Способ прогнозирования афтершоковой активности землетрясений

Способ прогнозирования афтершоковой активности землетрясений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в геофизике и геохимии для прогнозирования афтершоковой активности землетрясения. Сущность изобретения: производят обнаружение геофизических и геохимических предвестников афтершокового процесса. Используют аномальные изменения локального магнитного поля земли (МПЗ), содержания ртути в подземных водах и выделения сейсмической энергии в качестве предвестников. При этом, в эпицентральной зоне произошедшего сильного землетрясения измеряют локальное МПЗ высокоточным магнитометром и с помощью сейсмоприемников регистрируют афтершокн. Одновременно проводят режимные измерения содержания ртути, определяют логарифм суммы выделяющейся сейсмической энергии, сравнивают измеренные предыдущие значения последующими н по полученным результатам , в случае появления синхронного аномального изменения, прогнозируют афтершоковую активность сильного землетрясения . 2 ил. w d 00 н СП 4

Г 1Л 00

Формула изобретения

S

со

Изобретение относится к геофизике и геохимии и может быть использовано для прогнозирования афтершоковой активности землетрясений по характеру аномальных изменений локального магнитного поля земли (МПЗ). и изменения концентрации ртути в подземных водах,

Целью изобретения является повышение надежности прогнозирования афтершоковой активностйГ

Поставленная цёль дрстигается тем, что в способе ,прогм(з ирования афтершоковой активности, включающем, обнаружение геофизический И геохимических предвестников афтершокового процесса, в качестве предвестников используют аномальные изменения локального магнитного поля земли (МПЗ), содержания ртути в подземных водах , выделения сейсмической энергии, при этом в эпицентральный зоне происшедшего сильного землетрясения измеряют локальное МПЗ высокоточным магнитометром и с помощью сейсмоприемников регистрируют афтершоки, одновременно проводят режимные измерения содержания ртути в подземных водах радиоактивационным методом, находят среднемесячные измерения локального МПЗ, среднедекадные содержания ртути, определяют логарифм суммы выделившейся сейсмической энергии и по полученным результатам, в случае появления синхронного аномального изменения , прогнозируют афтершоковую активность сильного землетрясения.

Локальное МПЗ для прогноза афтершоковой активности произошедшего землетрясения обычно получают как разность измерения измеренных синхронно на базовом и эпицентральном пунктах значений МПЗ с дискретностью от 10 до 60 мин и осредненных за суточный, декадный и месячный интервалы времени. Базовый пункт выбирают вне зоны влияния афтершокового процесса, перпендикулярно направлению геологических структур и разрывных нарушений на расстояниях от 30-40 до 100 км от исследуемого эпицентрального пункта.

В этом случае разность синхронных измерений на зпицентральной и базовой станциях содержит информацию об изменениях локального МПЗ на исследуемом пункте. При изменении поля упругих напряжений в горных породах за счет пьезомагнитного эффекта изменяется намагниченность последних . Концентрация упругих напряжений в очаге активизации и их релаксации с наступлением афтершоковой деятельности приводят к аномальным изменениям локального МПЗ. Значение амплитуды этих вариаций составляет от 1-2 до 20-30 нТл.

В комплексе с геомагнитными организуют стационарные сейсмические наблюдения. Систематически определяют эпицентры, магнитуду афтершоков, количество выделившейся сейсмической энергии, наряду с этим наблюдают за содержанием ртути в подземных водах.

В качестве предвестника используют аномальные изменения МПЗ, определяют

количество выделившейся сейсмической энергии и проводят режимные наблюдения за содержанием ртути в подземных водах эпицентральной скважины геодинамического полигона. Появление аномалий свиде5 тельствует об афтершоковой активности, а их отсутствие - о наступлении фазы сейсмического затишья.

