Электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах Сибири

Польові дані електромагнітного моніторингу з контрольованим джерелом отримано у двох сейсмоактивних районах Сибіру. Продемонстровано підхід до інтерпретації даних режимних спостережень і зроблено спробу пояснити варіації електромагнітних параметрів, зумовлені геодинамічними процесами, з урахуванням...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2012
Автори:	Неведрова, Н.Н., Эпов, М.И.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України 2012
Назва видання:	Геофизический журнал
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97845
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах Сибири / Н.Н. Неведрова, М.И. Эпов // Геофизический журнал. — 2012. — Т. 34, № 4. — С. 209-223. — Бібліогр.: 30 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-97845
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-978452016-04-05T03:02:27Z Электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах Сибири Неведрова, Н.Н. Эпов, М.И. Польові дані електромагнітного моніторингу з контрольованим джерелом отримано у двох сейсмоактивних районах Сибіру. Продемонстровано підхід до інтерпретації даних режимних спостережень і зроблено спробу пояснити варіації електромагнітних параметрів, зумовлені геодинамічними процесами, з урахуванням особливостей нетектонічної будови. Для території Байкальського прогностичного полігону, розташованого на південно-західному березі оз. Байкал, наведено геоелектричні характеристики основних сейсмогенеруючих структур, розломних порушень. Проаналізовано результатів інтерпретації моніторингових вимірювань на постійному струмі в режимному пункті ВЕЗ і обґрунтовано їх зв’язок з геоелектричною будовою; визначено чутливість установки ВЕЗ. На Алтайському геодинамічному полігоні вимірювання виконано комплексом електромагнітних методів (ВЕЗ, ЗС у кількох модифікаціях). Дослідження спрямовано на вивчення будови і варіацій електропровідності, пов’язаних з руйнівним Чуйським землетрусом і розвитком афтершокового процесу. Розглянуто інтерпретацію режимних даних ЗС з індуктивним джерелом. На основі комплексного геолого-геофізичного аналізу результатів описано процеси консолідації геологічного масиву, порушеного сильною сейсмічною дією. Field data of the electromagnetic monitoring of controlled source have been obtained in two seismically active regions of Siberia. The article demonstrates an approach to the interpretation of regime observations data and it attempts to explain the variation of the electromagnetic parameters due to geodynamic processes, taking into account the peculiarities of the nontectonic structure. For the territory of the Baikal polygon, which is located on the southwestern shore of the Baikal Lake, geoelectric characteristics of the main seismogenic structures and fault disturbances have been provided. The analysis of monitoring measurements interpretation at constant current in the regime point VES has been presented and the relationship with the geoelectric structure has been proved; the sensitivity of the VES setting was determined. In the Altai geodynamic polygon the measurements were conducted by a complex of electromagnetic methods (VES, TEM in several modifications). The investigations were aimed at the study of a structure and variations of electrical conductivity associated with the devastating Chui earthquake and development of aftershock process. Interpretation of the regime TEM data with an inductive source has been considered. On the basis of the complex geologo-geophysical analysis the processes of geological array consolidation disturbed by the strong seismic influence have been described. Полевые данные электромагнитного мониторинга с контролируемым источником получены в двух сейсмоактивных районах Сибири. В статье продемонстрирован подход к интерпретации данных режимных наблюдений и сделана попытка объяснить вариации электромагнитных параметров, обусловленные геодинамическими процессами, с учетом особенностей нетектонического строения. Для территории Байкальского прогностического полигона, расположенного на юго-западном берегу озера Байкал, приведены геоэлектрические характеристики основных сейсмогенерирующих структур, разломных нарушений. Представлен анализ результатов интерпретации мониторинговых измерений на постоянном токе в режимном пункте ВЭЗ и обоснована их связь с геоэлектрическим строением; определена чувствительность установки ВЭЗ. На Алтайском геодинамическом полигоне измерения выполняются комплексом электромагнитных методов (ВЭЗ, ЗС в нескольких модификациях). Исследования направлены на изучение строения и вариаций электропроводности, связанных с разрушительным Чуйским землетрясением и развитием афтершокового процесса. Рассмотрена интерпретация режимных данных ЗС с индуктивным источником. На основе комплексного геолого-геофизического анализа результатов описаны процессы консолидации геологического массива нарушенного сильным сейсмическим воздействием. 2012 Article Электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах Сибири / Н.Н. Неведрова, М.И. Эпов // Геофизический журнал. — 2012. — Т. 34, № 4. — С. 209-223. — Бібліогр.: 30 назв. — рос. 0203-3100 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97845 550.837.2 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	Польові дані електромагнітного моніторингу з контрольованим джерелом отримано у двох сейсмоактивних районах Сибіру. Продемонстровано підхід до інтерпретації даних режимних спостережень і зроблено спробу пояснити варіації електромагнітних параметрів, зумовлені геодинамічними процесами, з урахуванням особливостей нетектонічної будови. Для території Байкальського прогностичного полігону, розташованого на південно-західному березі оз. Байкал, наведено геоелектричні характеристики основних сейсмогенеруючих структур, розломних порушень. Проаналізовано результатів інтерпретації моніторингових вимірювань на постійному струмі в режимному пункті ВЕЗ і обґрунтовано їх зв’язок з геоелектричною будовою; визначено чутливість установки ВЕЗ. На Алтайському геодинамічному полігоні вимірювання виконано комплексом електромагнітних методів (ВЕЗ, ЗС у кількох модифікаціях). Дослідження спрямовано на вивчення будови і варіацій електропровідності, пов’язаних з руйнівним Чуйським землетрусом і розвитком афтершокового процесу. Розглянуто інтерпретацію режимних даних ЗС з індуктивним джерелом. На основі комплексного геолого-геофізичного аналізу результатів описано процеси консолідації геологічного масиву, порушеного сильною сейсмічною дією.
format	Article
author	Неведрова, Н.Н. Эпов, М.И.
spellingShingle	Неведрова, Н.Н. Эпов, М.И. Электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах Сибири Геофизический журнал
author_facet	Неведрова, Н.Н. Эпов, М.И.
author_sort	Неведрова, Н.Н.
title	Электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах Сибири
title_short	Электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах Сибири
title_full	Электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах Сибири
title_fullStr	Электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах Сибири
title_full_unstemmed	Электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах Сибири
title_sort	электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах сибири
publisher	Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України
publishDate	2012
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97845
citation_txt	Электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах Сибири / Н.Н. Неведрова, М.И. Эпов // Геофизический журнал. — 2012. — Т. 34, № 4. — С. 209-223. — Бібліогр.: 30 назв. — рос.
