УДК 550.8+550.394

PACS 91.30.pd

О МЕТОДАХ КРАТКОСРОЧНОГО ПРОГНОЗА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ НА ОСНОВЕ МОНИТОРИНГА ГИДРОГЕОДЕФОРМАЦИОННОГО ПОЛЯ

1 ФГБУ «Гидроспецгеология», г. Москва, Россия

2 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия

* e-mail: lur@ifz.ru

Аннотация. Одним из перспективных направлений в области прогноза сильных землетрясений является постоянный анализ гидрогеодеформационного поля (ГГД-поля). В результате многолетнего мониторинга ГГД-поля было установлено, что подземная гидросфера содержит обширную информацию о происходящих изменениях геодинамических напряжений и развитии деформационных процессов в земной коре. Разработке методов краткосрочного прогноза землетрясений предшествовали длительные исследования по совершенствованию системы мониторинга ГГД-поля. В статье приведены примеры удачного прогноза места, времени и силы для ряда сильных землетрясений, полученные на основе комплексного анализа вариаций ГГД-поля. Сформулированы предложения по использованию разработанных методик для краткосрочного предсказания сильных сейсмических событий в режиме, близком к реальному времени.

Ключевые слова: прогноз землетрясений, гидрогеодеформационное поле, магнитуда, эпицентр, геофизический мониторинг.

https://doi.org/10.21455/GPB2019.4-12

Цитирование: Куликов Г.В., Спектор С.В., Рогожин Е.А., Лукашова Р.Н., Сысолин А.И. О методах краткосрочного прогноза землетрясений на основе мониторинга гидрогеодеформационного поля // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 4. С. 146–157. https://doi.org/10.21455/GPB2019.4-12

Финансирование

Исследования частично были проведены при поддержке темы госзадания исследований ИФЗ РАН «Комплексный сейсмолого-геофизический мониторинг потенциальных очагов сильных землетрясений; постадийный (долго-, средне- и краткосрочный) прогноз сейсмической обстановки», а также гранта РФФИ (проект 18-05-00641_а).

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература

Арефьев С.С. Эпицентральные сейсмологические исследования. М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. 375 с.

Арефьев С.С., Быкова В.В., Гилева Н.А., Масальский О.К., Матвеев И.В., Матвеева Н.В., Мельникова В.И., Чечельницкий В.В. Предварительные результаты эпицентральных наблюдений Култукского землетрясения 27 августа 2008 г. // Вопросы инженерной сейсмологии. 2008. Т. 35, № 4. С. 5–15.

Арефьев С.С., Плетнев К.Г., Татевосян Р.Э., Борисов Б.А., Аптекман Ж.Я., Васильев В.Ю., Делицын Л.Л., Романов А.А., Ошер Б.В., Парини И.Е., Афимьина Т.В., Шилова Н.Е., Шумилина Л.С., Джавахишвили З., Систернас А., Эсслер А., Ривера Л., Дорбат Л., Кинг Д., Фуэнсалида А., Оуэн Т., Мак-Кормак Д., Бейкер К., Лангер Ч., Майер-Роза Д., Смит П. Рачинское землетрясение 1991 г.: Результаты полевых сейсмологических наблюдений // Физика Земли. 1993. № 3. С. 12–23.

Белоусов Т.П. Рачинское землетрясение 1991 года и его проявление в рельефе Большого Кавказа. М.: Светоч плюс, 2009. 208 с.

Бержинский Ю.А., Ордынская А.П., Гладков А.С., Лунина О.В., Бержинская Л.П., Радзиминович Н.А., Радзиминович Я.Б. Опыт применения шкалы ESI-2007 для оценки интенсивности Култукского землетрясения 27.08.2008 г. (Южный Байкал) // Вопросы инженерной сейсмологии. 2009. Т. 36, №3. С. 5–26.

Бурмин В.Ю. Афтершоки Рачинского землетрясения 29.04.1991 г. // Вопросы инженерной сейсмологии. 2016. Т. 43, № 4. С. 87–90. https://doi.org/10.21455/VIS2016.4-6

Вартанян Г.С. Гидрогеодеформационное поле в исследовании механизмов геодинамики // Отеч. геология. 1995. № 4. С. 29–37.

Вартанян Г.С. Эндодренажная система Земли и сейсмичность: перспективы мониторинга // Отеч. геология. 2006. № 1. С. 41–52.

Вартанян Г.С. Некоторые деформационные механизмы функционирования эндодренажной системы Земли и сейсмичность // Отеч. геология. 2008. № 2. С. 18–27.

Вартанян Г.С. Система геодинамического мониторинга крупных ареалов для обеспечения безопасности геологоразведочных и эксплуатационных работ на нефть и газ // Геофизические процессы и биосфера. 2010. Т. 9, № 2. С. 5–22.