В качестве примера приведены результаты измерения МПЗ в эпицентральных зонах

0 Назарбекского и Таваксайского землетрясений . :

Назарбекское землетрясение произошло 10 декабря 1980 г и до конца 1982 г сопровождалось многочисленными афтер5 шоками. На фиг. 1 приведено изменение магнитного поля в эпицентре Назарбекского землетрясения по отношению к магнитной обсерватории Янгибазар, удаленной от эпицентра на 50 км к востоку. Внизу приве0 дена суммарная сейсмическая энергия произошедших афтершоков, слева - изменение содержания ртути в подземных водах (1, 2 - разность магнитного поля между станциями Назарбек-Янгибазар: 1 - среднедекадные,

5 2 - среднемесячные). Полученные графики свидетельствуют о том, что между локальными изменениями МПЗ, величиной выделившейся сейсмической энергии и содержанием ртути в подземных водах существует четкая

0 корреляционная зависимость. После достижения магнитным полем фонового уровня наступило затишье.

В случае с Таваксайским землетрясение ем 6 декабря 1977 н. также проводились

5 синхронные измерения магнитного поля дискретностью 10 мин в эпицентре и в обсерватории Янгибазар (фиг. 2).

Аномальные изменения магнитного поля не были обнаружены, отсутствовали также

0 афтершоки. Эпицентральные наблюдения были прекращены спустя 2 недели после землетрясения.

Аналогичные результаты получены в эпицентрах других землетрясений - Пап- 5 ского 1984, Газлийских 1876 и 1984 г. Чимионского 1982 г и других.

Использование предлагаемого способа прогнозирования афтершоковой активности с помощью получения аномальных изменений локального магнитного поля земли,

определения содержания ртути в подземных водах и выделения сейсмической энергии позволило выявить прямую связь аномальных изменений с процессами подготовки афтершоковой активности. Анализ кривых содержания ртути в периоды, предшествующие в сопутствующие Назарбекскому землетрясению, свидетельствует о резких аномальных проявлениях, что позволяет сделать следующие выводы по характеру изменения кривых концентрации ртути: 1) резкое возрастание (в 1,5-1,6 раза) по всем скважинам на момент основного толчка; 2) снижение за три-четыре дня и восстановление до уровня средних величин; 3) серия афтершоков различной интенсивноФормула изобретения

СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ АФ- 20 ТЕРШОКОВОЙ АКТИВНОСТИ ЗЕМЛЕ- ТРЯСЕНИЙ, при котором осуществляют обнаружение геофизических и геохимических предвестников афтершокового процесса, отлмающийся тем, что, с 25 целью повышения надежности прогноза, определяют в качестве предвестников аномальные изменения локального магнитного поля земли (МПЗ), измеряя б эпицентральной зоне происшедшего 30 сильного замлетрясения локальное МПЗ с помощью высокоточного магнитометра , одновременно осуществляют режимные измерения содержания ртути в подземных водах радиоактивационным 35

сти, вызвавшая общее повышение ртути в течение более 3 месяцев, затем постепенный спад и установление прежнего фонового значения.

Способ прогноза афтершоковой активности по сравнению с базовым объектом обеспечивает следующие преимущества: позволяет однозначно прогнозировать ак0 тивизацию или спадение афтершоковой активности происшедшего сильного землетрясения; своевременно и правильно спланировать дорогостоящие эпицентральные наблюдения комплексом методов и строи5 тельные работы по ликвидации последствий землетрясения.

методом, а также регистрацию афтершоков с помощью сейсмоприемников, по результатам измерений определяют среднемесячные изменения локального МПЗ, среднедекадные значения содержания ртути, величину логарифма суммы выделившейся в процессе измерений сейсмической энергии, сравнивают измеренные и найденные значения за данный промежуток времени с соответствующими значениями за предшествующий промежуток времени и прогнозируют афтершоковую активность в случае появления синхронного аномального изменения исследуемых параметров, превышающих утроенную величину среднеквадратичных погрешностей измерения.

Z К Ж Ш Х Ж Ж Ж Ж WZ фЈ/Р i

1817571

Hgh .tiifa

-UO

-100

-2.80 .160

240

2.20

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (22) 17.05.90

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам к авторскому свидетельству (21) 4844651/25 (46) 10.04.96 Бюл. Ха 10 (72) Абдуллабеков К.Н., Бердалнев Е., Султанходжаев А.Н., Хасанова Л.А., Цветков Ю.П. (71) Институт сейсмологии АН УЗССР (56) Пшенников К.В. Механизм возникновения афтерш оков и неупругие свойства земной коры. - Мл Наука, 1965, с.87.