series	Геофизический журнал
work_keys_str_mv	AT nevedrovann élektromagnitnyjmonitoringvsejsmoaktivnyhrajonahsibiri AT épovmi élektromagnitnyjmonitoringvsejsmoaktivnyhrajonahsibiri
first_indexed	2025-07-07T05:38:05Z
last_indexed	2025-07-07T05:38:05Z
_version_	1836965363114311680
fulltext	ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОНИТОРИНГ В СЕЙСМОАКТИВНЫХ РАЙОНАХ СИБИРИ Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 209 Введение. Геоэлектрические исследования выполнены в двух сейсмоактивных регионах России — Байкальской рифтовой зоне и Алтае- Саянской горной области. Поставленные за- дачи относятся к фундаментальной проблеме изучения и прогнозирования напряженного состояния земных недр. Несмотря на дискусси- онность проблемы, она остается актуальной не только для сейсмоактивных регионов, но и для различных территорий с выраженными техно- генными воздействиями на окружающую сре- ду, с экологически опасными производствами. Существует диаметрально противополож- ные мнения о возможности прогнозирования УДК 550.837.2 Электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах Сибири © Н. Н. Неведрова, М. И. Эпов, 2012 Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, Новосибирск, Россия Поступила 7 мая 2012 г. Представлено членом редколлегии В. И. Старостенко Польові дані електромагнітного моніторингу з контрольованим джерелом отримано у двох сейсмоактивних районах Сибіру. Продемонстровано підхід до інтерпретації даних режимних спостережень і зроблено спробу пояснити варіації електромагнітних параметрів, зумовлені геодинамічними процесами, з урахуванням особливостей нетектонічної будови. Для тери- торії Байкальського прогностичного полігону, розташованого на південно-західному березі оз. Байкал, наведено геоелектричні характеристики основних сейсмогенеруючих структур, розломних порушень. Проаналізовано результатів інтерпретації моніторингових вимірювань на постійному струмі в режимному пункті ВЕЗ і обґрунтовано їх зв’язок з геоелектричною будовою; визначено чутливість установки ВЕЗ. На Алтайському геодинамічному полігоні ви- мірювання виконано комплексом електромагнітних методів (ВЕЗ, ЗС у кількох модифікаціях). Дослідження спрямовано на вивчення будови і варіацій електропровідності, пов’язаних з руй- нівним Чуйським землетрусом і розвитком афтершокового процесу. Розглянуто інтерпретацію режимних даних ЗС з індуктивним джерелом. На основі комплексного геолого-геофізичного аналізу результатів описано процеси консолідації геологічного масиву, порушеного сильною сейсмічною дією. Field data of the electromagnetic monitoring of controlled source have been obtained in two seismically active regions of Siberia. The article demonstrates an approach to the interpretation of regime observations data and it attempts to explain the variation of the electromagnetic parameters due to geodynamic processes, taking into account the peculiarities of the nontectonic structure. For the territory of the Baikal polygon, which is located on the southwestern shore of the Baikal Lake, geoelectric characteristics of the main seismogenic structures and fault disturbances have been provided. The analysis of monitoring measurements interpretation at constant current in the regime point VES has been presented and the relationship with the geoelectric structure has been proved; the sensitivity of the VES setting was determined. In the Altai geodynamic polygon the measurements were conducted by a complex of electromagnetic methods (VES, TEM in several modifications). The investigations were aimed at the study of a structure and variations of electri- cal conductivity associated with the devastating Chui earthquake and development of aftershock process. Interpretation of the regime TEM data with an inductive source has been considered. On the basis of the complex geologo-geophysical analysis the processes of geological array consolida- tion disturbed by the strong seismic influence have been described. сейсмических событий: от негативных до опти- мистических. По большому счету это свиде- тельствует о крайней сложности проблемы и о том, что пока нет единого подхода к ее реше- нию. В поддержку оптимистического направ- ления можно привести следующую цитату из книги И. П. Добровольского: «Принципиальная возможность прогноза основывается на факте не внезапности землетрясения, а существова- ния периода подготовки, проявляющегося в предвестниках» [Добровольский, 1991]. Много- численность известных предвестников, их на- считывается несколько сотен [Соболев, 1993], отражает, скорее всего, индивидуальность их Н. Н. НЕВЕДРОВА, М. И. ЭПОВ 210 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 набора для каждого отдельного сценария под- готовки сейсмического события. Сам же сцена- рий, по мнению авторов этой статьи, зависит в наибольшей степени от особенностей строения сейсмоактивной зоны и физико-геологических характеристик горных пород ее слагающих. Опыт обработки и анализа данных электро- магнитного мониторинга показал, что необхо- димы детальные знания о строении исследуе- мого участка, его тектонических особенностях, разломных нарушениях, для того чтобы понять и оценить степень воздействия сейсмотектони- ческих процессов на физические параметры геологического массива горных пород. Поэто- му исследования методами электроразведки на прогностических полигонах были направлены в первую очередь на изучение геоэлектриче- ского строения, а данные режимных наблюде- ний анализировались с учетом его особенно- стей. На обоих полигонах использованы мето- ды активного электромагнитного мониторинга. Под этим термином понимают повторяемые с определенной периодичностью систематиче- ские наблюдения за электромагнитным полем, создаваемым контролируемыми источниками, с целью выявления временной динамики элек- трических свойств изучаемого массива горных пород [Светов, 1992]. Использование активных методов объясняется известными параметрами источника, высокой точностью измерений, а также хорошо разработанной теоретической, программно-алгоритмической интерпретаци- онной базой. В мире существует всего несколько полиго- нов, на которых накоплены экспериментальные данные многолетних измерений электромаг- нитных полей. Рассмотрим кратко полигоны на постсоветском пространстве. Анализ результа- тов на Гармском, Ашхабадском, Бишкекском полигонах позволяет говорить о перспективно- сти применения активных электромагнитных методов для изучения реакции геологической среды на геодинамические процессы. Электро- магнитные предвестники сейсмических собы- тий для этих полигонов достаточно подробно описаны во многих научных статьях и их су- ществование не вызывает сомнений [Bragin et al., 1992; Журавлев и др., 1998; Авагимов и др., 2005]. Впервые регулярные измерения мето- дами электроразведки постоянным током для слежения за сейсмическим режимом приме- нили на Гармском полигоне в Таджикистане. Была зафиксирована определенная закономер- ность — наблюдалось понижение кажущегося удельного сопротивления (ρк) горных пород перед сейсмическими событиями. Это явление связывали с увеличением порового давления в массиве горных пород при подготовке земле- трясения. Были выполнены расчеты, которые свидетельствуют, что с увеличением порового давления создаются благоприятные условия для возникновения разрывов в среде [Барсу- ков, Сорокин, 