnikovzemletrâsenij AT dudkinfl novyjpodhodkvydeleniûpredvestnikovzemletrâsenij |
| first_indexed |
2025-07-07T05:37:37Z |
| last_indexed |
2025-07-07T05:37:37Z |
| _version_ |
1836965333566488576 |
| fulltext |
В. Е. КОРЕПАНОВ, Ф. Л. ДУДКИН
150 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012
Введение. Практическое обнаружение
электромагнитных (ЭМ) сигналов предвест-
ников землетрясения (ЗТ) и их использова-
ние для его прогноза в реальном масштабе
времени по-прежнему сталкивается с не-
сколькими проблемами: 1) интенсивность
ожидаемых ЭМ сейсмосигналов в УНЧ-
диапазоне очень мала (за некоторыми ис-
ключениями, например: [Fraser-Smith et al.,
1990; Bleier et al., 2009]; 2) сложность рас-
познавания слабых ЭМ-сейсмосигналов на
фоне естественных ЭМ-полей ионосферного
и магнитосферного происхождения; 3) труд-
ность локализации источника предвестника
УДК 550.343
Новый подход к выделению предвестников
землетрясений
© В. Е. Корепанов, Ф. Л. Дудкин , 2012
Львовский центр Института космических исследований НАН и НКА Украины,
Львов, Украина
Поступила 27 апреля 2012 г.
Представлено членом редколлегии Т. К. Бурахович
Літосферний ультранизькочастотний (УНЧ) магнетизм нині вважають великонадійною
властивістю для короткострокового прогнозу землетрусів. Проте ультранизькочастотне
літосферне магнітне поле дуже слабке і замасковано значно сильнішими іоносферними і
магнітосферними сигналами. Вивчення магнітної активності до землетрусу — дуже важка
проблема, що полягає в ідентифікації і локалізації слабких джерел у сейсмічно небезпечних
районах земної кори. Створено новий підхід до виявлення джерела ультранизькочастотної
електромагнітної активності літосферного походження, яка передує землетрус. Для виділення
і локалізації магнітних передвісників землетрусів розроблено еліптичний метод обробки цих
вимірів, які отримують від 3-компонентних магнітометрів. Ефективність методу показано на
прикладі цих ферозондових магнітометрів, установлених у провінції Сичуань (Китай). Зем-
летрус Панзихуа з магнітудою Mw 6,0 стався у південній частині провінції Сичуань 30 серпня
2008 р. в 8:30:52 ВВ. Вогнище землетрусу розміщувалось у пункті з координатами 26,28 півн.ш.,
101,92 сх.д. на глибині 10 км. Оброблено дані трьох ферозондових магнітометрів, установлених
поблизу кластерної площі землетрусів на відстані 10—55 км від епіцентру головного поштовху.
Обговорено теоретичний підхід і метод спостережень.
A lithospheric ultra low frequency (ULF) magnetic activity is recently considered as very promising
candidate for application to short-time earthquake (EQ) forecasting. However the ULF lithospheric
magnetic field is very weak and masked by much stronger ionospheric and magnetospheric signals.
The study of pre-earthquake magnetic activity is very hard problem which consists of identification
and localization of weak signal sources in seismo-hazardous area of the Earth crust. A new approach
is developed to find a source of pre-EQ ULF electromagnetic activity of lithospheric origin. For
separation and localization of EQ magnetic precursors the polarization ellipse technique has been
developed to process the measurements data acquired from 3-component magnetometers. The
method efficiency is illustrated at the example of the data from fluxgate magnetometers installed
in Sichuan province. The Panzhihua earthquake with magnitude Mw 6,0 was happened in the south-
ern part of Sichuan province on August 30, 2008 at 8:30:52 UT. The EQ hypocentre was located in
point 26,28 N, 101,92 E at depth 10 km. The data from three fluxgate magnetometers placed near
clustered EQs area at a distance 10―55 km from epicentre of main shock have been processed. The
theoretical approach, observation method and obtained results are discussed.