Уломов В.И. Динамика земной коры

Средней Азии и прогноз землетрясений.Ташкент. ФАН, 1975, с.166-167. (54) СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ АФтеРшОкОВОЙ АктиВнОсти SRMJIRТРЯСЕНИЙ (57) Использование: в геофизике и геохимии для прогнозирования афтершоковой активности землетрясения. Сущность изобретения: производят обнаружение геофизических и геохимическнх предвестников

<19) SU <и) 1817571

При этом, в эпицентральной зоне произо- 06 шедшего сильного землетрясения измеряют )а локальное МПЗ высокоточным магнитометром и с помощью сейсмоприемников регистрируют афгер шок и. Одновременно 4 проводят режимные измерения содержания ртути, определяют логарифм суммы выделяющейся сейсмической энергии, сравнивают измеренные предыдущие значения последующими и по полученным результатам, в случае появления синхронного ано- ь мального изменения, прогнозируют афтершоковую активность сильного землетрясения. 2 ил.

1817571

Изобретение относится к геофизике и геохимии и может быть использовано для прогнозирования афтершоковой активности землетрясений по характеру аномальных изменений локального магнитного поля земли (МПЗ) и изменения концентрации ртути в подземных водах, Целью изобретения является повышение надежности прогнозирования афтершоковой активности .

Поставленная цель достигается тем, что в способе.,прогнр ирования афтершоковой активностй, включающем обнаружение геофизических и геахимических предвестников афгершокового процесса, в качестве предвестников используют аномальные изменения локального магнитного поля земли (МПЗ), содержания ртути в подземных водах, выделения сейсмической энергии, при этом в эпицентральный зоне происшедшего сильного землетрясения измеряют локальное МПЗ высокоточным магнитометром и с помощью сейсмоприемников регистрируют афтершоки, одновременно проводят режимные измеренияя содержания ртути в подземных. водах радиоактивационным методом, находят среднемесячные измерения локального МПЗ, среднедекадные содержания ртути, определяют логарифм суммы выделившейся сейсмической энергии и по полученным результатам, в случае появления синхронного аномального изменения, прогнозируют афтершоковую активность сильного землетрясения.

Локальное МПЗ для прогноза афтершоковой активности произошедшего землетрясения обычно получают как разность измерения измеренных синхронно на базовом и эпицентральном пунктах значений

МПЗ с дискретностью от 10 до 60 мин и осредненных за суточный, декадный и месячный интервалы времени. Базовый пункт выбирают вне зоны влияния афтершокового процесса, перпендикулярно направлению геологических структур и разрывных нарушений на расстояниях от 30 — 40 до 100 км от исследуемого эпицентрального пункта.

В этом случае разность синхронных измерений на зпицентральной и базовой станциях содержит информацию об изменениях локального МПЗ на исследуемом пункте.

При изменении поля упругих напряжений в горных породах за счет пьезомагнитного эффекта изменяется намагниченность последних. Концентрация упругих напряжений в очаге активизации и их релаксации с наступлением афтершоковой деятельности приводят к аномальным изменениям локального МПЗ. Значение амплитуды этих вариаций составляет от 1 — 2 до 20-30 нТл.

В комплексе с геомагнитными организуют стационарные сейсмические наблюдения.

Систематически определяют эпицентры, магнитуду афтершоков, количество выделившейся сейсмической энергии, наряду с этим наблюдают за содержанием ртути в подземных водах.

В качестве -предвестника используют аномальные изменения МПЗ, определяют количество выделившейся сейсмической энергии и проводят режимные наблюдения за содержанием ртути в подземных водах эпицентральной скважины геодинамического полигона. Появление аномалий свиде"5 тельствует об афтершоковой активности, а их отсутствие — о наступлении фазы сейсмического затишья.