1973]. На полигоне в Бишкеке за период исследований неоднократно наблюда- лись локальные вариации кажущегося сопро- тивления индуктивных методов ( ), которые в большинстве случаях коррелировали с близ- кими землетрясениями. Отмечалось опять же уменьшение значений , начинающееся за 2—3 месяца до землетрясения и быстро воз- вращающееся после него к исходному уровню [Рыбин, 2011]. Из анализа данных Ашхабадско- го прогностического полигона следует, что из- менения характеризуют деформационный процесс в непосредственной близости от пун- ктов наблюдения в обводненной зоне разлома и надвинутом клине высокоомных пород, сама же структура отражает геодинамический про- цесс в более обширной сейсмогенерирующей области [Авагимов и др., 2005]. Если обратиться к Байкальскому электро- магнитному полигону, то за время исследова- ний для него получены детальные геоэлектри- ческие модели в широком диапазоне глубин, характеристики разломных нарушений [Ман- дельбаум и др., 1996 а; Неведрова и др., 2004]. Для обработки экспериментального материала электромагнитного мониторинга был приме- нен новый подход, основанный на решении обратных задач. В лаборатории электромагнит- ных полей ИНГГ СО РАН была разработана автоматизированная система интерпретации временных рядов электромагнитных зондиро- ваний. В результате интерпретации получены количественные оценки вариаций истинных геоэлектрических параметров характерной формы, предваряющие сейсмические события [Дашевский и др., 2000]. На территории Горного Алтая регулярные наблюдения методами электрических и неста- ционарных электромагнитных зондирований (ВЭЗ, ЗС) сосредоточены на нескольких участ- ках эпицентральной зоны разрушительного Чуйского землетрясения. Измерения были на- чаты в 2004 г. и продолжаются в настоящее вре- мя. Каждый год выполняются новые измерения методами ВЭЗ и ЗС для уточнения строения. Кроме того, существует целый ряд режимных пунктов, измерения в которых повторяются ежегодно различными методами электрораз- ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОНИТОРИНГ В СЕЙСМОАКТИВНЫХ РАЙОНАХ СИБИРИ Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 211 ведки. Для исследования используется значи- тельный объем фондовых материалов ВЭЗ и ЗС, полученных на территории Алтайских впа- дин (Чуйской, Курайской) во второй полови- не прошлого века до Чуйского землетрясения. Кроме установок с индуктивным возбуждени- ем для нестационарных режимных зондирова- ний были опробованы модификации метода с гальваническими и комбинированными уста- новками. По данным этих установок возмож- но определение не только электропроводности разреза, но также параметра электрической анизотропии (λ). Интерпретация всех данных ЗС и ВЭЗ выполняется на основе решения об- ратных задач для получения количественных оценок геоэлектрических параметров. По ре- зультатам интерпретации выполнен анализ временных вариаций электропроводности. Кроме того, впервые для этого региона рас- смотрены временные изменения параметра электрической анизотропии. Причем параметр λ был получен по данным электроразведки как на постоянном, так и на переменном токе [Неведрова, Дашевский, 2010]. В настоящее время для Алтайского полигона эксперимен- тально доказано, что оба параметра — удельное электрическое сопротивление и коэффициент анизотропии могут быть использованы при проведении электромагнитного мониторинга в сейсмоактивных районах для оценки воздей- ствия геодинамических процессов на геологи- ческую среду. Выявлены важные особенности глубинного и приповерхностного строения района исследования. Установлены законо- мерности процессов консолидации массива горных пород, подвергнутых сильному сейс- мическому воздействию, а также основные факторы (геологические, сейсмологические, гидрогеологические), которые эти закономер- ности обусловливают. Геоэлектрическое строение и анализ ре- зультатов активного электромагнитного мо- ниторинга на Байкальском прогностическом полигоне. Байкальский прогностический по- лигон создан в 1980-х годах усилиями специ- алистов трех организаций — геофизического объединения «Иркутскгеофизика» (г. Ир- кутск), Института геофизики СО РАН (г. Но- восибирск) и Института высоких температур РАН (г. Москва). Исследовательская работа на полигоне с самого начала ориентирована на широкое применение электромагнитных методов с контролируемым источником. Современный тектонический облик участ- ка исследований сформирован в результате многоэтапных тектонических процессов, про- исходивших в течение длительного геологиче- ского времени. Наиболее крупными геолого- тектоническими элементами участка являют- ся Южно-Байкальская котловина оз. Байкал, заполненная водой, а также континентальные структуры, к которым относится Селенгин- ская депрессия и примыкающая к ней узкая прибрежная впадина от пос. Оймур до пос. Су- хая, вытянутая вдоль побережья озера с юго- запада на северо-восток. Южно-Байкальская озерная котловина представляет собой грабен, в пределах которого мощность осадков дости- гает 6—7 км. Современная структура этой кот- ловины создавалась в четвертичном периоде в два этапа за счет вертикальных опусканий блоков земной коры, инициированных об- щей обстановкой растяжения. Селенгинская депрессия является поперечной структурой относительно Южной котловины озера и не- посредственно примыкает к ней [Саркисян, 1958; Сейсмогеология …, 1981]. По сейсмологическим данным территория полигона относится к наиболее сейсмически активной центральной части Байкальской риф- товой зоны. Высокая сейсмичность объясняет- ся современным развитием описанных выше крупных неотектонических структур [Сейс- могеология …, 1981; Голенецкий и др., 1994]. Значительная часть землетрясений происходит в пределах акватории оз. Байкал. Селенгинская депрессия и прибрежная впадина относятся к наиболее сейсмоактивным, континентальным элементам рифтовой системы Прибайкалья и интересны тем, что есть возможность детально исследовать эпицентральные области крупных сейсмических событий, расположенных на суше. Меньшее количество сейсмических со- бытий приходится на горное обрамление. Боль- шинство землетрясений происходит в верхнем слое земной коры, мощность которого по по- следним сейсмологическим данным оценивает- ся в 12—15 км. Глубже 35 км происходят только единичные события. В районе Среднего Бай- кала ежегодно фиксируется более 300 слабых и сильных землетрясений. На территории по- лигона располагается эпицентр катастрофиче- ского Цаганского землетрясения 1862 г., когда под воду по сбросам опустился изометричный тектонический блок площадью около 260 км2 и образовался залив Провал. Процесс опускания блока продолжается до настоящего времени. Видимая часть присбросового рва вокруг за- лива имеет ширину около 4 м и протягивается от пос. Оймур до пос. Кудара. Н. Н. НЕВЕДРОВА, М. И. ЭПОВ 212 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 Регулярные наблюдения за электромагнит- ным полем с контролируемым источником (активный электромагнитный мониторинг) на Байкальском полигоне проводились в не- скольких пунктах ежедневно несколькими методами на переменном и постоянном токе с помощью серийной электроразведочной аппа- ратуры. Обзорная карта района исследования с расположением прогностического полигона представлена на рис. 1. Для организации измерений использованы две взаимно перпендикулярные генераторные