Наука и технологические разработки: статья

СЕЙСМИЧЕСКИЕ И ГЕОАКУСТИЧЕСКИЕ ОТКЛИКИ ЗЕМНОЙ КОРЫ НА ЗОНДИРОВАНИЯ МОЩНЫМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ИМПУЛЬСАМИ НА ТЕРРИТОРИИ БИШКЕКСКОГО ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО ПОЛИГОНА
С.А. Имашев А.К. Рыбин
Научная станция РАН
Журнал: Наука и технологические разработки
Том: 102
Номер: 2-3
Год: 2023
Страницы: 63–88
УДК: 550.348; 550.37+550.379
DOI: 10.21455/std2023.2-3-3
Ключевые слова: электровоздействие, сейсмический шум, геоакустический шум, электросейсмический эффект, электроразведочная генераторная установка
Аннотация: Представлены результаты, полученные при исследовании отклика геосреды в сейсмическом и геоакустическом полях во время электромагнитных зондирований земной коры с помощью мощных искусственно создаваемых токовых импульсов. Такие зондирования Научная станция РАН регулярно осуществляет на территории Бишкекского геодинамического полигона (БГП) начиная с 80-х годов прошлого столетия. На первом этапе исследований зондирующие токи формировались с помощью магнитогидродинамического (МГД) генератора, а с 1993 г. по настоящее время для этих целей используется электроразведочная генераторная установка ЭРГУ-600. Рассмотренные в работе отклики геосреды в сейсмическом и геоакустическом полях, зарегистрированные синхронно с зондирующими токовыми импульсами, меняют свою форму в зависимости от режима зондирования (зондирование биполярными или однополярными импульсами). Особенности обнаруженных сейсмических и геоакустических откликов отражают вклад в результирующий регистрируемый сигнал различных электромагнитных эффектов, происходящих в проводящей геосреде.
Список литературы: Авагимов А.А., Зейгарник В.А., Файнберг Э.Б. О пространственно-временной структуре сей- смичности, вызванной электромагнитным воздействием // Физика Земли. 2005. № 6. С.55– 65.

Богомолов Л.М. Поиск новых подходов к объяснению механизмов взаимосвязи сейсмичности и электромагнитных эффектов // Вестник ДВО РАН. 2013. № 3 (169). С.12–18.

Богомолов Л.М., Костылев Д.В., Костылева Н.В., Гуляков С.А., Дудченко И.П., Каменев П.А., Стовбун Н.С. Наблюдения обратного сейсмоэлектрического эффекта II рода при электро- зондированиях в районе Центрально-Сахалинского разлома // Геосистемы переходных зон. 2023. Т. 7, № 2. С.115–131. https://doi.org/10.30730/gtrz.2023.7.2.115-131

Закупин А.С., Аладьев А.В., Богомолов Л.М., Боровский Б.В., Ильичев П.В., Сычев В.Н., Сычева Н.А. Взаимосвязь электрической поляризации и акустической эмиссии образцов геоматериалов в условиях одноосного сжатия // Вулканология и сейсмология. 2006. № 6. С.22–33.

Закупин А.С., Богомолов Л.М., Мубассарова В.А., Ильичев П.В. Сейсмоакустические проявления воздействий мощных импульсов тока по данным скважинных измерений на Бишкекском геодинамическом полигоне // Физика Земли. 2014. № 5. С.105–120. https://doi.org/ 10.7868/S000233371404019X

Зейгарник В.А., Богомолов Л.М., Новиков В.А. Электромагнитное инициирование землетрясений: полевые наблюдения, лабораторные эксперименты и физические механизмы (обзор) // Физика Земли. 2022. № 1. С.35–66. https://doi.org/10.31857/S0002333722010100

Имашев С.А., Чешев М.Е. Фрактальный анализ геоакустических сигналов, регистрируемых на территории Бишкекского геодинамического полигона // Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова. 2019. № 2-1 (50). С.286–292.

Проявление геодинамических процессов в геофизических полях / Отв. ред. Е.П. Велихов, В.А. Зейгарник. М.: Наука, 1993. 158 с.

Смирнов В.Б., Завьялов А.Д. К вопросу о сейсмическом отклике на электромагнитное зондирование литосферы Земли // Физика Земли. 2012. № 7–8. С.62–88.