В качестве примера приведены результаты измерения МПЗ в эпицентральных зонах

20 Назарбекского и Таваксайского землетрясений, Назарбекское землетрясение произошло 10 декабря 1980 r и до конца 1982 г сопровождалось многочисленными афтершоками. На фиг. 1 приведено изменение магнитного поля в эпицентре Назарбекского землетрясения Ro отношению к магнитной обсерватории Янгибазар, удаленной от эпицентра на 50 км к востоку. Внизу приве30 дена суммарная сейсмическая энергия произошедших афтершоков, слева — изменение содержания ртути в подземных водах (1, 2— разность магнитного поля между станциями

Назарбек-Я нгибазар: 1 — среднедекадные, 35 2 — среднемесячные). Полученные графики свидетельствуют о том, что между локальными изменениями МПЗ, величиной выделившейся сейсмической энергии и содержанием ртути в подземных водах существует четкая

40 корреляционная зависимость. После достижения магнитным полем фонового уровня наступило затишье.

В случае с Таваксайским землетрясением 6 декабря 1977 н. также проводились

45 синхронные измерения магнитного поля дискретностью 10 мин в эпицентре и в обсерватории Янгибазар (фиг. 2).

Аномальные изменения магнитного поля не были обнаружены, отсутствовали также

50 афтершоки. Эпицентральные наблюдения были прекращены спустя 2 недели после землетрясения, Аналогичные результаты получены в эпицентрах других землетрясений — Пап55 ского 1984, Газлийских 1876 и 1984 r. Чимионского 1982 г и других, Использование предлагаемого способа прогнозирования эфтершоковой активности с помощью получения аномальных изменений локального магнитного поля земли, 1817571

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я методом, а также регистрацию эфтерСПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ АФTEpLLI0KOBOA АКТИВНОСТИ ЗЕМЛЕ 20по результатам измерений определяют среднемесячные изменения локального

ТРЯСЕНИЙ, при котором осуществляют МПЗ среднедекадные значения содеробнаружение геофизических и геохимижания ртути, величину логарифма сумческих предвестников афтершокового мы выделившейся в процессе измер процесса, отличающи ™, что, с 25. ний сейсмической энергии, сравнивают целью повышения надежности прогноза, измеренные и найденные значения за определяют в качестве предвестников данный промежуток времени с соответ.аномальные изменения локального магнитного полЯ земли (МПЗ), измерЯЯ в ий промежуток времени и прогнозиэпицентральной зоне происшедшего 30 уют эфтершоковую активность в случае сильного эамлетрясения локальное МПЗ появления синхронного аномального иэ"омощью вы сокоточно"о магнитомет менения исследуемых параметров, прера, одновременно осуществляют режим-. вышающих утроенную величину средненые измерения содеРжания Ртути в квадратичных погрешностей измерения. подземных водах радиоактивационным 35 определения содержания ртути в подземных водах и выделения сейсмической энергии позволило выявить прямую связь аномальных изменений с процессами подготовки афтершоковой активности. Анализ кривых содержания ртути в периоды, предшествующие в сопутствующие Назарбекскому землетрясению, свидетельствует о резких аномальных проявлениях, что позволяет сделать следующие выводы по характеру изменения кривых концентрации ртути:

1) резкое возрастание (в 1,5-1,6 раза) по всем скважинам на момент основного толчка; 2) снижение эа три-четыре дня и восстановление до уровня средних величин; 3) серия афтершоков различной интенсивности, вызвавшая общее повышение ртути в течение более 3 месяцев, затем постепенный спад и установление прежнего фонового значения.

Способ прогноза афтершоковой активности по сравнению с базовым объектом обеспечивает следующие преимущества . позволяет однозначно прогнозировать ак10 тивизацию или спадение афтершоковой активности происшедшего сильного землетрясения; своевременно и правильно спланировать дорогостоящие эпицентральные наблюдения комплексом методов и строи15 тельные работы по ликвидации последствий землетрясения.

1817571

ЙТн

ТО

L 2R

770

Редактор Г. Бельская

Заказ 83

7ХЮ

dT Я

Rgb: 10г4

Составитель К. Абдуллабеков

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор О. Густи

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101