линии АВ, имеющие длину 2 и 3 км. Обе линии размещены на сильно заболоченном участке в пойме р. Энхалук в 4-х км от берега озера. В статье рассмотрены режимные измерения методом вертикальных электрических зонди- рований (ВЭЗ), которые осуществлялись с 1990 по 1996 г. Эти зондирования на постоянном токе были выполнены с использованием че- тырехэлектродной симметричной установки Шлюмберже с использованием 3-километро- вой генераторной линии. Они проводились ежедневно с некоторыми технологическими перерывами. Имеющаяся регистрирующая аппаратура обеспечивала погрешность изме- рений в пределах 2—3 %. Одновременно с мониторингом на полигоне были развернуты электроразведочные работы, направленные на изучение геоэлектрического строения. Для этого были привлечены методы электромагнитных зондирований с контроли- руемым и естественным источниками: МТЗ, ВЭЗ, ЗС в нескольких модификациях, в том числе и с мощной энергетической установки «Полигон-1», позволившей повысить глубин- ность исследований метода ЗС [Проявление …, 1993]. Одним из результатов структурных ра- бот стали геоэлектрические характеристики района исследований до глубины 10—20 км. По комплексу данных глубинных электромаг- нитных зондирований (МТЗ, ЗС с источником «Полигон-1») на глубине 10—12 км выделен проводящий коровый слой. Более подробные сведения о глубинном строении содержатся в работах [Манштейн и др., 1998; Морозова и др., 1999]. Для анализа результатов мониторинга мето- дом ВЭЗ ( режимный пункт ВЭЗ расположен в 4 км южнее пос. Энхалук, см рис. 2) требо- вались более детальные сведения о строении северо-восточного участка полигона. Поэтому значительная часть структурных измерений с активным источником выполнена в окрестно- Рис. 1. Обзорная карта района исследования. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОНИТОРИНГ В СЕЙСМОАКТИВНЫХ РАЙОНАХ СИБИРИ Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 213 сти залива Провал и на его акватории по ледо- вым профилям, а также в прибрежной депрес- сии (пос. Оймур — пос. Сухая, пос. Заречье). Пункты структурных измерений размещены на участке неравномерно, что в основном связано с топографическими особенностями местности. На рис. 2 показана схема размещения пун- ктов электромагнитных измерений за разные годы исследований, нанесены генераторные линии, имеющиеся скважины, а также отраже- ны некоторые географические и морфологиче- ские данные, в частности, показана береговая линия, главные населенные пункты, граница горного обрамления. В геологическом отношении северо-восточ- ный участок представляет собой узкую впадину, вытянутую вдоль побережья озера и ограни- ченную с юго-востока отрогами Приморского хребта. Со стороны оз. Байкал в прибрежной зоне наблюдается серия разломов. Очень плот- ная сеть наблюдений в южной береговой зоне залива Провал объясняется наличием на этом участке «старых» пунктов 1950-х годов и со- временных. На рис. 3 показана карта глубин до опорного электрического горизонта северо- восточного участка полигона. Глубины опреде- лены по результатам интерпретации данных всего комплекса электроразведочных работ (зондирования становлением поля в различных модификациях, ВЭЗ). Для привязки геоэлек- трических структур нанесены пункты измере- ний и элементы топографии. Карта глубин до опорного горизонта сви- детельствует о блочном строении участка. В районе пункта мониторинга методом ВЭЗ на- Рис. 2. Карта размещения пунктов режимных и структурных электромагнитных наблюдений комплексом методов на Байкальском прогностическом полигоне: 1 — пункты ВЭЗ, 2 — пункты глубинных ВЭЗ, 3 — пункты ЗСБ Q—q и Q, q, 4 — пункты ЗС с источником «Полигон», 5 — скважины, 6 — питающие диполи (2—3 км), 7 — режимный пункт ВЭЗ, 8 — граница горного обрамления, 9 — береговая линия. Н. Н. НЕВЕДРОВА, М. И. ЭПОВ 214 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 блюдается значительное увеличение мощности осадков. Следует также заметить, что осадоч- ная толща с относительно низким сопротив- лением и значительной мощностью порядка 800—1000 м простирается вплоть до береговой линии озера и разломных структур залива Про- вал. В заливе мощность осадков быстро воз- растает, достигая 4500 м и более. Карта глубин до опорного геоэлектрического горизонта ме- няет представление о геологическом строении прибрежной северо-восточной депрессии. Все существующие немногочисленные скважины расположены в пределах приподнятых блоков, где мощность осадочного чехла не превышает 500—600 м. До проведения подробных элек- троразведочных работ считалось, что на этом участке рифтовой зоны не существует значи- тельной мощности осадков. В качестве геологи- ческого обоснования результатов электрораз- ведки была рассмотрена схема палеогеографии Прибайкалья в миоцене [Саркисян, 1958], ко- торая свидетельствует о существовании в это геологическое время озерного водоема на юго- восточном побережье за дельтой р. Селенги в районе питающих диполей. Рассмотрим также геоэлектрический раз- рез в районе режимного пункта ВЭЗ, отражаю- щий особенности строения осадочного кайно- зойского чехла и верхней части фундамента, важные для анализа мониторинговых данных. Линии разрезов показаны на рис. 2. Обратимся к геоэлектрическому разрезу по линии II—II, построенному по результатам интерпретации данных зондирований становлением поля и ВЭЗ, выполненному от акватории залива Про- вал и проходящему через участок с пунктом мониторинга ВЭЗ (рис. 4). На этом разрезе показаны предполагаемые разрывные нарушения. Следует отметить, что разломы выделены в основном по резкому из- менению мощности осадочной толщи в двух соседних пунктах. По рис. 3 и 4 можно су- Рис. 3. Карта глубин до опорного электрического горизонта участка исследований на юго-восточном берегу оз. Бай- кал: 1 — граница горного обрамления, 2 — береговая линия, 3 — скважины, 4 — питающие диполи (2—3 км), 5 — пункты ВЭЗ, 6 — пункты глубинных ВЭЗ 1950-х годов, 7 — пункты ЗС Q—q и Q, q, 8 — пункт мониторинга ВЭЗ, 9 — линия профиля. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОНИТОРИНГ В СЕЙСМОАКТИВНЫХ РАЙОНАХ СИБИРИ Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 215 дить о геоэлектрическом строении на участке размещения пункта электрического монито- ринга. Размеры погруженного блока, скорее всего ограниченного с нескольких сторон разломами, достаточно большие ~2,5×3,5 км. В геоэлектрическом разрезе осадочной толщи этого блока присутствуют несколько проводя- щих горизонтов, отличающихся по удельному электрическому сопротивлению (УЭС). По со- гласованию с геологическими данными было выделено три осадочных горизонта. На геоэлектрическом разрезе (см. рис. 4) хорошо просматривается система разноглу- бинных блоков. Начало профиля находится в заливе Провал, пункт ЗС 105 выполнен со льда озера. По результатам интерпретации данных этого пункта ЗС в заливе получено резкое на- растание мощности осадочной толщи, которая превышает 2 км. Залив ограничен известной разломной структурой. Затем на разрезе на- блюдается протяженный блок (пункты ЗС 33— 23) с мощностью осадков в среднем 800—900 м и относительно низкими значениями УЭС опорного горизонта (200 Ом·м). Такие значения УЭС, учитывая информацию по скважинам, характеризуют трещиноватые, обводненные породы фундамента. Далее по разрезу наблю- дается грабен в районе пункта мониторинга ВЭЗ, расположенного в