Preview

Геодинамика и тектонофизика

Расширенный поиск

ВАРИАЦИИ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПО ДАННЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МОНИТОРИНГА КАК ИНДИКАТОР АКТИВНОСТИ РАЗЛОМНЫХ ЗОН

https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-1-0339

Полный текст:

Аннотация

В регионах с высокой сейсмической активностью повышенный интерес к исследованию разломных зон связан с тем, что они могут являться сейсмогенерирующими, поэтому определение степени их активности с помощью методов геоэлектрики является актуальной задачей, особенно для нарушений, перекрытых осадочными отложениями.  С практической точки зрения эти исследования важны для задач сейсморайонирования, прогнозирования возможных природных и техногенных геодинамических явлений в заселенных районах, при строительстве промышленных и гражданских объектов, газопроводов, дорог, мостов и т.д. Регулярные наблюдения в сейсмоактивной зоне Горного Алтая после разрушительного Чуйского землетрясения 2003 г. с М=7.3 выполняются методами нестационарного электромагнитного зондирования с использованием трех модификаций с гальваническими и индуктивными источниками. Для анализа многолетних измерений, которые были начаты в 2007 г. и продолжаются по настоящее время, привлечены два электрофизических параметра – удельное электрическое сопротивление и коэффициент электрической анизотропии. Целью работы является оценка вариаций этих параметров в зоне влияния разлома, сопоставление их интенсивности с показателями сейсмичности, что дает возможность определить степень активности выявленных разломных нарушений. В результате исследования предложена методика измерений и интерпретации данных комплекса модификаций нестационарного зондирования, с помощью которой можно наиболее точно оценить значения электрофизических параметров. Вывод заключается в том, что коэффициент электрической анизотропии может быть эффективно использован для характеристики текущей сейсмичности, а его максимальные вариации, которые наблюдаются в зоне влияния разлома, характеризуют его активность. Использование двух электрофизических параметров увеличивает информативность исследования.

Об авторах

А. Е. Шалагинов
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН.
Россия

Александр Евгеньевич Шалагинов, канд. геол.-мин. наук, н.с. 

Новосибирск.



Н. Н. Неведрова
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН.
Россия

Нина Николаевна Неведрова, докт. геол.-мин. наук, в.н.с. 

Новосибирск.



И. О. Шапаренко
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН.
Россия

Илья Олегович Шапаренко, инженер. 

Новосибирск.



Список литературы

1. Barsukov P.O., Fainberg E.B., 2016. Marine transient electromagnetic sounding of deep buried hydrocarbon reservoirs: principles, methodologies and limitations. Geophysical Prospecting 65 (3), 840–858. https://doi.org/10.1111/1365-2478.12416.

2. Bataleva E.A., Batalev V.Y., Rybin A.K., 2015. Interrelation of conductivity, seismic velocities and the seismicity for Central Tien Shan lithosphere. Litosfera (Lithosphere) (5), 81–89 (in Russian) [Баталева Е.А., Баталев В.Ю., Рыбин А.К. Взаимосвязь аномалий электропроводности, скоростных характеристик и режима сейсмичности литосферы Центрального Тянь-Шаня // Литосфера. 2015. № 5. С. 81–89].

3. Bragin V.D., Mukhamadeeva V.A., 2009. The study of the variations in the anisotropy of electrical resistance in the crust in the Bishkek geodynamic polygon by electromagnetic methods. In: Geodynamics of intra-continental orogens and geoecological problems. Proceedings of the IV International Symposium. Bishkek–Moscow, p. 74–84 (in Russian) [Брагин В.Д., Мухамадеева В.А. Изучение вариаций анизотропии электрического сопротивления в земной коре на территории Бишкекского геодинамического полигона электромагнитными методами // Геодинамика внутриконтинентальных орогенов и геоэкологические проблемы: Материалы IV Международного симпозиума. Бишкек–Москва, 2009. C. 74–84].

4. Deev E.V., Turova I.V., Borodovskiy A.P., Zolnikov I.D., Oleszczak L., 2017. Unknown large ancient earthquakes along the Kurai fault zone (Gorny Altai): new results of palaeoseismological and archaeoseismological studies. International Geology Review 59 (3), 293–310. https://doi.org/10.1080/00206814.2016.1258675.

5. Devyatkin E.V., 1981. Cenozoic of Inner Asia (Stratigraphy, Geochronology, Correlation). Nauka, Moscow, 196 p. (in Russian) [Девяткин Е.В. Кайнозой Внутренней Азии (стратиграфия, геохронология, корреляция). М.: Наука, 1981. 196 с.].

