Координатор: акад. Гольдин С. В.
Исполнители: ИГФ, ИГ, ИЗК, ГИН, ИГД, ИВМиМГ, ИЛФ, ИАиЭ, ИФПМ, АСОМСЭ ГС СО РАН
Сформирована концепция среднесрочного прогноза, включающая детальные деформационные, сейсмологические, тектономагнитные наблюдения, представление о двухъярусном характере развития крупной дилатансной зоны, содержащей очаг будущего землетрясения, активный вибросейсмический мониторинг и методы оценки интегрального предвестника на основе многодисциплинарной задачи геофизики и гидрологии.
Результаты изучения разломной тектоники и сейсмичности в Байкальской рифтовой зоне показали, что области современной деструкции корреспондируются с трансформными разломами, но не всегда приурочены к генеральным и региональным разломам. К ним приурочены землетрясения с максимальными глубинами очагов (20—25 км), термальные источники и наибольший тепловой поток. Все известные сильные события (M > 6) расположены в осевых частях указанных областей. При этом они тяготеют к их флангам и к юго-западной оконечности Южно-Байкальской зоны (Южно-Байкальская впадина). Отмечается маятниковая миграция землетрясений во всех зонах, хотя и с различными характерными временами.
Установлено, что очаги землетрясений в полосе шириной 50 км вдоль профиля, проведенного через Муйскую впадину, находятся в интервале 5—25 км и приурочены к аномалиям повышенной скорости вблизи зон резкого изменения скорости. Детализировано строение верхней части земной коры (глубиной до 8 км) по профилю Салзан—Посольское. Отчетливо виден блоковый характер земной коры. В блоке земной коры левого (более крутого) борта впадины расположены эпицентры наиболее крупных землетрясений, произошедших под Южно-Байкальской впадиной за последние 70 лет.
Проведенные деформационные измерения в пределах Южно-Байкальского полигона, включающие абсолютные гравиметрические наблюдения, позволили выявить связь хода наклонов земной коры, деформационного шума, смещений бортов разломов и изменений ускорений силы тяжести с развитием сейсмотектонического процесса и землетрясениями. По данным GPS-наблюдений в сопоставлении с палеосейсмологическими данными обнаружено накопление деформации в районе западной части Главного Саянского разлома, разрядка которой способна вызвать землетрясение с магнитудой более 7.
Математическое моделирование процессов разрушения в полосе, заключенной между
жесткими стенками (имитирует разрушение в теле разлома), показало, что разрушение может происходить по разным сценариям, в зависимости от соотношения таких реологических констант, как коэффициенты внутреннего трения, дилатансии, поврежденности, а также от скорости деформации. При наличии свободной поверхности наибольшие деформации концентрируются именно вдоль нее в виде дугообразной фрагментации материала (рис. 1). Этот вывод имеет непосредственное отношение и к тем поверхностным зонам дилатансии, которые развиваются в “дальней” окрестности будущего очага.
 |
а | Рис. 1. Формирование складок на поверхности при сдвиге по границам слоя среды (а); дугообразные полосы локализации, образующиеся при периодическом разрушении верхнего упругого слоя (б); картины растрескивания при сдвиге по границам слоя (в, г). Fig. 1. Forming of plications on surface under shear along boundaries of layers (a); bow-shaped stripes of localization which are arose under periodical fracture of upper elastic layer (б), picture of bursting under shear along boundaries of layer (в, г). |
 | б | |
 | в | |
 | г |
На основе физического моделирования установлено, что существует устойчивая корреляционная связь между стадиями нагружения и амплитудно-частотными характеристиками реакции отдельных структурных элементов. На критической стадии происходит усиление амплитуды акустических колебаний (либо за счет дилатансного упрочнения либо за счет перекачки накопленной энергии в энергию акустических сигналов).
Создана программа решения обратной задачи геодезии, состоящая в поиске источников (концентраторов) деформаций на глубине. На основе ее применения и анализа геодезических мониторинговых наблюдений в одной из провинций Китая было установлено, что концентраторы деформаций практически совпадают с будущими очагами крупных землетрясений.
Работы по проекту содействовали развитию сетей наблюдений и разработке новых методов мониторинга, в частности, вводу в рабочий режим 100-тонного вибратора в районе г. Бабушкин и разработке технологии вибросейсмического мониторинга. Расширена также сеть тектономагнитных наблюдений на высокосейсмичную область дельты р. Селенга (рис. 2).
 |
| Рис. 2. Схема вибросейсмического полигона и эпицентры землетрясений за январь 2001 - сентябрь 2002 гг. Треугольником отмечено место размещения 100-тонного вибратора. Линиями показаны направления на пункты регистрации: Тырган, Фофаново, Турунтаево и Хурамша. Fig. 2. Plan of the 100-tons vibrator location (dark triangle), receiving stations (small triangles) and earth-quake epicenters for period of Jan. 2001 - Sept. 2002. Lines show directions from vibrator to stations of registration: Tyrgan, Fofanovo, Turuntaevo, Huramsha. |
Даны прогнозы развития сейсмической активности и конкретных землетрясений в пределах Южно-Байкальского геодинамического полигона. Выявленные закономерности пространственно-временного развития сейсмотектонических активизаций в пределах Байкальской рифтовой зоны позволили осуществить среднесрочный прогноз времени повышения сейсмической активности в центральной части Байкальской впадины, подтвердившийся в 2001—2003 гг. Показано, что пространственно-временные изменения тектономагнитных аномалий вместе с учетом закономерностей миграции сейсмической активности могут сыграть важную роль в прогнозе землетрясений на интервале 1—1,5 года. Так, в начале 2002 г. был дан среднесрочный прогноз сильного землетрясения с М ~ 5, которое действительно произошло 28 июля 2002 г. в районе о. Ольхон (рис. 3).
 |
| Рис. 3. Пример успешного среднесрочного прогноза сильного землетрясения близ о. Ольхон, сделанного на основе анализа тектономагнитных и сейсмологических данных после землетрясения 10 октября 2001 г. (серый кружок) в промежуточном отчете по Интеграционному проекту СО РАН за 2001 г. Участок прогнозируемого на 2002-2003 гг. следующего сильного землетрясения вы-делен серым прямоугольником, а произошедшее на этом участке шести-семибалльное землетрясение 28 июля 2002 г. с М = 5 показано черным кружком. Fig. 3. Example of successful middle-term forecast of strong earthquake near Olkhon Island which was made on the basis of tectonomagnetic and seismological data after the M5 earthquake of Oct 10, 2001 (grey circle) in intermediate re-port on Integration project SB RAS N 77. The place of pre-dictable following strong earthquake for period of 2002-2003 is indicated by grey rectangle. Happening earthquake in this area (July 28, 2002, M ~ 5) is showed by dark circle. |
Список основных публикаций
 Оглавление |
Далее 
|