или, по крайней мере, определения азимута
зоны источника. Очень часто эти проблемы
усугубляются коротким временем (менее
5 мин) существования предвестника [Bleier и
др., 2009]. С появлением высокочувствитель-
ных индукционных 3-компонентных магни-
тометров с высокой степенью подавления
промышленных помех [Проненко, 2010] ре-
гистрация магнитных данных высокого каче-
ства в УНЧ-диапазоне значительно улучши-
лась [Hayakawa et al., 2007]. В литературе опи-
сано несколько подходов к решению задачи
обнаружения ЭМ-предвестников ЗТ. Доволь-
но перспективным является изучение эллип-
НОВЫЙ ПОДХОД К ВЫДЕЛЕНИЮ ПРЕДВЕСТНИКОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 151
са поляризации (ЭП) магнитных флуктуаций,
в котором исследуется поведение большой
оси ЭП (гониометрический метод) [Du et al.,
2002]. Несмотря на некоторые ограничения,
он позволяет определять тренд азимута ано-
мального УНЧ-сигнала и, возможно, прямую,
на которой находится область эпицентра ЗТ.
Дальнейшим его развитием можно считать
новый метод локализации источника магнит-
ного предвестника с помощью не менее двух
точек наблюдения, предложенный авторами.
Метод основан на нескольких постулатах,
важнейшим из которых является то, что ис-
точник магнитных сигналов всегда находится
в плоскости ЭП [Dudkin et al., 2008, 2010]. В
настоящей работе описан подход к опреде-
лению положения источников возмущений,
которые связаны с подготовительными про-
цессами в литосфере, предшествующими ЗТ.
Метод применен к данным магнитных полей,
полученным от трех одновременно работаю-
щих магнитометров, расположенных в одном
из самых сейсмоактивных районов Китая —
провинции Сычуань.
Теоретические положения. Для получения
информации о расположении сейсмического
источника относительно магнитометров про-
ведена обработка полученных от них данных
при следующих упрощающих допущениях:
1) в достаточно узкой полосе частот компо-
ненты магнитного поля (МП) можно предста-
вить в виде гармонических (периодических)
сигналов;
2) на каждой заданной частоте три ортого-
наль ные составляющие МП с известными ам-
плитудами и фазами обеспечивают оценку па -
раметров ЭП, при этом плоскость в простран-
стве, в которой находится ЭП, содержит источ-
ник ЭМ-поля;
3) переменные (индукционные) токи, ге-
нерируемые сейсмоэффектами, рассматри-
ваются как небольшие наложения на крупно-
масштабную теллурическую систему токов,
возникающих в результате глобальной ин-
дукции; эти возмущения могут быть представ-
лены в виде замкнутых контуров и принима-
ются эквивалентными токам, возбуждаемым
элементарным магнитным диполем, который
помещен в области источника, поскольку рас-
стояние до наблюдателя значительно превы-
шает размер контура;
4) магнитный момент такого источника в
виде магнитного диполя находится в плоско-
сти ЭП, образованной компонентами МП в
точках измерения.
Поскольку плоскость ЭП действительно
содержит источник МП [Dudkin et al., 2008],
то, измерив компоненты МП в двух точках
и построив для них ЭП, можно найти ли-
нию пересечения плоскостей обоих ЭП. При
этом дипольный магнитный момент M бу-
дет лежать на этой прямой, названной нами
М-линией, (рис. 1).
Из всех возможных пересечений плоско-
стей ЭП (М-линий) выбираются только те, ко-
торые пересекают рассматриваемую область,
названную М-областью (рис. 2). М-линии вы-
числяются для каждой точки динамического
спектра Фурье измеренных сигналов в рас-
сматриваемом УНЧ-диапазоне (т. е. для каж-
дой гармоники элементарного временного
окна, используемой для расчета спектров).
Для разделения М-линий от достаточно
близко расположенных литосферных источ-
Рис. 1. Формирование М-линии при пересечении двух плоскостей ЭП.
В. Е. КОРЕПАНОВ, Ф. Л. ДУДКИН
152 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012
ников магнитного сигнала, связанного с ЗТ —
сейсмомагнитного (СМ) сигнала, и таких же
линий от удаленных источников (находящих-
ся, например, в ионосфере или магнитосфе-
ре) примем следующий очевидный критерий.
Если вычислить отношение больших осей ЭП
для двух точек наблюдения, то для удаленных
источников оно всегда будет близким к едини-
це, а для близкого источника это отношение
будет существенно больше. Таким образом,
выбирая определенное пороговое значение, в
качестве кандидатов в предвестники мы вы-
деляем M-линии с отношением больших осей
ЭП, превышающим данное пороговое значе-
ние, которое может быть получено, в основ-
ном, из экспериментальных наблюдений.