6. Emanov A.A., Leskova E.V., Emanov A.F., Fateev A.V., Kolesnikov Yu.I., 2015. The epicentral zone of the September 27, 2003 Chuya earthquake, M=7.3. Observations in 2012–2013. In: Earthquakes of Russia in 2013. GS RAS, Obninsk, p. 99–102 (in Russian) [Еманов А.А., Лескова Е.В., Еманов А.Ф., Фатеев А.В., Колесников Ю.И. Эпицентральная область Чуйского землетрясения 27.09.2003 г. с М=7.3. Наблюдения 2012–2013 гг. // Землетрясения России в 2013 году. Обнинск: ГС РАН, 2015. С. 99–102].

7. Emanov A.F., Emanov A.A., Leskova E.V., Podkorytova V.G., Durachenko A.A., Korabelshchikov D.G., Churashev S.A., Goncharov V.N., Fateev A.V., 2016. Altai and Sayan. In: Earthquakes of Russia in 2014. GS RAS, Obninsk, p. 30–37 (in Russian) [Еманов А.Ф., Еманов А.А., Лескова Е.В., Подкорытова В.Г., Дураченко А.А., Корабельщиков Д.Г., Чурашев С.А., Гончаров В.Н., Фатеев А.В. Алтай и Саяны // Землетрясения России в 2014 году. Обнинск: ГС РАН, 2016. С. 30–37].

8. Epov M.I., Nevedrova N.N., Antonov E.Yu., 2006. The method for considering the characteristic distortions in the field transient electromagnetic sounding curves obtained in seismically active regions. Geofizicheskii Vestnik (Geophysical Bulletin) (6), 8–14 (in Russian) [Эпов М.И., Неведрова Н.Н., Антонов Е.Ю. Способ учета характерных искажений полевых кривых становлением электромагнитного поля, полученных в сейсмоактивных районах // Геофизический вестник. 2006. № 6. C. 8–14].

9. Furman A., Ferrґe T.P.A., Heath G.L., 2007. Spatial focusing of electrical resistivity surveys considering geologic and hydrologic layering. Geophysics 72 (2), F65–F73. https://doi.org/10.1190/1.2433737.

10. Gélis C., Noble M., Cabrera J., Penz S., Chauris H., Cushing E.M., 2016. Ability of high-resolution resistivity tomography to detect fault and fracture zones: application to the Tournemire experimental platform, France. Pure and Applied Geophysics 173 (2), 573–589. https://doi.org/10.1007/s00024-015-1110-1.

11. Goldman M., Mogilatov V., Haroon A., Levi E., Tezkan B., 2015. Signal detectability of marine electromagnetic methods in the exploration of resistive targets. Geophysical Prospecting 63 (1), 192–210. https://doi.org/10.1111/1365-2478.12151.

12. Gubatenko V.P., Ogadzhanov V.A., Nazarov A.A., 2000. Monitoring the rock decompaction dynamics by electrical prospecting methods. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 36 (9), 799–805.

13. Hennig T., Weller A., Moller M., 2008. Object orientated focussing of geoelectrical multielectrode measurements. Journal of Applied Geophysics 65 (2), 57–64. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2008.04.007.

14. Khabinov O.G., Chalov I.A., Vlasov A.A., Antonov E.Yu., 2009. The system for interpretation of EMS transient electromagnetic sounding data. In: GEO–Siberia–2009: The V International Scientific Congress. Siberian State University of Geosystems and Technologies, Novosibirsk, p. 108–113 (in Russian) [Хабинов О.Г., Чалов И.А., Власов А.А., Антонов Е.Ю. Система интерпретации данных зондирований методом переходных процессов EMS // ГЕО-Сибирь–2009: V Международный научный конгресс. Новосибирск: Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 2009. С. 108–113].

15. Loke M.H., 2015. Geotomo Software Pty Ltd. Available from: http://www.geotomosoft.com.

16. Lunina O.V., Gladkov A.S., 2015. Seismically induced clastic dikes as a potential approach for the estimation of the lower-bound magnitude/intensity of paleoearthquakes. Engineering Geology 195, 206–213. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2015.06.008.

17. Mogilatov V.S., Zlobinskiy A.V., 2017. Universal software for electrical prospecting by transient. Geofizika (Geophysics) (1), 45–55 (in Russian) [Могилатов В.С., Злобинский А.В. Универсальное математическое обеспечение зондирований становлением // Геофизика. 2017. № 1. С. 45–55].

18. Morelli G., LaBrecque D.J., 1996. Advances in ERT inverse modeling. European Journal of Environmental and Engineering Geophysics 1 (2), 171–186.

19. Nevedrova N.N., Dashevsky O.Yu., 2010. Software algorithmic means for interpreting galvanic and inductive electromagnetic sounding data in anisotropic media models. In: B.G. Mikhailenko, M.I. Epov (Eds.), Methods for solving direct and inverse problems of seismology, electromagnetism, and experimental studies in the problems of studying geodynamic processes in the crust of the Earth's upper mantle. Publishing House of SB RAS, Novosibirsk, p. 271–277 (in Russian) [Неведрова Н.Н., Дашевский О.Ю. Программно-алгоритмические средства интерпретации данных гальванических и индукционных электромагнитных зондирований в анизотропных моделях сред // Методы решения прямых и обратных задач сейсмологии, электромагнетизма и экспериментальные исследования в проблемах изучения геодинамических процессов в коре верхней мантии Земли / Ред. Б.Г. Михайленко, М.И. Эпов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010. С. 271–277].