Вартанян Г.С. Глобальная эндодренажная система: перспективы сейсмического прогноза // Геофизические процессы и биосфера. 2012. Т. 11, № 4. С. 23–46.

Вартанян Г.С. Скоротечные деформационные циклы в литосфере и катастрофические землетрясения: можно ли было предотвратить трагедию «Фукусимы»? // Геофизические процессы и биосфера. 2014. Т. 13, № 2. С. 37–63.

Вартанян Г.С. Геодинамические катастрофы и их прогноз (эндодренаж Земли, деформации, сейсмичность). М.: Геоинформмарк, 2015. 260 с.

Вартанян Г.С. Стрейн-анатомия двух сейсмических катастроф: Геофизическое оружие или природные явления? // Наука и технологические разработки. 2016. Т. 95, № 2. С. 3–28.

Вартанян Г.С. Глобальная эндодренажная система: Некоторые флюидофизические механизмы геодинамических процессов // Геодинамика и тектонофизика. 2019. Т. 10, № 1. С. 53–78. https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-1-0404

Вартанян Г.С., Стажило-Алексеев С.К., Зальцберг Э.А. Гидрогеодеформационный мониторинг: перспективы сейсмического прогноза // Отеч. геология. 2013. № 6. С. 61–70.

Габсатарова И.П. Онийское-II землетрясение 7 сентября 2009 г. с КР = 14.2, MS = 5.8 (Грузия) // Землетрясения Северной Евразии, 2009 год. Обнинск: ГС РАН, 2015. С. 325–333.

Гзовский М.В. Математика в геотектонике. М.: Недра, 1971. 240 c.

Ким Ч.У., Михайлов В.И., Сен Р.С., Семенова Е.П. Невельское землетрясение 02.08.2007 г.: Анализ инструментальных данных // Тихоокеанская геология. 2009. Т. 28, № 5. С. 4–15.

Коновалов А.В., Нагорных Т.В., Сафонов Д.А., Ломтев В.Л. Невельские землетрясения 2 августа 2007 г. и сейсмическая обстановка на юго-западной окраине о. Сахалин // Тихоокеанская геология. 2015. Т. 34, № 6. С. 57–73.

Кофф Г.Л., Иванова А.М., Кондратьева М.А., Чеснокова И.В., Ким Ч.У., Тен С.М., Малаховский А.А. Невельские землетрясения на о. Сахалин 17 августа 2006 г. и 2 августа 2007 г.: Результаты макросейсмического обследования объектов на местности // Вопросы инженерной сейсмологии. 2009. Т. 36, № 3. С. 27–44.

Куликов Г.В., Рыжов А.А. Прогноз землетрясений по данным мониторинга гидрогеодеформационного поля // Геодинамика и тектонофизика. 2011. Т. 2, № 2. С. 194–207.

Куликов Г.В., Лыгин А.М., Рыжов А.А. Оценка геодинамической обстановки по энергетическим параметрам гидрогеодеформационного поля // Разведка и охрана недр. 2013. № 3. С. 51–56.

Куликов Г.В., Лыгин А.М., Рыжов А.А. Реакция подземных вод на тектонические волны далеких и сильных землетрясений // Наука и технологические разработки. 2016. Т. 95, № 1. С. 3–21.

Куликов Г.В., Лыгин А.М., Спектор С.В., Рогожин Е.А. О повышении достоверности краткосрочного прогноза землетрясения по данным мониторинга ГГД поля // Сб. докладов на XVII науч.-практ. конф. МЧС России. 2018.

Летников Ф.А. Синергетика геологических систем. Новосибирск: Наука, 1992. 230 с.

Лукк А.А., Дещеревский А.В., Сидорин А.Я., Сидорин И.А. Вариации геофизических полей как проявление детерминированного хаоса во фрактальной среде. М.: ОИФЗ РАН, 1996. 210 с.

Маловичко А.А., Габсатарова И.П., Коломиец М.В., Чепкунас Л.С. Катастрофическое землетрясение 25 апреля 2015 г. в Непале: Анализ сейсмологических данных // Сейсмические приборы. 2015. Т. 51, № 3. С. 5–21.

Мельникова В.И., Гилёва Н.А., Радзиминович Я.Б., Середкина А.И. Култукское землетрясение 27 августа 2008 г. с Mw = 6.3, I0 = 8–9 (Южный Байкал) // Землетрясения Северной Евразии, 2008 год. Обнинск: ГС РАН, 2014. С. 386–408.

Радзиминович Я.Б., Имаев В.С., Радзиминович Н.А., Ружич В.В., Смекалин О.П., Чипизубов А.В. Эффекты Култукского землетрясения 27 августа 2008 года c Mw = 6.3 в ближней к эпицентру зоне: Результаты макросейсмического обследования // Вопросы инженерной сейсмологии. 2009. Т. 36, № 1. C. 56–71.

