Проведен сравнительный анализ гидрогеологических эффектов, зарегистрированных от землетрясений и крупномасштабных взрывов. Рассмотрена реакция подземных вод на землетрясения Wen-
chuan 12.05.2008 г. М7,9, Lushan 20.04.2013 г. M6,6, группу землетрясений, произошедших в префектуре Gify, Центральная Япония c 1990 г. по 1997 г. с магнитудами от 5,1 до 5,3, а также на Кроноцкое землетрясение 05.12.1997 г. М7,8, Олюторское 20.04.2006 г. М7,6 и землетрясение Petrolia 01.09.1994 г. М7,2. Выполнен анализ отклика уровня подземных вод в ближней зоне землетрясения в окрестности Chi-Chi 20.09.1999 г. М7,5. На ряде объектов Семипалатинского полигона исследована гидрогеодинамическая обстановка при проведении крупномасштабных взрывов с 1983 г. по 1989 г. Привлечены опубликованные сведения по гидрогеологическому отклику на сверхмощные взрывы Cannikin 06.11.1971 г. и Mirlow 02.10.1969 г. в наблюдательных скважинах на острове Амчитка, Аляска. За основной параметр для сравнения реакции подземных вод на эндогенное и экзогенное воздействие на массив горных пород выбрана скорость смещения грунта. Установлено подобие косейсмических и постсейсмических гидрогеологических эффектов от землетрясений и взрывов в относительно однородных массивах, которые по разному проявляются в зонах влияния разломов разного ранга.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта № 16-17-00095 Российского научного фонда (обзор литературы по гидрогеологическим откликам на землетрясения) и проекта № 0146-2015-0012 Российской академии наук (актуализация архивов по крупномасштабным взрывам на Семипалатинском полигоне).
Номер: 1
Год: 2017
ISBN:
UDK: 530.394.2
DOI:
Авторы: Горбунова Э. М., Виноградов Е. А., Беседина А. Н.
Информация об авторах: Горбунова Элла Михайловна – кандидат физико-математических наук,
старший научный сотрудник, e-mail: emgorbunova@bk.ru,
Виноградов Евгений Александрович – кандидат
физико-математических наук, старший научный сотрудник,
Беседина Алина Николаевна – кандидат
физико-математических наук, старший научный сотрудник,
Гашев Дмитрий Владимирович – аспирант, e-mail: gdv91@yandex.ru,
Институт динамики геосфер РАН
Библиографический список: 1. Hsieh P. A., Bredehoeft J. D., Farr J. M. Determination of aquifer transmissivity from Earth tide analysis // Water Resour. Res. 1987. Vol. 23, no 10. pp. 1824–1832.
2. Cutillo P. A., Bredehoeft J. D. Estimating Aquifer Properties from the Water Level Response to Earth Tides // Ground Water. 2011. Vol. 49, no. 2. pp. 600–610.
3. Burbey T. J., Hisz D., Murdoch L. C., Zhang M. Quantifying fractured crystalline-rock properties using well tests, earth tides and barometric effects //
J. Hydrol. 2012. Vol. 414–415, no 11. pp. 317–328.
4. Lai G., Ge H., Wang W. Transfer functions of the well-aquifer systems response to atmospheric loading and Earth tide from low to high-frequency band // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2013. Vol. 118, pp. 1904–1924, doi:10/1002/jgrb.50165.
5. Сейсмологические и геофизические исследования на Камчатке. К 50-летию детальных сейсмологических наблюдений / Под ред. Е. И. Гордеева, В. Н. Чеброва. – Петропавловск-Камчатский: Холд. Комп. «Новая книга», 2012. – 480 с.
6. Besedina A., Vinogradov E., Gorbunova E., Svintsov I. Chilen Earthquakes: Aquifer Responses at the Russian Platform // Pure Appl. Geophys. 2016. Vol. 173, no 2. pp. 321–730.
7. Kitagawa Y., Itaba S., Matsumoto N., Koizumi N. Frequency characteristics of the response of water pressure in a closed well to volumetric strain in the high frequency domain // J. Geophys. Res. 2011. Vol. 116, no B08301. pp. 1–12, doi:10.1029/2010JB007794/
8. Xue L., Li H.-B., Brodsky E. E., Xu Z.-Q., Kano Y., Wang H., Mori J. J., Si J.-L., Pei J.-L., Zhang W., Yang G., Sun Z.-M., Huang Y. Continuous Permeability Measurements Record Healing Inside the Wenchuan Earthquake Fault Zone // Science. 2013. Vol. 340, pp. 1555–1559.
9. Wang C.-Y., Manga M. Earthquakes and Water. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010. 228 p.
10. Cooper H. H., Bredehoeft J. D., Papadopulos I. S., Bennett R. R. The response of well-aquifer systems to seismic waves // J. Geophys. Res. 1965. Vol. 70, no 16. pp. 3915–3926.
11. Shi Z., Wang G., Manga M., Wang C.-Y. Mechanism of co-seismic water level change following four great earthquakes – insights from co-seismic responses throughout the Chinese mainland // Earth. Planet. Sci. Let. 2015. Vol. 430, pp. 66–74.
12. Киссин И. Г. Флюиды в земной коре. Геофизические и тектонические аспекты. – М.: Наука, 2015. – 328 с.
13. Yan R., Woith H., Wang R. Groundwater level changes induced by the Tohoku earthquake in Cnine mainland // Geophys. J. Int. 2014. Vol. 199, pp. 533–548. Doi: 10/1093/gji/ggu196.
14. Кочарян Г. Г., Виноградов Е. А., Горбунова Э. М., Марков В. К., Марков Д. В., Перник Л. М. Гидрогеологический отклик подземных коллекторов на сейсмические колебания // Физика Земли. – 2011. – № 12. – С. 50–62.
15. King C.-Y., Azuma S., Igarashi G., Ohno M., Saito H., Wakita H. Earthquake-related water-level changes at 16 closely clustered wells in Tono, central Japan // J. Geophys. Res. 1999. Vol. 104, no B6. pp. 13073–13082.
16. Chia Y.-P., Wang Y.-S., Huang C.-C., Chen J.-S., Wu H.-P. Coseismic changes of groundwater level in response to the 1999 Chi-Chi earthquake // Western Pacific Earth Sci. 2002. Vol. 2, no 3. pp. 261–272.
17. Kanamori H., Brodsky E. The physics of earthquakes // Rep. Prog. Phys. 2004. Vol. 67, pp. 1429–1496.
18. Bower, D. R., Heaton K. C. Response of an aquifer near Ottawa to tidal forcing and the Alaskan earthquake of 1964 // Can. J. Earth Sci. 1978. Vol. 15, pp. 331–340.
19. Brodsky E. E., Roeloffs E., Woodcock D., Gall I., Manga M. A mechanism for sustained groundwater pressure changes induced by distant earthquakes // J. Geophys. Res. 2003. Vol. 108, no B8. pp. 2390–3003. Doi: 10.1029/2002JB002321.
20. Knox B. J., Rawson D. E., Korver J. A. Analysis of a Groundwater Anomaly Created by an Underground Nuclear Explosion // J. Geophys. Res. 1965. Vol. 70, no 4. pp. 823–835.
21. Ядерные испытания СССР: Современное радиоэкологическое состояние полигонов. – М.: Изд. АТ, 2002. – 639 c.
22. Израэль Ю. А., Петров В. Н., Прессман А. Я., Ровинский Ф. Я., Стукин Е. Д., Тер-Сааков А. А. Радиоактивное загрязнение подземных сред при подземных ядерных взрывах и методы прогнозирования. – Л.: Гидромет, 1970. – 68 с.
23. Balance W. C., Dudley W. W. Hydrologic effects of the MILROW event, in Geologic and hydrologic effects of the MILROW event, Amchitka, Aleutian Islands, Alaska // U.S. Geol.Surv. Rept. 1971. USGS-474–32, pp. 51–65.
24. Адушкин В. В., Спивак А. А., Горбунова Э. М., Ферапонтова Е. Н. Гидрогеологические эффекты подземных ядерных взрывов // ДАН. – 1993. – Т. 332. – № 3. – С. 372–374.
25. Горбунова Э. М. Мониторинг режима подземных вод на участках проведения крупномасштабных экспериментов // Вестник НЯЦ РК. – 2015. – Вып. 4. – С. 71–78.
26. Ан В. А., Годунова Л. Д., Каазик П. Б. Линейный тренд пробега продольной сейсмической волны // Вестник НЯЦ РК. – 2014. – Вып. 2. – С. 81–94.
27. Shi Z., Wang G., Wang C.-Y., Manga M., Liu C. Comparison of hydrogeological responces tot the Wenchuan and Lushan earthquakes // Earth. Planet. Sci. Let. 2014. Vol. 391, pp. 193–200.
28. Gonzales D. D., Wollitz L. E. Hydrogeological effects of the Cannikin event // Bull. Seism. Soc.Am. 1972. Vol. 62, no 6. pp. 1527–1542.
29. Горбунова Э. М., Беседина А. Н., Виноградов Е. А., Свинцов И. С. // Реакция подземных вод на прохождение сейсмических волн от землетрясений на примере ГФО «Михнево» / Динамические процессы в геосферах, cб. науч. ст. Вып.7. – М.: ГЕОС, 2015. – C. 76–85.
30. Расторгуев И. А., Горбунова Э. М. Определение трещиноватости водоносного горизонта в зоне подземного ядерного взрыва //
ХI международный экологический симпозиум «Урал атомный, Урал промышленный». – Екатеринбург, 2005. – С. 106–108.