пределах тектониче- ского блока с мощностью низкоомной осадоч- ной толщи более 1200—1400 м. И наконец, по данным пункта ЗС 31, расположенного близ- ко к восточного горному обрамлению, полу- чена суммарная мощность осадков в 630 м, а высокоомный фундамент имеет УЭС, равное 2000 Ом·м. Именно особенности геоэлектриче- ского строения этого участка позволят в даль- нейшем объяснить выявленные закономерно- сти вариаций электрических параметров. Рассмотрим фрагмент обработки данных мониторинга ВЭЗ за временной интервал 1995—1996 гг. (рис. 5). При обработке режим- ных рядов обратная задача решается для каж- дого ежедневного измерения. В результате по- лучаем геоэлектрические параметры разреза для всего временного интервала наблюдений. В качестве электрической характеристики рассматривается не удельное электрическое сопротивление. Модель среды одновременно характеризуется продольной проводимостью (S) и поперечным сопротивлением (T), вычисля- емым для некоторого диапазона глубин по из- вестным значениям проводимости. Известно, что интегральные параметры при решении об- ратной задачи определяются более устойчиво, по сравнению с электропроводностью. Затем проводится совместный анализ относительных вариаций истинных электрических параметров и сейсмического режима области. Этот подход впервые применен при обработке рядов мони- торинга методом становления электромагнитно- го поля с мощным искусственным источником [Мандельбаум и др., 1996 б]. На рис. 5 приведены вариации ρк и инте- гральной проводимости ST на различных глу- бинах за 1994—1995 гг. Вариации соотнесены с сейсмическими событиями, Δ — расстояние от эпицентра сейсмического события до точки наблюдения. Землетрясения показаны стрел- ками в нижней части рис. 5. Величина стрелки зависит от класса землетрясения, приведена соответствующая масштабная линейка. Вариа- ции ρк отражают сейсмические процессы, но в сравнении с параметром интегральной про- Рис. 4. Геоэлектрический разрез по профилю II—II на северо-восточном участке Байкальского полигона. Н. Н. НЕВЕДРОВА, М. И. ЭПОВ 216 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 водимости менее значимы. Рассмотрим наибо- лее выразительный временной ряд интеграль- ной проводимости, рассчитанный для глубины 750 м. Здесь, как правило, сейсмическим собы- тиям предшествует аномальный максимум про- водимости, что соответствует понижению УЭС перед землетрясением [Дашевский и др., 2000]. Была отмечена определенная закономер- ность — во всем указанном временном диапа- зоне амплитуда локального максимума прово- димости, предшествующего землетрясению, существенно меняется. Проведенный анализ вариаций интегральной продольной проводи- мости за весь период наблюдений (1990—1996) позволил установить различную чувствитель- ность к сейсмическим событиям системы на- блюдений за стационарным полем. Была вы- явлена зависимость величины вариаций инте- гральных параметров разреза от азимутального направления на эпицентр землетрясения, и в результате построена полярная диаграмма чувствительности (направленности) установки ВЭЗ для мониторинга. На диаграмме четко про- слеживаются три области максимальной чув- ствительности установки по отношению к сейс- мическим событиям. Далее было рассмотрено, какие уже известные геоэлектрические и тек- тонические особенности строения полигона можно обнаружить в выделенных на диаграм- ме направлениях. Одно из направлений повы- шенной чувствительности установки связано с эпицентрами, расположенными в системе известных разломов Черского. Второе, очень локальное, соответствует области пересечения двух прибрежных разломов, наблюдающихся в акватории озера на относительно небольших глубинах. В наиболее интересном направлении находятся хорошо изученные структурные элементы территории полигона — Селегин- ская депрессия и тектонический грабен зали- ва Провал. Рассмотрение гидрогеологических данных показало, что район залива Провал и северо-восточная часть дельты принадлежат к участкам гидрогеодинамической активизации, связанной с сейсмотектоническими процесса- ми опускания дна залива Провал. В скважине, Рис. 5. Вариации интегральной продольной проводимости в сопоставлении с вариациями ρк и сейсмическими событиями в пункте мониторинга ВЭЗ за 1995—1996 гг. Байкальский полигон. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОНИТОРИНГ В СЕЙСМОАКТИВНЫХ РАЙОНАХ СИБИРИ Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 217 пройденной в акватории залива, наблюдается наиболее высокая минерализация водоносного комплекса. Здесь же при сейсмических событи- ях происходит интенсивная разгрузка глубоко залегающих вод более древних отложений. В заливе Провал наблюдаются многочисленные термальные и грязевые источники, что обосно- вывает вывод об активном перемещении по- ровых и пластовых вод [Пиннекер и др., 1998]. Геоэлектрические характеристики разреза, представленного на рис. 4, также подтвержда- ют этот вывод. Напомним, что профиль выпол- нен от пункта ЗС, расположенного в акватории залива, и далее пересекает участок режимных наблюдений ВЭЗ. Очевидно, что землетрясе- ния, происходящие в разломных зонах залива Провал, активизируют перемещение поровых и пластовых вод во всех проводящих слоях по- бережья. При этом значительно изменяется флюидный режим, что приводит к существен- ному понижению УЭС осадочной толщи в пун- кте мониторинга ВЭЗ. Установлено также, что в районе этого пункта для фундамента получены высокие значения УЭС, и, следовательно, он представлен консолидированными породами, которые имеют обычно слабые фильтрацион- ные свойства, что еще более способствует об- щему понижению УЭС вышележащих осадков при сейсмическом воздействии. Выводы. 1. Установлена связь относитель- ных вариаций электрических параметров разреза с происходящими сейсмическими со- бытиями. Наблюдается следующая закономер- ность — сейсмическому событию предшеству- ет локальный максимум электропроводности, который формируется в среднем за месяц до события или группы событий. 2. Амплитуды вариаций интегральной про- дольной проводимости зависят от нескольких причин. Они возрастают с ростом глубины (т. е. связаны с мощностью осадочной толщи) и за- висят от азимутального направления на эпи- центр сейсмического события. 3. Совместный анализ результатов мони- торинга и особенностей геоэлектрического строения позволил установить, что вариации электропроводности, имеющие максимальные амплитуды по времени, связаны с сейсмиче- скими событиями, происходящими в основных тектонических структурах полигона, таких как залив Провал, Селенгинская депрессия, при- брежные разломные зоны. 4. Можно сделать обоснованный вывод, что элементы современной тектонической струк- туры полигона образуют общую гидродина- мическую систему. Пункт мониторинга, на- ходящийся в пределах этой системы, имеет повышенную чувствительность к изменениям геодинамического режима. Электромагнитные исследования в районе Горного Алтая: геоэлектрические особенности строения и мониторинг. В районе Горного Ал- тая в настоящее время выполнен значительный объем геолого-геофизических исследований. В 2004 г. были начаты полевые работы в эпицен- тральной зоне катастрофического Чуйского землетрясения [Рогожин и др., 2004] методами электрических и электромагнитных зондиро- ваний. Основная цель работ — определение и уточнение структурных особенностей терри- тории, а