СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ Советский патент 1995 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к сейсмологии, в частности к физическим методам исследования медленных подвижек по разломам (крипа) земной коры, ее напряженного состояния и процессов подготовки землетрясений, и может быть использовано при решении вопроса прогноза землетрясений и оценки сейсмической опасности в зоне активных разломов земной коры, а также для излучения временных характеристик поля тектонических напряжений.

Целью изобретения является повышение достоверности способа за счет выявления фаз протекания крипа в разломе.

На фиг. 1 изображена схема расположения станций для регистрации микроземлетрясений; на фиг. 2 схема изменений среднесуточного числа акустических импульсов.

На фиг. 1 показаны станции 1 для регистрации микроземлетрясений, шурф 2 с сейсмоприемником для регистрации высокочастотных сейсмических шумов, скважина 3 с геофоном для регистрации акустического излучения, разломная зона 4, первичное акустическое поле 5, вторичное сейсмоакустическое поле 6.

На графике (фиг. 2) показаны кривая 7 изменения среднесуточного числа акустических импульсов на частоте 1000 Гц, кривая 8 среднесуточного числа выбросов огибающей узкополосного высокочастотного сейсмического шума на частоте 46 Гц, кривая 9 среднесуточного числа микроземлетрясений К ≅ 7 в зоне разлома на трех фазах протекания крипа в разломе, I возникновения, II кульминации, III релаксации. По оси абсцисс графика отложено время, причем каждое деление соответствует месячному интервалу. По оси игреков отложены относительные значения интенсивности процессов (I I_i/I_макс 100), определяемых отношением среднесуточного числа указанных параметров процессов, определяемых в месячном интервале, к максимальному значению интенсивности процессов, взятому за весь анализируемый период времени на всех фазах крипа, в
В момент начала анализа соответствующего фазе I, максимум активизации наблюдается для акустического излучения, затем смещается на одно деление во времени в область высокочастотных сейсмических шумов с одновременным уменьшением акустического излучения. В фазе II момент активизации наблюдается с одновременным уменьшением акустического излучения и высокочастотных сейсмических шумов на кривой, описывающей изменения во времени числа микроземлетрясений. В фазе III уменьшение числа микроземлетрясений сопровождается одновременным резким увеличением интенсивности акустического излучения и высокочастотных сейсмических шумов. В дальнейшем значения интенсивности для всех процессов уменьшаются и становятся равными фоновому значению. Интервалу делений 10-12 на оси абсцисс соответствует момент возникновения землетрясений с К > 7. Таким образом, релаксационная фаза является предиктором землетрясения.

Способ прогнозирования землетрясений путем выявления фаз протекания крипа в разломе осуществляется следующим образом. В зоне разлома геофон для регистрации акустического излучения (500-1000 Гц) устанавливают в глубокой скважине (2000 м) специальные узкополосные сейсмометры для регистрации высокочастотных сейсмических шумов (35-46 Гц), устанавливают рядом в шурфах на глубине 40 м. Микроземлетрясения регистрируются плотной сетью автономных сейсмических станций "Земля". Регистрацию всех указанных процессов проводят непрерывно и одновременно. Критерием активизации является увеличение интенсивности процесса, превышающее в какой-либо период наблюдения фоновое состояние в несколько раз. Момент активизации t определяется при выполнении соотношения
>β где I_t-Δt I_t I_t+Δt- интенсивность процесса в моменты времени t₁, t₂, t₃; ΔТ выбранная единица времени (час, месяц, год), β некоторая константа для акустических и сейсмических шумов, зависящая от частоты регистрации, типа и чувствительности аппаратуры. Константа β для микроземлетрясений определяется чувствительностью системы регистрации и зависит от наклона графика повторяемости, определяемого по соотношению
γ= dlgN_Σ /dK, где N_Σ суммарное число землетрясений, начиная с класса К и выше (предельный класс К ≅ 7, γ 0,45).

По результатам режимных наблюдений определяются фоновые характеристики процессов и определяется константа β для каждого из них. Так, по наблюдениям акустического излучения фоновое состояние составляет 9 имп./ч, на используемом уровне чувствительности геофона. Момент активизации характеризуется по статистическим данным средним значением 19 имп./ч. Поэтому константа для β 2.

Аналогично, для высокочастотных сейсмических шумов фоновое состояние 20 выбросов/ч, а момент активизации в среднем 60 и выше, следовательно β 3. По режиму микросейсмичности β составила значение, равное 3. По взаимным временным реализациям процессов выявляют периоды их активизации. Затем, по наступлению ситуации, характеризующейся схемой распределения периодов активизации процессов во времени (фиг. 2), определяют фазы крипа в разломе и прогнозируют землетрясения.

Изобретение относится к сейсмологии, в частности к физическим методам исследования напряженного состояния земной коры. Цель - повышение достоверности способа за счет выявления фаз протекания крипа. Способ осуществляется путем измерения моментов активизации акустических и высокочастотных сейсмических шумов и микроземлетрясений в зоне активного разлома земной коры и определения завершающей фазы криповой подвижки. Акустическое и высокочастотное сейсмическое излучения регистрируют на разных относительно друг друга глубинах земной коры. 2 ил.

СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ путем непрерывных наблюдений в скважинах акустического излучения, в зоне тектонического разлома земной коры, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности способа за счет выявления фаз протекания крипа вразломе, одновременно дополнительно регистрируют в шурфах высокочастотные сейсмические шумы и микроземлетрясения сетью сейсмических станций, оценивают интенсивность I каждого процесса через заданные последовательные интервалы времени ΔT, определяют момент активации процесса t из соотношения

где β постоянная, для каждого процесса экспериментально определяемая фоновыми шумами,
определяют периоды активизации соответствующих процессов, судят по ним о фазах крипа и определяют сейсмическую опасность по поступлении завершающей фазы крипа, характеризующейся одновременной активизацией акустического излучения и высокочастотных сейсмических шумов и снижением числа микроземлетрясений.