Соболев Г.А., Пономарев А.В. Физика землетрясений и предвестники. М.: Наука, 2003. 270 с.

Сычев В.Н., Имашев С.А. Оценка параметра Херста сейсмического сигнала // Геосистемы пере- ходных зон. 2017. Т. 1, № 2. С.50–61.

Тарасов Н.Т. Изменение сейсмичности коры при электрическом воздействии // Докл. Академии наук. 1997. Т. 353, № 4. С.542–545.

Тарасов Н.Т., Тарасова Н.В., Авагимов А.А., Зейгарник В.А. Воздействие мощных электромагнитных импульсов на сейсмичность Средней Азии и Казахстана // Вулканология и сейсмо- логия. 1999. № 4–5. С.152–160.

Чешев М.Е., Сычев В.Н., Имашев С.А. Алгоритм оптимального выбора диапазонов временного ряда для задач фрактального анализа // Геосистемы переходных зон. 2018. Т. 2, № 2. С.125–130. https://doi.org/10.30730/2541-8912.2018.2.2.125-130

Bogomolov L.M., Ilyichev P.V., Novikov V.A., Okunev V.I., Sychev V.N., Zakupin A.S. Acoustic emis- sion response of rocks to electric power action as seismic-electric effect manifestation // Ann. Geophys. 2004. V. 47, N 1. P.65–72. https://doi.org/10.4401/ag-3259

Chen B., Mu Y. Experimental studies of seismoelectric effects in fluid-saturated porous media // J. Ge- ophys. Eng. 2005. V. 2, Iss. 3. P.222–230. https://doi.org/10.1088/1742-2132/2/3/006

Gavrilov V.A., Panteleev I.A., Ryabinin G.V., Morozova Yu.V. Modulating impact of electromagnetic radiation on geoacoustic emission of rocks // Rus. J. Earth Sci. 2013. V. 13. Art. ES1002. 16 p. https://doi.org/10.2205/2013ES000527

Holton T. Digital Signal Processing: Principles and Applications. Cambridge: University Press, 2021. 1058 p. https://doi.org/10.1017/9781108290050

Imashev S., Mishchenko M., Cheshev M. Fractal analysis of seismoacoustic signals of near-surface sedimentary rocks in Kamchatka // Geofizika. 2019. V. 36, N 2. P.153–169. https://doi.org/ 10.15233/gfz.2019.36.15

Jouniaux L., Ishido T. Electrokinetics in Earth sciences: A tutorial // Int. J. Geophys. 2012. V. 2012. Art. 286107. 16 p. https://doi.org/10.1155/2012/286107

Panteleev I.A., Gavrilov V.A. Implications of electrokinetic processes for the intensity of geoacoustic emission in the time vicinity of a tectonic earthquake: A theoretical study // Rus. J. Earth Sci. 2015. V. 15. Art. ES4003. 14 p. https://doi.org/10.2205/2015ES000557

Peng R., Gao F., Liu Z., Sun Y., Cao D., Di B., Wei J. The effects of porous medium parameters on electroseismic conversion // J. Appl. Geophys. 2023. V. 212. Art. 105004. https://doi.org/ 10.1016/j.jappgeo.2023.105004

Saksala T. Cracking of granitic rock by high frequency-high voltage-alternating current actuation of piezoelectric properties of quartz mineral: 3D numerical study // Int. J. Rock Mech. Mining Sci. 2021. V. 147. Art. 104891. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2021.104891

Saksala T., Ruiz A.R., Kouhia R., Kane A., Hokka M. Modelling of fatigue damage in granitic rock by piezoelectric effect in quartz phase due to alternating current excitation // Geomech. Geophys. Geoenerg. Georesour. 2023. V. 9, Iss. 1. Art. 83. https://doi.org/10.1007/s40948-023-00624-1

Sobotka J. DC-induced acoustic emission in saturated sand models of sedimentary rock // Acta Geo- physica. 2010. V. 58, Iss. 1. P. 163–172. https://doi.org/10.2478/s11600-009-0046-1

Zhu Z., Toksöz M.N., Burns D.R. Electroseismic and seismoelectric measurements of rock samples in a

water tank // Geophysics. 2008. V. 73, N 5. P. E153–E164. https://doi.org/10.1190/1.2952570