Прогнозування землетрусів на підставі аналізу коливань рівня води в контрольній свердловині
DOI:
https://doi.org/10.24028/gj.v45i6.293312Ключові слова:
тренд амплітуди, процес поглинання, модель прогнозу, критичність середовища поштовху, Криворізько-Кременчуцький глибинний розлом, підземні водиАнотація
Розглянуто методику та результати прогнозування землетрусів. Методика заснована на припущенні, що підготовку землетрусу можна віднести до процесів, які розвиваються в режимі розриву. Дослідження на території Криворізького залізорудного басейну (Кривбасу) підтвердили, що коливання рівня підземних вод у глибокій свердловині (завглибшки 815 м) залежать від процесів сучасної деформації літосфери Землі, проявом яких є зміна пружно-деформаційного стану земної кори в тектонічних зонах. Криворізько-Кременчуцький розлом коромантійного закладання формує в кристалічному фундаменті різнорангову систему розломів, які визначають гідродинаміку підземної фільтрації території Кривбасу.
Наведені у статті результати аналізу коливань води в контрольній моніторинговій свердловині засвідчують наявність інформації про підготовчий період задовго до землетрусу. Крім того, процес підготовка землетрусу має явні ознаки процесу розриву. На це вказує наявність періодичної складової коливань води, яка накладається на основний процес зміни рівня води в свердловині у підготовчий період. Частота періодичної складової коливань води збільшується в міру наближення дати землетрусу. Відповідно до особливостей процесів, що відбуваються в режимі розширення, параметр, який характеризує зменшення з часом періоду коливань періодичної складової води, зменшується, а частота коливань цієї складової відповідно зростає. Це дало можливість передбачити землетрус у Кривбасі 29 липня 2017 р. з магнітудою 4,1 за півтора року. Крім того, для прогнозу землетрусу виявилося достатньо спостережень за коливаннями рівня води протягом 120 днів у лютому—червні 2016 р. На прикладі ретропрогнозу землетрусу, що стався на території Кривбасу 29 липня 2017 р., було оцінено можливості методики прогнозування локальних землетрусів. Результати тестування методики підтвердили покладені в неї припущення. Апробація методики дала змогу прогнозувати час загострення сейсмічної обстановки на території видобування залізної руди потужними вибуховими роботами.
Посилання
Azarov, N.Ya. (Ed.). (2006). Geological-geophysical model of the Krivoy Rog-Kremenchug suture zone of the Ukrainian Shield. Kiev: Naukova Dumka, 196 p. (in Russian).
Biagi, P.F., Ermini, A., Kingsley, S.P., Khat¬kevich, Y.M., & Gordeev, E.I. (2000). Ground¬water ion content precursors of strong earth¬qua¬kes in Kamchatka (Russia). Pure and Ap¬plied Geophysics, 157, 1359—1377. https://doi.org/10.1007/PL00001123 (in Russian).
Gintov, O.B. (2015). Problems of geodynamics of the Ukrainian Shield in Precambrian. Geofizi-cheskiy Zhurnal, 37(5), 3—22. https://doi.org/ 10.24028/gzh.0203-3100.v37i5.2015.111142 (in Russian).
Hsieh, P.A., Bredehoeft, J.D., & Farr, J.M. (1987). Determination of aquifer transmissivity from Earth tide analysis. Water Resources Research, 23(10), 1824—1832 https://doi.org/10.1029/WR023i010p01824.
Hwang, H.S., Hamm, S.Y., Cheong, J.Y., Lee, S.H., Ha, K., Lee, C., Woo, N.C., Yun, S.M., & Kim, K.H. (2020). Effective time- and frequency-domain techniques for interpreting seismic precursors in groundwater level fluctuations on Jeju Island, Korea. Scientific Reports, 10, 7866. https://doi.org/10.1038/s41598-020-64586-0.
Kopylova, G.N., & Boldina, S.V. (2019). Hyd¬ro¬geoseismic variations of water-level in Kam¬chat¬¬ka wells. Petropavlovsk-Kamchatsky: Kam-
¬chat¬press, 144 p. (in Russian).
Kopylova, G.N., & Boldina, S.V. (2021). Hyd¬ro¬geological precursors of earthquakes and volcanic activations according to observation data in Kamchatka peninsula wells. Earth Sciences and subsoil Use, 44(2), 141—150. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2021-44-2-141-150.
Myasnikova, N.V., Dolgikh, L.A., & Myas¬nikova, M.G. (2011). Application of expansion in empirical modes in digital signal processing problems. Sensors and Systems, (5), 8—10 (in Russian).
Nagornyi, V.V. (2018). Earthquake forecasting by the results of the seismic signal trend analysis. Geofizicheskiy Zhurnal, 40(6), 159—176. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i6.2018.151054 (in Russian).
