Сейсмичность Западного Урала по результатам инструментальных наблюдений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сейсмичность Западного Урала по результатам инструментальных наблюдений

Р.А. Дягилев

Постоянные инструментальные наблюдения на Западном Урале ведут отсчет с 1999 года, когда были установлены первые стационарные сейсмические станции в гг. Кизел и Соликамск. С этого времени вплоть до 2006 г. развитие сейсмологических наблюдений в регионе шло довольно интенсивно - каждый год сеть дополнялась новой станцией, значительно расширяя область покрытия. На сегодняшний день сеть насчитывает 6 одиночных станций («Соликамск», «Верхнечусовские Городки», «Романово», «Добрянка», «Власы», «Кунгур»). Последним техническим приобретением регионального мониторинга стала сейсмическая группа «Екимята», существенно поднявшая чувствительность сети к слабым событиям особенно на территории Пермской градопромышленной агломерации. Дополнительные возможности сети придают также новые станции соседних регионов («Североуральск», «Каменск-Уральский», «Оренбург»), установленные в течение последних двух лет.

Развитие инструментальной базы благоприятно сказалось на качестве сейсмологических наблюдений. Используя все доступные данные (землетрясения и взрывы), в 2006-2008 гг. удалось решить первоочередные задачи, необходимые для надежной обработки записей местных событий (получена шкала локальных магнитуд [3], уточнены годографы объемных волн для расстояний до 400 км [1], найдены критерии распознавания природы источников [2]). Заметно улучшились регистрационные возможности сети. Так, например, количество сейсмических событий, фиксируемых сетью, резко возросло и стабилизировалось на отметке около 4-5 тысяч в год, начиная уже с середины 2002 г. Пространственные возможности регистрации слабых событий постепенно улучшались с добавлением новых станций и время от времени дополнялись возможностями малоапертурных сейсмических групп.

В итоге за десятилетний период сетью зарегистрировано 150 землетрясений, позволивших существенно уточнить картину сейсмичности региона (рис. 1). Для сравнения, исторический каталог землетрясений Урала за предшествующий 300-летний интервал времени насчитывает всего 107 событий.

По результатам инструментальных наблюдений на Западном Урале установлен значительный вклад в сейсмическую обстановку ряда горнодобывающих предприятий, деятельность которых приводит к возникновению техногенных землетрясений. Подавляющее большинство таких событий происходило в районе г. Североуральска (92). Относительно повышенной сейсмичностью выделяется также район г. Н. Тагила (6 землетрясений), однако тагильские события трудно отличить от природных в силу того, что район сам по себе обладает повышенной сейсмичностью.

Насколько улучшилась общая представительность фиксируемых землетрясений, демонстрируют графики повторяемости, соответствующие историческому и инструментальному периодам наблюдений (рис. 2). Из характера графиков можно сделать следующие выводы. Первый - это то, что количество землетрясений, фиксируемых за годовой интервал, увеличилось по сравнению с историческим периодом наблюдений в несколько десятков раз. Даже если удалить из анализа наиболее многочисленные техногенные североуральские землетрясения, повторяемость событий, соответствующая инструментальному периоду, будет на порядок выше повторяемости предыдущих лет. Это самый основной результат мониторинга региональной сейсмичности, проливающий свет на события, которые в силу отсутствия макросейсмических проявлений ранее не фиксировались.

Второе важное достижение - это, то что, повышение чувствительности сети привело к снижению магнитуды представительных событий. Судя по положению левой границы прямолинейных участков графиков повторяемости, текущая конфигурация станций обеспечивает регистрацию всех землетрясений в регионе, начиная с магнитуды более 1,5-2. Более ранние наблюдения содержали полную статистику только с магнитуды 2,5-3.

сейсмологический наблюдение инструментальный

Одной из основных задач, стоящих перед сейсмомониторингом, является установление сейсмоактивных зон и получение оценок, характеризующих повторяемость землетрясений в их пределах и особенности их проявления, что, в свою очередь, связано с оценками сейсмической опасности. С этой целью в дополнение возможностям сети неоднократно в течение последних 5 лет проводились кратковременные наблюдения (до 1 недели) с помощью малоапертурных сейсмических групп (МСГ).

Высокая разрешающая способность МСГ, превосходящая по всем показателям одиночные станции, позволяет получать данные о сейсмичности за короткий промежуток времени, сопоставимые количественно с многомесячными и порой даже многолетними наблюдениями сетью станций. Такие данные были получены для нескольких проблемных (с точки зрения регистрационных возможностей региональной сети) участков в пределах Березовского, Горнозаводского, Добрянского районов Пермского края, а также в окрестностях гг. Перми и Березники. В результате таких наблюдений помимо большого количества слабых явлений в общей картине появились данные о разнообразии природы сейсмичности в регионе.

В районах с карстующимися породами время от времени происходят обвальные землетрясения. Несмотря на свою редкость в естественных условиях, их проявления становятся чаще и усиливаются, благодаря активной деятельности человека, что подтверждается сейсмологическими наблюдениями в г. Березники (образование провала на руднике БКПРУ-1) и в г. Кунгур (обвалы в Кунгурской ледяной пещере в результате технологических взрывов на Филипповском карьере).

Ярким примером необычного сезонного характера сейсмичности стал район Камского водохранилища в районе г. Добрянка, где ежегодно в начале зимы происходят так называемые морозобойные удары. Самым сильным событием (Ml = 1,8), связанным с образованием трещины в ледовом покрытии Воткинского водохранилища, стало землетрясение с эпицентром у г. Оса, произошедшее 26 декабря 2008 г. и имевшее макросейсмические проявления силой до 4 баллов.

Безусловно, наиболее сильные из всех зарегистрированных событий имели тектонический характер. Все они, так или иначе, подтверждают наличие выделенных ранее сейсмоактивных зон [4], однако отчасти их эпицентры не всегда укладываются в формальные границы каких-либо локальных областей. Новые данные о современных землетрясениях, в том числе о событиях без макросейсмических проявлений (такие как землетрясения в Чусовском и Горнозаводском районах, Нытвенское землетрясение 16 декабря 2008 г., Ml = 3.2) по мере накопления рано или поздно будут востребованы для решения такой важной задачи, как уточнение сейсмической опасности в пределах контролируемой территории. И с этих позиций мониторинг на Западном Урале следует продолжать и развивать.

Список литературы

1. Верхоланцев А.В. Построение годографа региональных сейсмических фаз для Западного Урала / А.В. Верхоланцев, Д.А. Маловичко // Десятая уральская молодежная научная школа по геофизике: сб. науч. материалов / ГИ УрО РАН [и др.]. - Пермь, 2009. - С. 46-50.

2. Голубева И.В. О распознавании промышленных взрывов и региональных землетрясений на примере Западно-Уральской сейсмологической сети станций / И.В. Голубева, Е.Н. Старикович, Е.Н. Шарифьянова // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: материалы 2-й междунар. сейсмолог. шк. - Обнинск, 2007. - С. 89-92.

3. Маловичко Д.А. Опыт использования шкал локальных магнитуд на Западном Урале // Стратегия и процессы освоения георесурсов: материалы ежегод. науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2008 г. - Пермь, 2009. - С.

4. Оценка и контроль природной и техногенной сейсмичности и прогноз сейсмической опасности для территории Западного Урала: отчет о НИР (заключ.) / рук. А.А. Маловичко; отв. исполн. Д.А. Маловичко. - Пермь, 2003. - 100 с. - (Фонд ГИ УрО РАН. Инв. № 234).

Размещено на Allbest.ru