Исследование инициирования землетрясений природными и техног енными воздействиями

Многофакторный статистический анализ влияния различных природн ых воздействий (удаленные сильные землетрясения, лунно-солнечн ые приливы, магнитные бури) и техногенных воздействий (подземн ые ядерные взрывы, мощные электромагнитные импульсы от магнито гидродинамического (МГД) генератора) на сейсмический режим Сев ерного Тянь-Шаня позволит выявить основные закономерности иниц иированной сейсмичности. Количественные параметры, характеризу ющие сейсмичность геофизической среды и влияющие на сейсмичнос ть факторы будут описаны временными рядами (рядами динамики). Будет проведен попарный корреляционный и регрессионный анализ полученных рядов динамики для факторов, воздействующих на сейс мические процессы, который даст возможность оценить степень вл ияния на сейсмический процесс каждого фактора и ранжировать фа кторы по уровню влияния. Будет проведен множественный корреляц ионный анализ, который позволит оценить эффект комбинированног о воздействия влияющих факторов на сейсмический режим и выдели ть влияние электромагнитных импульсов МГД-генератора. В резуль тате будут выявлены основные закономерности влияния параметров электромагнитных импульсов (длительности, амплитуды, мощности МГД-генератора, суммарной энергии, выделенной в диполе) на па раметры сейсмического процесса (количество землетрясений опред еленного класса на определенной площади, выделившаяся энергия, отклик среды в зависимости от расстояния до излучающего дипол я). Полученные результаты будут использованы для разработки кр итериев лабораторного моделирования эффекта воздействия электр омагнитных импульсов на разрушение горных пород и для разработ ки математической модели взаимодействия электромагнитного поля с горными породами в напряженно-деформированном состоянии.

Для исследования пространственно-временной структуры поля глобальной сейсмичности Земли и ее изменения под влиянием подземных ядерных испытаний и геомагнитных бурь выполнена оценка исходного сейсмологического материала, его представительность и однородность. Для анализа использован каталог Национального информационного центра (NEIC) Геологической службы США. Показано, что представленные в каталоге NEIC данные о глобальной сейсмичности с 1964 по 2003 г. достаточно однородны в пространстве и во времени. Представительность каталога за этот период выдерживается для землетрясений с М>5. Поэтому каталог Национального информационного центра (NEIC) Геологической службы США может быть использован для изучения пространственно-временной структуры глобальной сейсмичности и ее возмущений после подземных ядерных взрывов и геомагнитных бурь, начиная с 1964 г. Детально изучено влияние электромагнитных импульсов на пространственно- временную структуру сейсмичности Северного Тянь-Шаня и прилегающих территорий, рассмотрено влияние внешних факторов на сейсмичность рассматриваемого района во время проведения экспериментов с МГД-генератором. Показано, что пуски МГД-генератора на Бишкекском полигоне (Киргизия) вызывают статистически значимый рост потока местных землетрясений Северного Тянь-Шаня. Наблюдаемая активизация сейсмичности не связана с влиянием таких внешних факторов как удаленные землетрясения, подземные ядерные взрывы, геомагнитные бури, грозовая активность атмосферы и т.д. Воздействие электромагнитных импульсов вызывает сложные пространственно-временные изменения сейсмического режима, ускоряя в целом, высвобождение энергии, накопленной в коре в ходе естественных тектонических процессов, в виде потока относительно слабых землетрясений. При этом активизация сейсмичности и ее пространственное перераспределение возникает после пусков МГД-генератора с задержкой в несколько суток. Выявлена 5-6 летняя цикличность пространственно-вре менной корреляции плотности землетрясений свидетельствующая о существовании периодов "быстрого" пространственного перераспределения сейсмичности, которые через каждые 2.5- 3 года сменяются периодами ее относительной стабилизации. В период облучения коры электромагнитными импульсами происходит смена 5-6 летней цикличности на цикличность с периодом ~ 3 лет. Одновременно наблюдается заметное повышение корреляции пространственного распределения землетрясений в смежные интервалы времени. Таким образом, воздействие электромагнитных импульсов приводят к повышению устойчивости пространственного распределения сейсмичности и ускоряет циклы ее пространственного перераспределения, протекающие на фоне стабилизации. Эффективность триггерного воздействия электромагнитных импульсов зависит от естественного уровня сейсмической активности облучаемого района, электромеханических характеристик горных пород, глубины инициированных землетрясений и от расстояния между их эпицентрами и излучающим диполем. По мере удаления от источника воздействия, вызванные изменения потока сейсмической энергии периодически меняют свой знак, т.е. зоны активизации сейсмичности чередуются с зонами ее снижения.