Nahornyi, V., & Pigulevskiy, P. (2022). Vibration forecast in Europe from the results of groundwater monitoring on the territory of Ukraine. MM Science Journal, 5926—5930. https://doi.org/10.17973/MMSJ.2022_10_2022053.
Nahornyi, V., Pigulevskiy, P., Svystun, V., & Shum¬lianska, L. (2020). To the question of verification of forecasting methods of earthquakes. XIV Int. Sci. Conf. «Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment», 10—13 November 2020, Kyiv, Ukraine. Extended Abstracts. https://doi.org/ 10.3997/2214-4609.202056080.
Omelchenko, V.V., & Pigulevskyy, P.G. (2020). Geological structure of the Ingulets-Kryvyi Rih-Krupetsk suture zone within Northern side of the Dnipro-Donets Depression. Geo¬fizicheskiy Zhurnal, 42(4), 108—119. https:// doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i4.2020. 210675.
Panda, A., Nahornyi, V., Pigulevsky, P., & Pan¬dova, I. (2021). Vibration forecasting by the results of synchronous control of water level changes in several observing wells. MM Science Journal, 4383—4387. https://doi.org/10.17973/MMSJ.2021_6_2021014.
Pihulevskyi, P.G., Anisimova, L.B., Kali¬ni¬¬chen¬ko, O.O., Panteleeva, N.B., & Han¬chuk, O.V. (2021). Analysis of natural and tech¬¬no¬genic factors on the seismicity of Kry¬vyi Rih. Journal of Physics: Conference Ser-
i¬es 2021. https://doi.org/10.1088/1742-6596/ 1840/1/012018.
Pigulevskiy, P.G., & Svistun, V.K. (2011a). Some results of the groundwater regime automated monitoring in aseismic territories (on the example of the Dnipropetrovsk region). Mineral resources of Ukraine, (2), 42—48 (in Russian).
Pigulevskiy, P.G., & Svistun, V.K. (2011b). Using base of hidrogeodeformation automated monitoring data of groundwater regime in earthquake prediction. Geoinformatics 2011 — 10th Int. Conf. on Geoinformatics: Theoretical and Applied Aspects, Kiev, 10—13 May, 2011 (pp. 1—5). https://doi.org/ 10.3997/2214-4609. 20145150 (in Russian).
Pigulevskij, P.G., Svistun, V.K., & Chuprina, I.S. (2010). The creation the hydrodynamic data ba¬se of automatic monitoring results of groundwater parameters. Geoinformatics 2010 — 9th Int. Conf. on Geoinformatics: Theoretical and Applied Aspects, A056. https://doi.org/ 10.3997/2214-4609.201402815 (in Russian).
Pigulevskyy, P.G., Svistun, V.K., Mechnikov, Yu.P., Kyrylyuk, O.S., & Lisovoy, Yu.V. (2016). Features of disjunctive tectonics of Kryvyi Rih iron ore area. Geofizicheskiy Zhurnal, 38(5), 154—163. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v38i5.2016.107829 (in Ukrainian).
Podlazov, A.V. (2009). Regimes with aggravation with complex indicators. Log-periodic oscillations in the model of fiber bundle rupture. Preprints of the IPM im. M.V. Keldysh, (35) (in Russian).
Sheremet, E.M. (Ed.). (2011). Kryvyi Rih super-deep well SG-8. Donetsk: Noulidge, 555 p. (in Russian).
Svistun, V., & Pigulevskiy, P. (2021). Gravimetric survey and gravimetric database in Ukrain. 20th Int. Conf. Geoinformatics — Theoretical and Applied Aspectsthis, 11—13 May 2021 (pp. 1—7). https://doi.org/10.3997/2214-4609. 20215521132.21132.P5.
Shnol, S.E. & Chapter, I.I. (1997). Belousov and his oscillatory reaction. Heroes and villains of Russian science (pp. 144—166). Moscow: Kron-Press (in Russian).
Tiapkin, О.К., Pihulevskyi, P.H., & Dovbnich, М.М. (2017). Taking into account of influence of earth crust faults in solving geological and geoecological tasks by geophysical methods. Scientific Bulletin of National Mining University, (6), 15—22.
Urentsov, O.V. (2008). Checking the possibility of predicting crises in the financial market using the method D. Sornette. Proc. of the ISA RAS, 40, 174—191 (in Russian).
Wang, C.Y. (2007). Liquefaction beyond the near field. Seismological Research Letters, 78(5), 512—517. https://doi.org/10.1785/gssrl.78.5.512.
Wang, C.Y., & Manga, M. (2010). Earthquakes and water. Berlin-Heidelberg: Springer, 228 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 P.I. Pigulevskiy, V.V. Nahornyi
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
