Наблюдения за вариациями уровней воды в скважинах позволяют отслеживать сейсмотектонические процессы, связанные с возникновением и подготовкой землетрясений. Известны три механизма воздействия землетрясений на подземные воды: (1) распространение сейсмических волн вызывает импульсы сжатия-расширения водонасыщенных пород и соответствующие вариации уровней воды в скважинах; (2) изменение напряженного состояния резервуаров подземных вод при образовании разрывов в очагах местных землетрясений может проявляться в косейсмических скачках уровней воды; (3) процессы подготовки землетрясений, сопровождающиеся деформациями водовмещающих пород, их дилатансией, изменением структуры порового пространства и фильтрационных связей, также могут проявляться в изменениях уровней воды.

Наиболее благоприятные условия для гидрогеодинамического мониторинга сейсмотектонических процессов имеются при вскрытии скважинами резервуаров напорных подземных вод, характеризующихся статически изолированным откликом уровней воды на земные приливы, вариации атмосферного давления и сейсмотектоническую деформацию. Условиями эффективного гидрогеодинамического мониторинга являются также: 1 – применение технических средств синхронной регистрации вариаций уровня воды и атмосферного давления с частотой не менее 10-15 минут; 2 – оценка и компенсация влияния на вариации уровней воды естественных факторов-помех, к которым относятся изменения атмосферного давления, земные и морские приливы, осадки и процессы водного питания вскрытых резервуаров подземных вод; 3 – оценка деформометрических свойств наблюдательных систем «скважина-резервуар» с определением частотного диапазона проявления неискаженного статически изолированного отклика и величины деформометрической чувствительности.

В сообщении представлены результаты многолетних наблюдений на скважинах Е1 (глубина 665 м, открытый интервал 625-645 м) и ЮЗ-5 (глубина 800 м, открытый интервал 310-800 м).

Для скважины ЮЗ-5 установлен статически изолированный отклик уровня воды в диапазоне периодов от часов до 10-15 суток по поведению амплитудной частотной передаточной функции от вариаций атмосферного давления к изменениям уровня воды. Деформометрическая чувствительность (0.1 см/10-9) оценивалась на основе приливного анализа вариаций уровня воды. В изменениях уровня воды скв. ЮЗ-5 обнаружены четыре типа вариаций под влиянием землетрясений и процессов их подготовки: 1 – эффект от прохождения поверхностных сейсмических волн от сильных удаленных землетрясений (М=8.3-9.0, R=1670-8250 км); 2 – косейсмические скачки уровня воды во время шести местных землетрясений (М=4.6-7.9, R=128-316 км); 3- гидрогеодинамический предвестник Кроноцкого землетрясения 5.12.1997 г., М=7.9, R=316 км; 4 – длительные (2.5 лет) вариации уровня воды после Кроноцкого землетрясения, связанные с изменением напряженного состояния и фильтрационных свойств резервуара и восстановлением в нем нормального порового давления.

В скважине Е1 проявление статически изолированного отклика уровня воды осложнено присутствием в поровом пространстве свободного газа и, по-видимому, зависимостью упругих свойств резервуара от величины нагрузки. Вместе с тем, в изменениях уровня воды этой скважины обнаружен признак подготовки сильных землетрясений, проявляющийся в повышении скорости понижения уровня воды. Оценена его статистическая значимость для прогноза землетрясений с М не менее 5.5: прогностическая эффективность составляет около 3 при вероятности связи тревожного признака и землетрясений 0.8.