Рогожин Е.А. О проекте новой макросейсмической шкалы ЕЕЕ // Землетрясения Северной Евразии, 2003 год. Обнинск: ГС РАН, 2009. С. 396–402.

Рогожин Е.А. Строение очага землетрясения Тохоку 11.03.2011 г. (M = 9.0) в Японии, его макросейсмические, сейсмологические и геодинамические проявления // Вопросы инженерной сейсмологии. 2011. Т. 38, № 1. С. 5–20.

Рогожин Е.А. Тектоническая позиция, сейсмологические и геологические проявления очага Онийского-II землетрясения 7 сентября 2009 г. на Южном склоне Большого Кавказа // Геология и геофизика юга России. 2017. № 4. С. 109–115.

Рогожин Е.А., Лутиков А.И., Шень То. Тектоническая позиция, геологические и сейсмические проявления землетрясения Горкха 25 апреля 2015 года в Непале // Геотектоника. 2016. № 5. С. 82–94.

Садовский М.А. О естественной кусковатости горных пород // Докл. АН СССР. 1979. № 4. С. 829–831.

Садовский М.А. О значении и смысле дискретности в геофизике // Дискретные свойства геофизической среды. М.: Наука, 1989. С. 5–14.

Садовский М.А. Избранные труды: Геофизика и физика взрыва. М.: Наука, 2004. 440 с.

Садовский М.А., Писаренко В.Ф. Случайность и неустойчивость в геофизических процессах // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1989. № 2. С. 3–12.

Садовский М.А., Писаренко В.Ф. Сейсмический процесс в блоковой среде. М.: Наука, 1991. 96 с.

Садовский М.А., Голубева Т.В., Писаренко В.Ф., Шнирман М.Г. Характерные размеры горной породы и иерархические свойства сейсмичности // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1984. № 2. С. 3–15.

Садовский М.А., Голубева Т.В., Наркунская Г.С. Структура геофизической среды и сейсмический процесс // Прогноз землетрясений. Душанбе: Дониш, 1986. № 6. С. 323–336.

Садовский М.А., Лукк А.А., Сидорин А.Я., Сидорин И.А. Проблемы интерпретации временной структуры геофизических полей. М.: ИФЗ РАН, 1993. 100 с.

Татевосян Р.Э., Рогожин Е.А., Арефьев С.С. Оценка интенсивности землетрясений на основании сейсмических эффектов в природной среде: Общие принципы и примеры применения // Вопросы инженерной сейсмологии. 2008. Т. 35, № 1. С. 7–27.

Сибгатулин В.Г., Перетокин С.А. Синергетика процессов в сейсмических очагах и краткосрочный прогноз землетрясений // Геодинамика и сейсмичность Средиземноморско-Черноморско-Каспийского региона: Тез. докл. Междунар. семинара. Геленджик: ККО ЕАГО, 2006. С. 90.

Сибгатулин В.Г., Хлебопрос Р.Г., Перетокин С.А., Кабанов А.А. Синергия процессов в сейсмических очагах и краткосрочный прогноз землетрясений // Инженерная экология. 2009. № 2. С. 32–42.

Vartanyan G.S. Regional geodynamic monitoring system for ensuring safety in geological and exploratory production of oil and gas // Izv. Atmosph. and Ocean. Physics. 2010. N 46 (8). P. 952–964. https://doi.org/10.1134/S0001433810080049

Vartanyan G.S. The global endo-drainage system: Prospects of seismic prediction // Izv. Atmosph. and Ocean. Physics. 2013. N 49 (7). P. 745–759. https://doi.org/10.1134/S0001433813070074

Vartanyan G.S. Fast deformation cycles in the lithosphere and catastrophic earthquakes: Was it possible to prevent the Fukushima tragedy? // Izv. Atmosph. and Ocean. Physics. 2014. N 50 (8). P. 805–823. https://doi.org/10.1134/S0001433814080088

Сведения об авторах

КУЛИКОВ Геннадий Васильевич – доктор геолого-минералогических наук, профессор, консультант ФГБУ «Гидроспецгеология». 123060, г. Москва, ул. Маршала Рыбалко, д. 4. E-mail: genndvas@yandex.ru

СПЕКТОР Сергей Владимирович – кандидат геолого-минералогических наук, заместитель генерального директора, ФБГУ «Гидроспецгеология»; директор Центра ГМСН и РР. 123060, г. Москва, ул. Маршала Рыбалко, д. 4. E-mail: info@specgeo.ru

РОГОЖИН Евгений Александрович − доктор геолого-минералогических наук, профессор, главный научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: eurog@ifz.ru

ЛУКАШОВА Раиса Николаевна – научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: lur@ifz.ru

СЫСОЛИН Александр Иванович – научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: alsn@ifz.ru