Результаты эксперимента. Эффектив-
ность применения предложенного метода
для изучения магнитной активности земной
коры, связанной с подготовкой ЗТ, проде-
монстрирована ниже на примере ЗТ с маг-
нитудой MW 6,0, которое произошло в обла-
сти Панзихуа 30 августа 2008 г. в 8:30:52 UT
в южной части провинции Сычуань, Китай
(рис. 3). Эпицентр землетрясения находился
в точке 26,28° N; 101,92° E на глубине 10 км. В
этом районе в течение всего 2008 г. синхрон-
но регистрировались данные от трех ферро-
зондовых магнитометров, размещенных на
расстоянии 40—55 км от эпицентра ЗТ вблизи
населенных пунктов Huili (точка HuL, или 1),
NanShan (точка NaS, или 2) и PingDi (точка PID,
или 3). Частота дискретизации магнитометров
1 Гц. Для изучения связи между локальной
Рис. 2. Конфигурация М-области.
Рис. 3. Положение магнитометров и основные сейсмические события в течение 30—31 августа 2008 г.
НОВЫЙ ПОДХОД К ВЫДЕЛЕНИЮ ПРЕДВЕСТНИКОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 153
сейсмической активностью и литосферной
магнитной активностью в УНЧ-диапазоне вся
рассматриваемая область размером 55×55 км
и глубиной 0—30 км, общий объем около
90 000 км3, была разбита на элементарные
блоки (рис. 4). Данные о сейсмичности в зоне
наблюдения в течение 2008 г. были получены
от локальной сети сейсмометров и обрабаты-
вались для ЗТ магнитудой 4≥ ≥2 в Институте
геофизики, Пекин. Информация об основных
сейсмических событиях 30—31 августа также
показана на рис. 3. Данные о ЗТ магнитудой
>4 взяты из каталога USGS. Из приведенной
на рис. 3 таблицы можно видеть, что был один
небольшой толчок за два часа до основного ЗТ
и семь афтершоков (три из них были значи-
тельной силы) в течение следующего дня.
Для обнаружения литосферной магнитной
активности была использована процедура так
называемого слепого поиска. Это означает,
что обследуемая область была разделена на
блоки 5×5×5 км (1-е разбиение) и 2×2×2 км (2-е
разбиение) до глубины 30 км (см. рис. 4). За-
тем были исследованы пересечения M-линий
с каждым блоком и для каждого элементарно-
го частотно-временного окна динамического
спектра Фурье в диапазоне частот 0,001—
0,5 Гц с применением критериев отбора.
Результаты обнаружения магнитной ак-
тивности коры за период 2008 г. за два меся-
ца до и в течение двух месяцев после ЗТ для
пары магнитометров в точках PID-HuL (точки
3—1), соединяющая линия для которых про-
ходила вблизи эпицентра ЗТ, представлены
на рис. 5, а. Из рисунка ясно видна повышен-
ная магнитная активность коры 29 августа
2008 г., за день до 6-балльного ЗТ в Панзихуа.
Второй график представляет гистограмму
числа сигналов, классифицированных как сиг-
налы ионосферного/магнитосферного проис-
хождения. Хорошо видно, что это количество
сигналов хорошо коррелирует со значением
суточного Kp-индекса глобальной геомагнит-
ной активности (рис. 5, в), в то время как для
сигналов литосферного происхождения тако-
го соотношения не наблюдается.
Кроме Китая, подобные эксперименты про-
ведены еще в двух сейсмоактивных регионах
в Индии и Японии. Ниже описаны некоторые
общие черты экспериментов, обнаруженные
Рис. 4. Разбиение сейсмоактивной области Панзихуа на элементарные блоки.
В. Е. КОРЕПАНОВ, Ф. Л. ДУДКИН
154 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012
при анализе полученных результатов.
1. Повышение литосферной магнитной ак-
тивности в УНЧ-диапазоне накануне ЗТ ока-
залось довольно кратковременным, в отли-
чие от почти равномерного распределения во
времени ионосферных/магнитосферных сиг-
налов.
2. Частотный диапазон литосферных сиг-
налов полностью совпадает с частотным диа-
пазоном Pc3—Pc5 ионосферных/магнито-
сферных возмущений.
3. Количество сигналов, классифицирован-
ных как ионосферные/магнитосферные, хо-
рошо коррелирует с суточными значениями
-индекса.
4. Для всех областей, где проведен экспе-
римент, критерий отбора М-линий оказался
достаточно близким: источник магнитного
диполя считался литосферным, если отноше-
ние больших осей ЭП в двух измерительных
пунктах превышало порог, равный двум.
5. Во всех трех экспериментах предпочти-
тельное направление векторов магнитных
моментов для литосферных источников со-
впадает с направлением локальных разломов,
вдоль которых, как правило, и происходят ЗТ.
Все это позволяет сделать вывод, что меха-
низм магнитных источников УНЧ-диапазона
в земной коре для исследуемых регионов
должен быть одинаковым. Магнитотеллури-
ческое исследование Восточного Тибетского
плато обнаружило две основные высокопро-
водящие плиты (с проводимостью до 1 См/м)
на глубине 20—40 км, которые простираются
горизонтально более чем на 800 км от Тибет-
ского плато в Юго-Западном Китае [Bai et al.,
2010]. Под этими плитами литосферная про-
водимость становится меньше. Видимо, по-
явление такой высокой проводимости в этом
регионе свидетельствует о наличии как ги-
дротермальных растворов, так и/или частич-
ного расплава.
Верхние границы двух высокопроводящих
плит хорошо совпадают с основными разло-
мами, в которых слои горных пород смеща-
ются преимущественно в горизонтальном
направлении параллельно линии разлома,
и регионами с геотермальными явлениями.
Эти плиты могут формировать зоны сдвига
для относительного движения литосферных
блоков [Bai et al., 2010]. Процессы сдвига в
средних и нижних слоях земной коры, ско-
рее всего, и приводят к формированию сети
ориентированных, связанных между собой и
заполненных жидкостью трещин [Tullis et al.,
1996]. Ввиду указанного представляется, что
магнитная активность земной коры в УНЧ-
диапазоне при наличии трещин с флюидами
может быть вызвана, в основном, электро-
кинетическим эффектом [Dudkin et al., 2010].
Однако альтернативные механизмы, напри-
мер индуктивный или пьезомагнитный эф-
фект, также должны быть приняты во внима-
ние.
Выводы. Предложенный метод был успеш-
но апробирован в активной тектонической
зоне (провинция Сычуань, Китай) c использо-
ванием процедуры так называемого слепого
Рис. 5. Количество выявленных литосферных (а) и ионосферных (б) сигналов (М-линии) и ежедневная сумма
Kp-индекса (в) в течение двух месяцев до и после ЗТ в Панзихуа.
НОВЫЙ ПОДХОД К ВЫДЕЛЕНИЮ ПРЕДВЕСТНИКОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 155
поиска при отсутствии априорной информа-
ции о пространственно-временных координа-
тах магнитных источников. Это дает возмож-
ность разделения источников литосферного и
ионосферного/магнитосферного происхож-
дения и локализации зон земной коры с мак-
симальной магнитной активностью. Такой
подход может быть использован в эксплуата-
ции в режиме реального времени при случае
обнаружения литосферной магнитной актив-
ности, предшествующей ЗТ.
В анализируемом случае УНЧ-предвестник
ЗТ от 30 августа 2008 г. (8:30:52 UT, 26,28° N,
101,92° E, h=10 км, Сычуань, Китай) был на-
дежно обнаружен и локализован приблизи-
тельно за 30 ч до основного толчка в полосе
частот 0,002—0,016 Гц. Максимум магнитной
активности был найден в интервале глубин
6—8 км на расстоянии около 20 км от эпи-
центра главного толчка вдоль местного раз-
лома. Максимум распределений ориентации
М-линий был направлен вдоль местного раз-
лома как для основного толчка с MW 6,0, так
и для наиболее сильного афтершока с MW 5,6.
Новый метод исследования литосферной
магнитной активности в УНЧ-диапазоне с
ис пользованием двух или более разнесен-
ных трехкомпонентных магнитометров был
успешно протестирован еще в двух других
сейсмоактивных областях: Койна-Варна (Ин-
дия) и Канто (Япония). Результаты этих экспе-
риментов также позволяют сделать вывод о
неэффективности для данных регионов кри-
терия поляризации сейсмогенных сигналов
как отношения вертикальной компоненты к
горизонтальной (SZ/SH). Анализ магнитных
флуктуаций по этому критерию не выявил
никаких ЭМ-предвестников сейсмической
активности. Возможно, это связано с тем, что
такие сигналы, даже если они есть, полностью
маскируются гораздо более мощными сигна-
лами естественного ионосферного/магнито-
сферного происхождения.
