«Наука в Сибири» РЕНТГЕНОВСКИЙ СНИМОК НЕДР
Валерия Макарова, "НВС"
Байкальский рифт — гигантская экспериментальная установка, в недрах которой и ныне активно происходят геодинамические процессы, сейсмические отклики которых регистрируются не только чуткими приборами, но порой с тревогой ощущаются местным населением.
Из недавних землетрясений наиболее сильные в 7–8 баллов по шкале МСК-64 произошли почти одновременно — зимой 1999 года на юге и севере Байкала. Обычные глубины эпицентров байкальских землетрясений 15–25 км, куда заглянуть невозможно даже с помощью сверхглубоких скважин. Остается только наблюдать за очаговыми процессами со стороны, а точнее с поверхности. Ранее, для "просвечивания недр" в сейсмоактивных регионах использовали волновые поля взрывов и самих землетрясений. Но оба традиционных источника отличаются нестабильностью воздействия, что сильно мешает при проведении работ по отслеживанию изменений физических параметров, происходящих в очаговых зонах местных землетрясений. Взрывы же вообще "запрещенный прием" для региона озера Байкал.
В конце 80-х годов на побережье Байкала, около г.Бабушкин силами Института геологии и геофизики, Вычислительного центра, Алтае-Саянской опытно-методической сейсмологической экспедиции СО РАН был смонтирован уникальный по мощности вибрационный источник, позволяющий получать сейсмограммы высокого качества на удалениях до 400 км. Вибратор обладает прецизионной точностью и стабильностью по частоте, фазе и амплитуде излучения от сеанса к сеансу. Большая мощность источника позволяет в качестве приемников колебаний использовать сеть цифровых сейсмологических станций, размещенных вокруг южной части озера Байкал. Корреляционной обработкой из цифровых записей на уровне шумов во время работы накапливаются сейсмограммы, аналогичные действию взрыва или землетрясения. Экспериментальные работы, проведенные в 1990–1993 гг. дали фундаментальные результаты по мониторингу среды во времени и по исследованию затухания сейсмических волн в зонах разломов.
В конце 1999 года Геологическим институтом и АСОМСЭ СО РАН при поддержке Президиума СО РАН и академика С.Гольдина проведены работы по модернизации виброисточника. Геологическим институтом специально для регистрации сигнала вибратора стационарно установлены цифровые сейсмологические станции и начиная с августа 2000 года проводятся регулярные вибросейсмические просвечивания. Суть эксперимента в том, что двигателями виброисточника создаются колебания — искусственные землетрясения. Одновременно работает стабильная система наблюдения: станции регистрируют толчки на расстоянии до 300 км. Теоретически обосновано, что высокая стабильность систем излучения и регистрации позволяет фиксировать изменения внутри выявленных очаговых зон: скорости пробега волн, изменения частот, фаз колебаний и т.д. Эксперименты по регулярному вибропросвечиванию очаговых зон в мировой практике осуществляются впервые.
Географическое положение вибратора и сети сейсмологических станций позволяет исследовать как минимум три очаговые зоны (Южнобайкальскую, Селенгинскую и Оронгойскую), представляющих опасность для городов Забайкалья (Улан-Удэ) и Приангарья (Шелехов, Иркутск, Ангарск).
Нынешняя задача сейсмологов — получение фактического материала, создание электронной базы данных и анализ экспериментальных данных. Регистрирующие станции фиксируют и естественные природные землетрясения и искусственные колебания недр, вызванные виброисточником. Регулярные наблюдения ведутся всего год. Система еще отлаживается, настраивается. Остается только сожалеть, что вибратор после первых пробных пусков, бездействовал до 1999 года, когда на юге Байкала было зарегистрировано несколько серий сильных землетрясений. В рамках интеграционного проекта СО РАН "Стратегия прогноза землетрясений на Южно-Байкальском геодинамическом полигоне" записи данных передаются в Новосибирск, где проходят обработку в Институте геологии и геофизики и на ВЦ.
Помимо регулярного мониторинга и изучения глубинного строения, применение виброисточника, может быть самым разнообразным, от решения задач сейсмического районирования различных уровней, до диагностики зданий и сооружений. С помощью виброисточника можно определять реакцию зданий на колебания, интенсивность смещения грунта на различных территориях.
стр. |