также изучение временных вариаций геоэлектрических параметров, связанных с сейсмической активностью. Важной особен- ностью исследований является тот факт, что кроме УЭС рассматривается электрическая анизотропия верхних слоев земной коры и ее временные изменения. На основе анализа ва- риаций нескольких электромагнитных параме- тров исследуются процессы консолидации гео- логического массива горных пород, подвергну- того сильному сейсмическому воздействию. Одним из последствий Чуйского землетря- сения были выбросы и разливы разжиженных пород осадочного чехла в очень больших объе- мах в виде грифонов и грязевых вулканчиков, приуроченных в основном к низменным, за- болоченным участкам. Горные породы этих участков, представленные водонасыщенны- ми тонкодисперсными глинами, суглинками, песками, при сильных динамических воздей- ствиях разжижались до текучего состояния и изливались на поверхность. При подготовке землетрясения и после него существенно из- менились гидрогеологические условия Чуй- ского и Курайского артезианских бассейнов, а также гид рохимический состав подземных вод [Кац, Робертус, 2004; Кац, 2006]. Описан- ные явления свидетельствуют о масштабном перераспределе нии внутрипластовой и поро- вой влаги, что обычно приводит к значитель- ным изменениям УЭС и служит обоснованием использования электромагнитных методов для задач мониторинга сейсмотектонических про- цессов в этом районе. Так, в рамках одной статьи невозможно рассмотреть все аспекты геоэлектрических исследований в Горном Алтае, остановимся на результатах мониторинга методом ЗС с индук- тивной установкой. Эти измерения выполнены в западной части Чуйской впадины. Н. Н. НЕВЕДРОВА, М. И. ЭПОВ 218 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 Повторные ежегодные индукционные из- мерения ЗС с соосными установками начаты в 2004 г. после Чуйского сейсмического собы- тия. Современные пункты этих зондирований размещены на старых профилях 1980-х годов с сохранением размеров установок предшеству- ющих работ [Лузгин, Русанов, 1992] (рис. 6). Эпицентр Чуйского землетрясения рас- положен в 20 км на запад от пос. Бельтир. Тектонический разрыв события на земной поверхности прослеживается в виде преры- вистой полосы трещин, оползней, смещений грунта. Общая протяженность сейсморазрыва достигает 70 км. Его проявления наблюдаются на склонах горных хребтов, ограничивающих Чуйскую впадину, и захватывают ее западную часть. Измерения ЗС повторяются в течение летних полевых сезонов 2004—2011 гг. Интер- претация всего объема полевых данных вы- полнена в компьютерных комплексах «Эра» и ЕMS на основе решения обратных задач, раз- работанных в ИНГГ СО РАН [Эпов, Ельцов, 1992; Хабинов и др., 2009]. В ходе интерпрета- ции были привлечены априорные геологиче- ские и гидрогеологические данные, литолого- стратиграфические разрезы, тектонические схемы. Основные выводы сделаны на осно- вании комплексного геолого-геофизического анализа с учетом имеющихся сейсмологиче- ских данных. По данным ЗС 1980-х годов были оценены геоэлектрические параметры горных пород в период низкой сейсмической актив- ности. Сравнение результатов количественной интерпретации современных (2004—2011) и архивных измерений позволяет проследить процесс восстановления массива горных по- род после разрушительного сейсмического воздействия. В ходе исследований получены количествен- ные электромагнитные параметры осадочного заполнения и верхней части фундамента Чуй- ской депрессии. Построены геоэлектрические разрезы и карты изомощностей литологических комплексов для всей территории впадины. Эти данные позволяют судить о геологических осо- бенностях впадины, которая, в общем, имеет разломно-блоковое строение и состоит из цело- го ряда прогибов и локальных поднятий [Неве- дрова и др., 2001]. Следует также отметить, что в настоящее время весь комплекс полевых дан- ных геолектрики используется для построения неотектонической карты разломно-блокового строения депрессии. Данные современных электромагнитных измерений использованы для уточнения карты рельефа фундамента за- падного участка впадины (рис. 7). Рис. 6. Схема полевых режимных наблюдений методом ЗС с соосными петлями в западной части Чуйской впадины Горного Алтая. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОНИТОРИНГ В СЕЙСМОАКТИВНЫХ РАЙОНАХ СИБИРИ Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 219 На рис. 7 самым темным цветом показаны места наибольшего погружения фундамен- та. Западная часть Чуйской впадины имеет в плане достаточно сложную конфигурацию, фактически здесь наблюдается чередование приподнятых и погруженных блоков с различ- ной мощностью осадочного чехла. Например, режимные пункты ЗС 158 и 106 расположены в пределах приподнятых блоков недалеко от зоны основного разрыва Чуйского землетря- сения. В области пунктов 194, 134 наблюдается погруженный блок фундамента, где мощность осадков достигает 1000 м. В районе пунктов ЗС 102, 118 глубина до опорного горизонта состав- ляет 800 м. Перейдем к анализу режимных наблюде- ний ЗС. Вначале рассмотрим полевые данные мониторинга, полученные в пункте ЗС 106, за весь интервал измерений (рис. 8). Так как пункт находится в приподнятом блоке, глубина до фундамента здесь составляет 400 м, а четы- рехслойный разрез представлен чередовани- ем проводящих осадков. Кривые ρк отражают закономерные изменения геоэлектрического состояния среды с течением времени. Мак- симальные изменения ρк относительно значе- ний до события наблюдались в 2004 г. Затем в течение 2005 и 2006 г. амплитуда вариаций последовательно и значительно уменьшалась. Начиная с 2007 г., различия между кривыми ρк за каждый следующий год небольшие. Мож- но сделать вывод, что геологический массив на этом участке в 2007—2011 гг. находится в новом относительно стабильном состоянии, а наблю- даемые вариации в интервале 10—15 % за этот временной интервал отражают происходящий афтершоковый процесс [Еманов и др., 2011]. В результате интерпретации электромаг- нитных данных на основе решения обратной задачи получены истинные геоэлектрические параметры разреза за все годы измерений. Да- лее анализируются вариации физической ха- рактеристики разреза — УЭС. Для того чтобы показать количественные изменения УЭС для других пунктов измерений, приведем относи- тельные вариации УЭС в процентах по данным пунктов ЗС 106, 102, 158, 134 (рис. 9). Перечисленные пункты расположены на разных расстояниях от зоны основного раз- рыва и в различных тектонических блоках. В результате инверсии полевых данных для каждого зондирования была получена четы- рехслойная геоэлектрическая модель, которая содержит три осадочных слоя и высокоомный опорный горизонт, отнесенный по геологиче- ской информации к породам палеозойского фундамента [Неведрова и др., 2001]. Вариа- ции УЭС рассчитаны для наиболее проводя- щих слоев модели за весь временной интервал измерений относительно значений 1980 г. На рис. 9 показаны вариации УЭС второго слоя разреза. Представлены две группы графиков, значительно различающихся по уровню вариа- ций УЭС. В 2004 г. после Чуйского землетрясе- ния по данным пунктов ЗС 106 и 102 получены Рис. 7. Рельеф поверхности фундамента западного участка Чуйской впадины. Рис. 8. Изменения кривых ρк пунктов ЗС 106 с 2004 по 2011 г. Чуйская впадина. Рис. 9. Относительные вариации УЭС второго горизонта разреза за 