Применение предложенного метода выде-
ления предвестника ЗТ показало, что М-линии,
связанные с литосферными сигналами, имеют
определенную ориентацию, в основном совпа-
дающую с местным направлением разлома,
по сравнению с изотропным распределением
М-линий, связанных с комплексом ионосфер-
ных и магнитосферных сигналов.
Таким образом, отношение больших осей
ЭП выше определенного порога оказалось эф-
фективным критерием выделения УНЧ-сиг-
налов сейсмогенного происхождения. В опи-
санных случаях этот порог установлен на
уровне 2. Очевидно, что принятый здесь вы-
бор значения порога отбора достаточно произ-
вольный; долгосрочные наблюдения в каждой
заданной области, безусловно, помогут уточ-
нить это значение.
Имеющаяся на сегодня информация о
роли гидротермальных растворов в создании
магнитных вариаций в процессе подготов-
ки ЗТ позволяет сделать вывод, что электро-
кинетический эффект может быть одним из
основных механизмов генерации сейсмо-ЭМ
полей. Конечно же, необходима проверка
описанного метода в других активных текто-
нических зонах, желательно с использовани-
ем нескольких станций наблюдения. Это по-
может распространить предложенный метод
для исследования предвестников будущих ЗТ.
Наконец, можно сделать вывод, что для по-
вышения надежности определения процес-
сов зарождения магнитной активности, пред-
шествующей ЗТ (магнитных предвестников),
необходимо покрытие зоны наблюдения с
плотностью не менее одного магнитометра на
2000 км2. При этом расстояние между магни-
тометрами не должно превышать 50—80 км.
Благодарность. Авторы выражают ис-
креннюю признательность китайским колле-
гам, которые любезно предоставили данные
для этого исследования, — проф. Д. Янг и д-ру
Ч. Ли. Работа поддержана грантом УНТЦ 4818.
Список литературы
Проненко В. Помехозащищенный индукционный
магнитометр УНЧ-диапазона // Науч. тр. конф.
«Метрология и измерительная техника»,
г. Харькoв, 12—14 окт. 2010 г. — Харьков, 2010.
— С. 237—240.
Bai D., Unsworth M. J., Meju M. A., Ma X., Teng J.,
Kong X., Sun Y, Sun J., Wang L., Jiang C., Zhao C.,
Xiao P., Liu M. Crustal deformation of the eastern
Tibetan plateau revealed by magnetotelluric ima-
ging // Nature Geoscience. Advance online publi-
cation. — 2010. — Doi: 10.1038/NGEO830.
Bleier T., Dunson C., Maniscalco M., Bryant N., Bam-
bery R., Freund F. Investigation of ULF magnetic
pulsations, air conductivity changes, and infra red
signatures associated with the 30 October Alum
Rock M5.4 earthquake // Nat. Hazards Earth Syst.
Sci. — 2009. — 9. — P. 585—603.
В. Е. КОРЕПАНОВ, Ф. Л. ДУДКИН
156 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012
Du A., Huang Q., Yang S. Epicenter location by abnor-
mal ULF electromagnetic emissions // Geophys.
Res. Lett. — 2002. — 29 (10). — P. 1455—1458.
Dudkin F., Leontyeva O., Arora B. R., Rawat G., Shar-
ma A. Analysis of magnetic field polarization pa-
rameters before and after Koyna earthquakes
// Geophys. Res. Abstracts. — 2008. — 10. —
EGU2008-A-00054.
Dudkin F., Rawat G., Arora B. R., Korepanov V., Leon-
tyeva O., Sharma A. K. Application of polarization
ellipse technique for analysis of ULF magnetic
fields from two distant stations in Koyna-Warna
seismoactive region, West India // Nat. Hazards
Earth Syst. Sci. — 2010. — 10. — P. 1513—1522.
Fraser-Smith A. C., Bernardi A., McGill P. R., Ladd M. E.,
Helliwell R. A., Villard Jr O. G. Low-frequency mag-
netic field measurements near the epicenter of the
Ms 7.1 Loma Prieta earthquake // Geophys. Res.
Lett. — 1990. — 17. — P. 1465—1468.
Hayakawa M., Hattori K., Ohta K. Monitoring of ULF
(ultra-low-frequency) Geomagnetic Variations As-
sociated with Earthquakes // Sensors. — 2007. — 7.
— P. 1108—1122.
Tullis J., Yund R., Farver J. Deformation enhanced fluid
distribution in feldspar aggregates and implica-
tions for ductile shear zones // Geology. — 1996.
— 24. — P. 63—66.
|