Способ прогнозирования землетрясения и устройство для его осуществления

Способ прогнозирования землетрясения и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретеиия

М.М.Хасанов, С.Х.Негматуллаев, Л

Ю.А.Баннов и А.Ф.Тупикин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится- к сейсмологии, в частности к прогнозу землетрв сений, и может быть использовано для предсказания времени и места предстоящего землетрясения.

Известен способ прогнозирования землетрясения, основанный на том, что в течение некоторого времени перед началом землетрясения, а также во время и после подземных толчков происходит заметное изменение. в гаэо10 химическом составе подземных вод, В частности, наблюдается возрастание концентрации гелия, аргона, радона, фтора, а также изменяется изотопный

3$ состав ряда элементов (lj.

Описанное влияние устанавливает. взаимосвязь между геохимическими характеристиками водно-солевого и газового состава глубин и физико-меха20 ническими процессами, протекающими в породах в связи с сейсмическими явлениями,.но не позволяет с достаточной точностью определить время и установить место предстоящего землетрясения.

В качестве устройства .для реализации этого способа может быть рассмотрена система "скважина-водоносный горизонт", оснащенная соответствующей аппаратурой для геохимических исследований 11).

Недостатки этого устройства полностью определяются недостатками самого способа.

Известен также способ сейсмологических наблюдений,.который может быть использован для прогнозирования землетрясения. Этот способ основан на регистрации Сейсмических колебаний в сейсмоопасном районе при помощи системы . сейсмотелеметричес ких наблюдений, включающей в себя приемник сигналов, усилител», пороговое устройство и регистратор (2).

Недостатком этого способа является то. что его применимость ограничена

3 89463 фиксацией фактов,- состоявшихся землетрясений и определением положения их эпицентров. Недостаток обусловлен тем, что частотный диапазон наблюдений при помощи используемой в способе системы ограничен 0,5-10 Гц,.

Недостатком самой системы является то, что в ней не предусмотрена возможность частотного. анализа регистрируемых колебаний. 10

Цель изобретения — повышение достоверности прогноза времени и,места землетрясения.

Поставленная цель достигается тем, что Р способе прогнозирования землетрясения, включающем регистрацию . сейсмических колебаний в сейсмоопасном районе, на земной поверхности регистрируют короткопериодные.импульсы (пакеты) акустических волн и интервалы времени между ними в полосе. . частот 20-60 кГц и по времени их появления судят о вреМени предстоящего землетрясения,. а расстояние от, точки регистрации до предполагаемого

И .эпицентра землетрясения определяют, по соотношению

30 где В -. укаэанное расстояние .

at — время между. зарегистрирован» ными импульсами;.

4< 4- соответственно скорости акустических волн в поверхностном слое земной коры и в ат33 мосФере, либо в глубинных . слоях коры и в поверхностном ее слое.

Саособ реализуют при помощи уст40 ройства, содержащего последовательно соедвиекные приемник сигналов, усилитель, пороговое устройство и регистратор, в которое дополнительно введен анализатор спектра. частот, выполаениый в виде набора уэкополос"

43 ных фильтров с шириной полосы пропускания не более 3 кГц и включенный4 между усилителем-и пороговым устройством.

Способ основан на установленном авторами явлении, заключающемся в том„ что перед землетрясением возни- кают акустические волны, энергия которых сосредоточена в диапазоне частот от единиц до сотен килогерц, Этн колебания обусловлены напряжением, возникающим в плоскостях разломов, где в течение, примерно, суток, пред- .

2 4 шествующих землетрясению, .происходит разрушение горных пород. Диапазон частот этих колебаний определяется размерами неоднородностей земной коры в плоскости разлома.

Акустические сигналы, предшествукнцие землетрясению,.распространяются в поверхностном слое>земной коры и в приземной (атмосферной ) среде с неодинаковой скоростью, .обозначаемой соответственно V4 и V

Расстояние от места регистрации до эпицентра можно рассчитать, зная интервал времени между зарегистриро-, ванными пакетами акустических волн и скорости их распространения. По расстоянию до эпицентра выделяют две.зоны ближнюю до 300 км и дальнюю до 1500 км, которым соответствуют скорости распространения V 800 м/с;

Чэ 330 м/с и V4 1500 м/с, / 800 м/с.