20. Nevedrova N.N., Deev E.V., Ponomarev P.V., 2017. Fault structures and their geoelectric parameters in the epicentral zone of the 27 September 2003 Chuya earthquake (Gorny Altai) from resistivity data. Russian Geology and Geophysics 58 (1), 123–132. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.01.021.

21. Nevedrova N.N., Epov M.I., 2012. Electromagnetic monitoring in seismically active regions of Siberia. Geofizicheskii Zhurnal (Geophysical Journal) 34 (4), 209–223 (in Russian) [Неведрова Н.Н., Эпов М.И. Электромагнитный мониторинг в сейсмоактивных районах Сибири // Геофизический журнал. 2012. Т. 34. № 4. С. 209–223].

22. Nevedrova N.N., Rokhina M.G., Shalaginov A.E., Sanchaa A.M., 2016. Analysis of long-term observations by method of non-stationary electromagnetic sounding (on the example of the seismoactive zone of Gorny Altai). Mining Informational and Analytical Bulletin (12), 190–212 (in Russian) [Неведрова Н.Н., Рохина М.Г., Шалагинов А.Е., Санчаа А.М. Анализ многолетних наблюдений методом нестационарного электромагнитного зондирования (на примере сейсмоактивной зоны Горного Алтая) // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 12. С. 190–212].

23. Nevedrova N.N., Shalaginov A.E., 2015. Monitoring of electromagnetic parameters in the zone of seismic activation in Gorny Altai. Geofizika (Geophysics) (1), 31–40 (in Russian) [Неведрова Н.Н., Шалагинов А.Е. Мониторинг электромагнитных параметров в зоне сейсмической активизации Горного Алтая // Геофизика. 2015. № 1. С. 31–40].

24. Perrone A., Lapenna V., Piscitelli S., 2014. Electrical resistivity tomography technique for landslide investigation: a review. Earth-Science Reviews 135, 65–82. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2014.04.002.

25. Rogozhin E.A., Ovsyuchenko A.N., Marakhanov A.V., 2008. Major earthquakes of the Southern Gornyi Altai in the Holocene. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 44 (6), 469–486. https://doi.org/10.1134/S1069351308060037.

26. Shalaginov A.E., 2017. Variations of Electrophysical Parameters from the Non-Stationary Electromagnetic Sounding Data in the Zone of Seismic Activation (Gorny Altai). PhD Thesis (Candidate of Geology and Mineralogy). Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, Novosibirsk, 154 p. (in Russian) [Шалагинов А.Е. Вариации электрофизических параметров по данным нестационарного электромагнитного зондирования в зоне сейсмической активизации (на примере Горного Алтая): Дис. … канд. геол.-мин. наук. Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2017. 154 с.].

27. Sobolev G.A., 1993. Fundamentals of Earthquake Prediction. Nauka, Moscow, 312 p. (in Russian) [Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука, 1993. 312 с.].

28. Stanica D., Stanica M., 2007. Electromagnetic monitoring in geodynamic active areas. Acta Geodynamica et Geomaterialia 4 (1), 99–107.

29. Strack K.M., 2010. Vozoff’s influence on LOTEM for hydrocarbon applications. In: ASEG Extended Abstracts 2010: 21st Geophysical Conference. Sydney, p. 1–4.

30. Zol’nikov I.D., 2010. The Role of Glaciations and Glacial Super Floods in the Geological Structure of Sedimentary Complexes in the Upper Half of the Neo-Pleistocene in Gorny Altai and the Prialtai Plain. Brief PhD Thesis (Doctor of Geology and Mineralogy). Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, Novosibirsk, 32 p. (in Russian) [Зольников И.Д. Роль оледенений и гляциальных суперпаводков в геологическом строении осадочных комплексов верхней половины неоплейстоцена Горного Алтая и Приалтайской равнины: Автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2010. 32 с.].


Для цитирования:


Шалагинов А.Е., Неведрова Н.Н., Шапаренко И.О. ВАРИАЦИИ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПО ДАННЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МОНИТОРИНГА КАК ИНДИКАТОР АКТИВНОСТИ РАЗЛОМНЫХ ЗОН. Геодинамика и тектонофизика. 2018;9(1):93-107. https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-1-0339

For citation:


Shalaginov A.E., Nevedrova N.N., Shaparenko I.O. VARIATIONS IN ELECTROPHYSICAL PARAMETERS ESTIMATED FROM ELECTROMAGNETIC MONITORING DATA AS AN INDICATOR OF FAULT ACTIVITY. Geodynamics & Tectonophysics. 2018;9(1):93-107. (In Russ.) https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-1-0339

Просмотров: 218


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2078-502X (Online)