2004—2011 гг. для пунктов ЗС 106, 102, 158, 134. Чуйская впадина. Н. Н. НЕВЕДРОВА, М. И. ЭПОВ 220 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 максимальные вариации, превышающие 200 %. По данным пункта ЗС 158 отмечаются сравни- тельно небольшие вариации в пределах 30 %, а для пункта ЗС 134 — менее 10 %. Причин тако- го различия, по крайней мере, несколько. Это геологические и тектонические особенности исследуемого участка. Пункты измерений ЗС 106 и 102, для которых выявлена максимальная реакция на сейсмическое воздействие, рас- положены наиболее близко к зоне основного разрыва, на расстоянии 1,5—2 км. Мощность низкоомных осадков здесь значительна, дости- гает 400 м и более. Далее обратимся к характеристикам пун- ктов ЗС 158 и 134 с существенно меньшими изменениями значений УЭС. Пункт 158 рас- положен в 2-х км от зоны основного разрыва, но если рассмотреть геоэлектрическую модель для этого ЗС, то мощность проводящего гори- зонта составляет всего 40 м, причем этот гори- зонт перекрыт высокоомными отложениями мощностью 230 м. Пункт 134 расположен до- статочно далеко от сейсморазрыва, на расстоя- нии примерно в 10 км. Этот пункт находится в пределах крупного тектонического блока, мало затронутого сейсмическим воздействи- ем, за весь временной интервал наблюдений вариации электрических параметров на этом участке небольшие (10—15 %). Несмотря на явные различия в реакции ЗС на сейсмические события, имеется общая за- кономерность. Для всех рассмотренных пун- ктов начиная с 2007 г. значения геоэлектриче- ских параметров стабилизируются, даже для пунктов с максимальной чувствительностью уровень вариаций не превышает в среднем 15 %, причем некоторое увеличение амплитуд вариаций в 2008—2009 гг. связано с повышени- ем сейсмической активности в районе Горного Алтая. Так как удалось расположить пункты изме- рений по площади участка, в результате обра- ботки и интерпретации всего объема полевых данных мониторинга ЗС получено площадное распределение временных изменений электро- проводности (рис. 10). Пунктиром отмечена примерная линия выхода на земную поверх- ность тектонического разрыва Чуйского зем- летрясения, механизм которого определен как правосторонний сдвиг. Следует отметить, что все имеющиеся режимные пункты ЗС разде- лены основным разрывом, часть из них разме- щена в пределах глобального юго-восточного блока, а часть находится в блоке, который двигался во время события в северо-западном направлении. Аномалии удельного сопротивле- ния ( ρ) рассчитаны для двух осадочных гори- зонтов разреза относительно значений сопро- Рис. 10. Площадные изменения ( ρ) осадочных слоев разреза после Чуйского землетрясения. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОНИТОРИНГ В СЕЙСМОАКТИВНЫХ РАЙОНАХ СИБИРИ Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 221 тивления, полученных в 1980-х годах, учитывая знак отклонений. Отметим, что значения УЭС второго слоя геоэлектрической модели варьируют по пло- щади в интервале от 50 до 200 Ом·м. Для тре- тьего более проводящего горизонта значения УЭС изменяются меньше — от 10 до 30 Ом·м, по геологическим данным отложения здесь представлены однородными тонкослоистыми породами. Различным крапом отмечены обла- сти, где сопротивление слоев после события увеличилось, на участках без крапа значения УЭС уменьшались. Для сравнения на рис. 10 показано площадное распределение относи- тельных аномалий сопротивления в 2004 и 2010 гг. Можно отметить, что с течением вре- мени контрастность между положительными и отрицательными аномалиями уменьшается. Анализ данных, представленных на рис. 10, позволяет сделать вывод, что область смены знака аномалий УЭС для третьего горизонта сразу после события фактически соответству- ет положению тектонического разрыва разру- шительного землетрясения. Рис. 10 отражает также количественные временные измене- ния УЭС. По приведенной шкале значений ρ можно оценить максимальную разницу между положительными и отрицательными значения- ми сопротивлений. Эта разница в 2011 г. стала существенно меньше, чем в 2004 г., для обоих горизонтов разреза. Выводы. 1. По результатам интерпретации данных режимных электромагнитных зонди- рований становлением поля в западной части Чуйской впадины выявлены особенности ре- лаксации геологического массива, нарушен- ного катастрофическим землетрясением. По- казано, что по этим данным в течение первых трех лет после события в эпицентральной зоне наблюдается интенсивный процесс консолида- ции среды, который выражается в закономер- ных изменениях электрических параметров разреза, направленных в основном на восста- новление значений, определенных по данным зондирований в 1980 г., когда состояние среды было стабильно. 2. В течение 2007—2011 гг. вариации УЭС отражают текущую сейсмичность — продол- жающийся афтершоковый процесс Чуйского землетрясения. 3. Совместный анализ данных режимных наблюдений и сейсмичности подтверждает высокую чувствительность электромагнитных методов к изменению напряженного состоя- ния геологического массива. 4. Степень влияния современных геодина- мических процессов на измеренные электро- магнитные поля определена на основе количе- ственных оценок вариаций УЭС. 5. Одним из важных результатов исследо- вания является обнаружение участков гео- логической среды, обладающих повышенной чувствительностью к сейсмическому воздей- ствию на относительно небольших глубинах (300—1000 м). Это свидетельствует, что при использовании электромагнитных методов c контролируемым источником для наблюдений в сейсмоактивных районах можно следить за развитием геодинамических процессов не на глубинах гипоцентров, а значительно выше, выявив чувствительные зоны геологического массива в самой верхней части земной коры. Заключение. В статье приведено обобще- ние результатов по Байкальскому полигону. Для него продемонстрированы возможности геоэлектрики на постоянном токе для задач мониторинга сейсмотектонических процес- сов, показано формирование аномальных ва- риаций электрических параметров разреза в зависимости от геологических особенностей строения полигона, гидрогеологического и сейсмического режима. Для Алтайского геодинамического полигона представлены новые данные геоэлектрических исследований. Проанализированы результаты индуктивных методов геоэлектрики для ре- жимных наблюдений за процессом консоли- дации геологического массива горных пород после сильного разрушительного землетря- сения. Выявлены основные закономерности этого процесса, отражающиеся в электромаг- нитных полях. Следует отметить, что исследо- вания в районе Горного Алтая продолжаются. По электроразведочным и геологическим дан- ным будет построена неотектоническая схема Чуйской впадины, которая позволит более детально обосновать полученные результаты электромагнитного мониторинга методом ЗС с точки зрения разломной тектоники. Таким образом, рассмотрены два сейсмоак- тивных региона России, в каждом из которых напряженное состояние земной коры вызвано разными причинами. В Байкальской рифтовой системе, в общем, преобладает поперечное рас- тяжение в верхней части литосферы, форми- рующее глубокий грабен оз. Байкал, ограничен- ный сбросами глубокого заложения [Миланов- ский, 1976]. Здесь наблюдаются землетрясения с различными типами смещений (в Централь- ном Байкале преобладает сбросовый тип). В Н. Н. НЕВЕДРОВА, М. И. ЭПОВ 222 Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 Алтае-Саянской горной области преобладают очаги сдвигового типа [Парфеевец, Саньков, 2006] и имеются совсем иные гидрогеологиче- ские условия. Это следует учитывать при ана- лизе данных электромагнитного мониторинга. На территории побережья оз. Байкал при небольших тектонических подвижках начи- нают перемещаться значительные объемы водных растворов. При этом на временных рядах мониторинга наблюдаются аномальные амплитуды вариаций, предваряющие земле- трясения даже небольшого энергетического класса, особенно, если эти события происходят друг за другом с небольшим интервалом или происходят в ближайших к пункту измерения тектонических структурах. Хотя, безусловно, наблюдается зависимость между вариациями и магнитудой землетрясения. Для Горного Алтая у нас пока недостаточ- но статистики, тем не менее по имеющимся данным здесь наблюдается прямо пропорцио- нальная зависимость величины вариаций УЭС и энергетического класса события. Представленные в статье результаты позво- ляют сделать общий вывод об эффективности использования электромагнитных методов с контролируемым источником для изучения напряженного состояния земных недр. Список литературы Авагимов А. А., Зейгарник В. А., Файнберг Э. Б. О пространственно-временнóй структуре сейс- мичности, вызванной электромагнитным воз- действием // Физика Земли. — 2005. — № 6. — С. 55—65. Барсуков О. М., Сорокин О. Н. Изменения кажуще- гося сопротивления горных пород в Гармском сейсмоактивном районе // Изв. АН СССР. Физи- ка Земли. — 1973. — № 10. — С. 100—102. Голенецкий С. И., Ружич В. В., Дреннова Г. Ф., Емелья- нова И. А. Ощутимые и сильные землетрясения района дельты реки Селенги и толчок 13 июля 1993 г. // Вулканология и сейсмология. — 1994. — № 4—5. — С. 215—223. Дашевский Ю. А., Неведрова Н. Н., Жирова Н. В. Интегральная проводимость разреза как инди- катор напряженного состояния среды при актив- ном электромагнитном мониторинге на Южно- Байкальском прогностическом полигоне // Докл. АН. — 2000. — 370, № 6. — С. 807—809. Добровольский И. П. Теория подготовки тектониче- ского землетрясения. — Москва, 1991. — 219 с. Еманов А. Ф., Лескова Е. В., Подкорытова В. Г., Фате- ев А. В. Алтай и Саяны // Землетрясения России в 2009 году. — Обнинск: ГС РАН, 2011. — С. 27—30. Журавлев В. И., Коновалов Ю. Ф., Лукк А. А., Сидо- рин А. Я. Модель геоэлектрического разреза зем- ной коры Гармского района в сопоставлении с геологическими и сейсмологическими данными // Физика Земли. — 1998. — № 8. — С. 38—48. Кац В. Е. Состояние подземных вод в Республике Алтай в период сейсмической активизации в Алтае-Саянском регионе // Основные пробле- мы охраны окружающей среды и благополучия человека в Сибирском федеральном округе, пер- спективы их решения. — Горно-Алтайск: РИО ГАГУ, 2006. — С. 55—59. Кац В. Е., Робертус Ю. В. Гидрогеологические осо- бенности в эпицентральной части Чуйского зем- летрясения // Алтайское (Чуйское) землетрясе- ние: прогнозы, характеристики, последствия. — Горно-Алтайск: Изд-во Горно-Алтайского гос. ун-та, 2004. — С. 99—102. Лузгин Б. Н., Русанов Г. Г. Особенности формирова- ния неогеновых отложений юго-востока Горного Алтая // Геология и геофизика. — 1992. — № 4. — С. 23—29. Мандельбаум М. М., Дашевский Ю. А., Морозо- ва Г. М., Неведрова Н. Н., Грехов И. О., Марты- нов А. Н. Применение технологии геоинформа- ционных систем для решения обратной задачи глубинных электрических зондирований в дель- те р. Cеленги // Геофизика. — 1996а. — № 1. — С. 61—68. Мандельбаум М. М., Эпов М. И., Морозова Г. М., Не- ведрова Н. Н., Ельцов И. Н. Сейсмическая актив- ность и динамика электропроводности земной коры на Байкальском прогностическом полигоне // Геология и геофизика. — 1996б. — 37, № 6. — С. 88—94. Манштейн А. К., Морозова Г. М., Ельцов И. Н., Не- ведрова Н. Н. Глубинные электромагнитные зондирования с контролируемым источником в Байкальской рифтовой зоне // Геофизические методы изучения земной коры: Сб. науч. докл. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. — С. 57—63. Милановский Е. Е. Рифтовые зоны континентов. — Москва: Недра,1976. — С. 122—140. Морозова Г. М., Дашевский Ю. А., Неведрова Н. Н., Грехов И. О. Глубинное распределение электро- ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОНИТОРИНГ В СЕЙСМОАКТИВНЫХ РАЙОНАХ СИБИРИ Геофизический журнал № 4, Т. 34, 2012 223 проводности и поля напряжений Байкальского прогностического полигона // Геология и геофи- зика. — 1999. — 40, № 3. — С. 322—346. Неведрова Н. Н., Дашевский Ю. А. Методы решения прямых и обратных задач сейсмологии, электро- магнетизма и экспериментальные исследования в проблемах изучения геодинамических процес- сов в коре и верхней мантии Земли. — Новоси- бирск: Изд-во СО РАН, 2010. — 309 с. Неведрова Н. Н., Эпов М. И., Антонов Е. Ю., Дашев- ский Ю.А., Дучков А.Д. Реконструкция глубин- ного строения Чуйской впадины Горного Алтая по данным электромагнитных зондирований // Геология и геофизика. — 2001. — 42, № 9. — С. 1399—1416. Неведрова Н. Н., Эпов М. И., Дашевский Ю. А. Определение структуры массива горных по- род и анализ результатов электромагнитного мониторинга на Байкальском прогностическом полигоне // Физико-технические проблемы раз- работки полезных ископаемых. — 2004. — № 3. — С. 29—45. Парфеевец А. В., Саньков В. А. Напряженное состоя- ние земной коры и геодинамика юго-западной части Байкальской рифтовой системы. — Ново- сибирск: ГЕО, 2006. — 149 с. Пиннекер Е. В., Попов А. М., Шпынев Е. Б. О глубине проникновения приповерхностных вод в земную кору (на примере Прибайкалья) // Докл. АН. — 1998. — 359, № 1. — С. 345—348. Проявление геодинамических процессов в геофизи- ческих полях / Под ред. Е. П. Велихова, В. П. Зей- гарника. — Москва: Наука, 1993. — 158 с. Рыбин А. К. Глубинное строение и современная гео- динамика Центрального Тянь-Шаня по резуль- татам магнитотеллурических зондирований. — Москва: Научный мир, 2011. — 272 с. Рогожин Е. А., Овсюченко А. Н., Мараханов А. В., Ушанова Е.А. Тектоническая позиция и геологи- ческие проявления Алтайского землетрясения 2003 г. // Сильное землетрясение на Алтае 27 сен- тября 2003 г.: Материалы предварительного изу- чения. — Москва: ИФЗ РАН, 2004. — С. 25—37. Саркисян С. Г. Мезозойские и третичные отложения Прибайкалья, Забайкалья и Дальнего Востока. — Москва: Изд-во АН СССР,1958. — 336 с. Светов Б. С. Электромагнитный мониторинг сейс- мотектонических процессов // Изв. вузов. Гео- логия и разведка. — 1992. — № 2. — С. 9—115. Сейсмогеология и детальное сейсмическое райони- рование Прибайкалья / Отв. ред. В. П. Солонен- ко. — Новосибирск: Изд-во «Наука» СО РАН, 1981. — 167 с. Соболев Г. А. Основы прогноза землетрясений. — Москва: Наука, 1993. — 313 с. Хабинов О. Г., Чалов И. А., Власов А. А., Антонов Е. Ю. Система интерпретации данных зондирований методом переходных процессов EMS: Сб. науч. ст. — Новосибирск: ГЕО, 2009. — С. 108—113. Эпов М. И., Ельцов И. Н. Прямые и обратные задачи индуктивной геоэлектрики в одномерных сре- дах. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, — 1992. — 30 с. Bragin V. D., Volykhin A. D., Trapeznikov Yu. A. Electri- cal resistivity variations and moderate earthquakes // Tectonophysics. — 1992. — 202, № 2—4. — P. 233—238.

Электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах Сибири

Репозитарії

Схожі ресурси