Связь между зарегистрированными импульсами акустических волн и последующим землетрясением была установлена в результате обработки материалов наблюдений методом наложения эпох, существенно уменьшающим случайные воздействия.

Реализацию предлагаемого способа, прогнозирования .целесообразно i осуществлять, имея в распоряжении два пункта записи акустических сигналов.

Совершенно очевидно, что один пункт регистрации последних дает нам только ориентировочное время предстоящего события -и расстояние. до эницентра. В этом случае эпицентр землетрясения может совпасть не с одним, а с целым рядеЫ участков окружности, проведенной с центром в пункте регистрации и имеющей радиус, равный этому расстоянию. Напротив, при двух пунктах регистрации локализация эпицентра землетрясения. возможна только в пределах сегмента, образуемого пересечением двух окружностей с центром в одном и во втором пунктах.

На -чертеже изображена блок-схема устройства для реализации способа.

Устройство состоит из пьезоэлектрического приемника акустических сигналов, расположенного на земной поверхности, усилителя 2, анализатора 3 спектра, -представляющего собой набор узкополосных фильтров с шириной полосы пропускания каждого не более . 3 кГц. Выход анализатора подключен к пороговому устройству 4, которое подсоединено к регистратору 5, 5 894632

Устройство работает следующим об- з разом.

Сигналы от,акустического приемника 1 поступают на вход усилителя 2, который усиливает их и подает на анализатор 3 спектра. Анализатор спектра выделяет резонансным методом сигналы с частотой 20,40 и 60 кГц.

Эти сигналы, пройдя через пороговое !

Ф ,устройство 4, которое . срабатывает при определенном уровне сигнала, по" ступающего с анализатора 3 спектра, приводят в действие регистратор 5, фиксирующий их на бумажной ленте. !

В

Определив -интервал времени дй между . зарегистрированными. импульсами, по йорнуне Р dt -. — - находят

---, Чг /ал=- 2 расстояние до эпицентра землетрясе- щ ния, предстоящего, .как показал опыт, непосредственно (в течение- не более одних суток} после возникновения регистрируемых акустических сигналов.

Способ позволяет при наличии данных фу сейсмического районирования прогно" зировать место и силу толчка с высокой степенью достоверности. При более чем двух пунктах наблюдения точность прогноза возрастает. 3О где R дй

Формула изобретения

1 ° Уломов В.И. Динамика земной коры и прогноз землетрясений. Ташкент "Фан", 1974, с. !80-186.

4в 2. Там же, с. 187-190 (прототип).

Составитель Э.Волконский

Редактор Е.Папп Техред 3. Фанта Корректор В.Синицкая

Заказ 11482/74 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ прогнозирования земле" трясения, включающий регистрацив сейсмических колебаний в сейсмоопасном районе; отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности прогноза времени и места

6 емлетрясения, на земной поверхности регистрируют короткопериодные импульсы (пакеты) акустических во ин и интервалы времени между ниии в полосе . частот 20-60 кГц и по времени их появления судят о времени предстоящего землетрясения, а расстояние от точки регистрации до предполагаемого эпицентра землетрясения определяют по соотношению — укаэанное расстояние;

- время между зарегистрированными импульсами„

Vj< Q — соответственно скорости акустических волн в поверхностном слое земной коры и в атмосфере, либо в глубинных слоях коры и в поверхностном ее слое.

2. Устройство для осуществления способа по-п.l, содержащее последовательно соединенные. приемник сигналов, усилитель, пороговое устройство и регистратор,. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в него дополнительно введен анализатор спектра .частот, выполненный.в виде набора узкополосных фильтров с шириной полосы пропуска.ния ие более 3 кГц и включенный между усилителем и пороговым устройством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе