Определение основных направлений, научных исследований в области прогнозирования землетрясений.

Ибраев С. С.

В современных исследованиях по проблеме прогноза землетрясений, существуют основные направления заложенные академиком Г. А. Гамбурцевым: Развитие сейсмической службы и усовершенствование ее методов, изучение внутреннего строения земной коры, разработка методов прогноза землетрясений во времени и пространстве, разработка геофизических основ антисейсмического строительства, исследования велись во всех данных направлениях, в таких областях науки, как: Сейсмология, теория упругости, геология, тектонофизика, физико-математических, технических.

Проводились исследования и работы по изучению изменения градиента потенциала атмосферного электрического поля, за несколько часов до ощутимого землетрясения, этот метод временное прогнозирование но, к сожалению, не дал результатов по районированию очага землетрясения. Изыскания механических предвестников землетрясений, физическое обоснование методов сейсмического районирования, применение глубинного сейсмического зондирования земной коры (ГСЗ).

Если рассматривать землетрясения (по Г. А. Гамбурцеву) как одно из проявлений тектонической жизни земной коры и подкоркового вещества. В процессе этой жизни развивается дифференциация отдельных участков земной коры по прочности. Возникают отдельные блоки и ослабленные зоны в областях их сочленений, большие блоки могут состоять из нескольких блоков и внутренней системы ослабленных зон. Большинство из ослабленных зон (по Г. А. Гамбурцеву) представляют собой систему глубинных разрывов - сейсмических швов, возможно частично залеченных.

Сейсмические швы подвергаются последующим разрушениям легче, чем блоки и в них, как правило, располагаются очаги землетрясений.

При медленных относительных смещениях соседних блоков, происходит вначале медленное и неравномерное для разных участков шва, накопление сдвиговых напряжений, ограничиваемых течением вещества в силу его пластичности, а за тем быстрое разрешение напряжений, в том месте шва, где напряжения превзошли предел прочности. В связи с этим необходимо ввести (задействовать) исследователей, инженеров и ученных в области физики сопротивления материалов, в виду интенсивного развития этой области науки за последние годы, открываются широкие возможности по краткосрочному прогнозированию землетрясений. Путем изучения и анализа пороговых значений прочности материалов (композитных, смешанных и не однородных) на стыках и сейсмических швах!

Энергия землетрясения в основном определяется не сдвиговым напряжением, а размерами очага. Таким образом крупные землетрясения имеют очаги большого размера, а слабые – малого.

Г. А. Гамбурцев считал необходимым развивать лабораторные исследования, в сфере изучения физико-механических свойств горных пород при высоких давлениях и температурах, моделирование явлений предшествующих землетрясению, а также процесса землетрясения, изучение закономерности и механизма образования тектонических разрывов методами полевых наблюдений и моделирования (тектонические исследования). С сейсмической активностью могут быть связанны микросейсмы глубинного происхождения. Он предложил изучать и научиться различать микросейсмы глубинного и другого происхождения, лоцировать источники микросейсм, изучать их спектральный состав и его вариации.

К работам по прогнозу были привлечены методы Г. А. Гамбурцева:

ГСЗ, метод удаленных взрывов, метод сейсмического просвечивания, КМИЗ (корреляционный метод изучения землетрясений), азимутальный метод. КМИЗ предназначался для повышения точности определения координат очагов землетрясений (районирования), для выделения и расшифровки таких сейсмических явлений, которые по данным одиночных станций могли быть отнесены к случайным помехам.

Метод сейсмического просвечивания, ГСЗ и КМИЗ позволяют изучать тонкую структуру волнового поля, исследовать пространственные и временные вариации сейсмических параметров.

Геологическая среда разнообразна по своему строению, характеризуется наличием блоков и неоднородностей разного масштаба, тонкой слоистостью, градиентностью, большей или меньшей горизонтальной дифференциацией. Жизнь сейсмических швов, микросейсмы глубинного происхождения, указывают, что блоки испытывают медленные перемещения, среда подвергается растрескиванию и перераспределению напряжений. Строение и свойства среды, особенно, зон разломов в сейсмичных и асейсмичных районах могут отличаться.

Для создания более точных краткосрочных прогнозов, необходимо консолидировать все имеющиеся на сегодняшний день методы прогнозирования, добавив к ним исследования и последние технические методы в области сопротивления материалов. Расширить исследования прочностных и упругих свойств очаговых зон (исследования в данном направлении ведут С. В. Крылов, Е. Н. Тен институт геофизики СО РАН Россия г. Новосибирск), с помощью современных методов спектрального анализа получать более полную информацию о состоянии земной коры в сейсмоактивных районах.

Использовать искусственные спутники земли при получении информации, спектрального анализа, плотности, состава земной коры, давления, а также динамики изменения данных. При отсутствии таких спутников, создать спутники.

Литература

1. Г. А. Гамбурцев. Состояние и перспективы работ в области прогноза землетрясений. Г. А. Гамбурцев. Избранные труды. М.: Изд. АН СССР. 1960. с. 427-435

2. Г. А. Гамбурцев. В. В. Белоусов. Прогноз землетрясений. Г. А. Гамбурцев. Избранные труды. М.: Изд. АН СССР. 1960. с. 436-443

3. Г. А. Гамбурцев. Перспективный план исследований по проблеме «Изыскание и развитие методов прогноза землетрясений». Развитие идей Г. А. Гамбурцева в геофизике. М.: Наука. 1982. с. 304-311

4. Развитие идей Г. А. Гамбурцева в геофизике. М.: Наука. 1982. с. 320

5. С. В. Крылов, Е. Н. Тен. Прочностные и упругие свойства очаговых зон сильных землетрясений на участках Байкальского и Северо-Тянь-Шаньского районов. Геология и геофизика. 1995. т. 36, № 2, с. 137-150

6. Г. А. Гамбурцев. Воспоминания, очерки, статьи. М.: ОИФЗ РАН. 1998. с. 270