Схема станции

Экспериментальная база, позволяющая осуществлять фундаментальные и прикладные исследования в области сейсмологии, представлена сетью комплексных геофизических обсерваторий, сейсмических, гидрогеохимических, гидродинамических станций, геофизических пунктов наблюдений, сейсмобиологических стационаров, химлабораторией, системой сбора и передачи информации, локальным центром обработки, банками данных.

Система сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений на территории Казахстана развивается в четырех уровнях. Первый уровень - телесейсмическая сеть наблюдений. Она через сейсмологическую обсерваторию "Обнинск" Российской Федерации интегрирована в глобальную сейсмологическую сеть.

Второй - региональная система сейсмологических наблюдений на всей сейсмоактивной территории Казахстана. Она предназначена для обеспечения материалами исследований по разработке карт сейсморайнирования и долгосрочного прогноза землетрясений. Третий - локальные прогностические системы созданы в районах ожидаемых сильных землетрясений по долгосрочному прогнозу, а также на крупных нефтегазовых месторождениях и районах строительства АЭС. Основная задача, на которую ориентированы локальные системы наблюдений, - сбор данных, обеспечивающих средне- и краткосрочный прогноз землетрясений. Четвертый - система инженерно-сейсмометрических наблюдений на территории крупных городов и населенных пунктов, оснащенная цифровыми станциями сильных движений АLTUS-ETNA.

Система телесейсмических наблюдений объединяет опорные сейсмические станции Алматы, Шымкент, Тараз, Талдыкорган, Семипалатинск, оснащенные длиннопериодной аппаратурой для регистрации далеких землетрясений. Телесейсмическая сеть обеспечивает представительную регистрацию землетрясений с М 3,5 на всей территории Казахстана.

Система региональных сейсмологических наблюдений включает сейсмические станции и пункты глобальных позиционных спутниковых измерений GPS. Сеть сейсмических станций обеспечивает уровень представительной регистрации землетрясений энергетических классов К 6,5 - в центральной части хребтов Заилийский и Кунгей Алатау, К 7,5 - на всей территории Северного Тянь-Шаня и Джунгарии, К 8,0 - на юге Казахстана и К 9,5 - на территории Восточного Казахстана. В соответствии с четырехсторонним соглашением между США, Россией, Казахстаном и Киргизией с 1992 года получили развитие глобальные позиционные измерения спутниковыми методами GPS. Казахстанская часть полигона включает более 150 пунктов, большинство из которых приурочено к горной части исследуемой территории.

Локальная система сейсмологических наблюдений развернута в пределах Северного Тянь-Шаня и Джунгарии. Наиболее насыщена она пунктами регистрации в районе г.Алматы, где выделено несколько зон долгосрочного прогноза землетрясений. В данной системе задействованы практически все методы наблюдений: сейсмика, геофизика, гидрогеодинамика, гидрогеохимия, деформография и сейсмобиология.

Сейсмические пункты оснащены цифровыми системами регистрации и сбора данных IDS-24, GPS-18 швейцарского производства с динамическим диапазоном 130 дБ. В состав системы входит приемник точного времени GPS, компьютер с программным обеспечением, позволяющим просматривать данные, производить детальный математический анализ, а также передачу данных по каналам связи.

В локальной системе значительное развитие получили геофизические методы. Они включают геомагнитные (модульные и компонентные), электротеллурические наблюдения и работы по изучению электромагнитного излучения.

Сеть геомагнитных наблюдений состоит из 17 пунктов. На всех установлены высокоточные протонные магнитометры МВ-1 с цифровой магнитной регистрацией, а на четырех пунктах абсолютные компонентные магнитометры МВ-03, позволяющие измерять модуль полного вектора магнитного поля, его вертикальные и горизонтальные составляющие, угол склонения горизонтального вектора и угол наклонения полного вектора. Дискретность измерений - 1 минута.

Электротеллурические наблюдения проводятся на семи пунктах в наземном варианте, при котором измерительные электроды располагаются в шурфах. Длина разносов составляет 50-200 метров. С 1997 года на пяти пунктах введены в эксплуатацию скважинные установки, позволившие в большей мере исключить влияние атмосферных факторов. При монтаже измерительных кабелей в тело скважины применена закладка скважины бентонитовой глиной, что дает надежный контакт электродов с породой, сохранность измерительных кабелей, а также непосредственно скважины. В обоих типах установок применяется современный цифровой многоканальный регистратор ГИП-3. Дискретность измерений - 1 минута.

Гидрогеохимические и гидрогеодинамические исследования среди других методов наблюдений выделяются значительным количеством регистрируемых параметров, разнообразием применяемой аппаратуры, способами регистрации (от визуального до автоматического) и дискретностью измерений. Наблюдения за изменением параметров азотных термальных вод проводятся на 12 пунктах. Глубины скважин варьируют от 200 до 2500 метров. Всего наблюдается 24 параметра. Это динамические, физико-химические, ионно-солевой и газовый состав. Большая часть параметров регистрируется и определяется непосредственно на пунктах наблюдений. Газовый состав определяется в центральной химической лаборатории, где также производится периодический контроль за качеством проводимых на пунктах наблюдений химических анализов.

В гидрогеологических наблюдениях остро стоит вопрос об обеспечении современными регистрирующими и аналитическими приборами. Частично данная проблема решается собственными разработками. В этих целях модернизированы и переоборудованы более эффективными газоотборниками приборы для измерения эманации радона. Разработаны и эксплуатируются ультразвуковые уровнемеры и расходомеры. Соответственно, к этим приборам разработаны блоки регистрации с твердотельной памятью. Следующим шагом автоматизации гидрогеохимических наблюдений является разработка "Автоматизированного рабочего места оператора гидрогеохимической станции (АРМ)" на базе персонального компьютера.

Деформографические и наклономерные наблюдения имеют ограниченное распространение, объясняемое отсутствием соответствующей аппаратуры. Деформографические наблюдения проводятся на пунктах "Медео", "Курты", "Тургень" в специализированных штольнях, пройденных в скальных породах и в плане имеющих П-образную форму. Штольни оснащены кварцевыми прецизионными деформографами, которые работают более 20 лет. Учитывая надежность и уникальность данных приборов для дальнейшей эксплуатации с интеграцией в современные средства передачи и обработки информации, разработана система съема и регистрации данных в цифровом виде. Наклономерные наблюдения проводятся на пунктах "Тургень" и "Курты" штольневыми наклономерами "НШ-1", переоборудованными цифровыми регистрирующими приборами "ГИП-3", а на пункте "Медео" автоматической сейсмической наклономерной станцией "АСНС" с аналоговой записью на диаграммную ленту. Организованы светодальномерные наблюдения на двух стационарных площадках, расположенных на пунктах "Тургень" и "Известковый". На каждой площадке оборудованы четыре разнонаправленные измерительные линии, линейные измерения на которых выполняются прецизионным лазерным светодальномером СП-2. Измерительные линии расположены в крест простирания разломов первых порядков, а их длина составляет от 621 до 3468 метров. Как отмечалось выше, при проведении исследований по определению глобальных тектонических движений применяется спутниковая геодезия (GPS). Работы по сети GPS проводятся совместно с Институтом высоких температур Российской Академии наук. Измерения на сети выполняются один раз в год.

Сейсмобиологические наблюдения проводятся на четырех специализированных биостационарах и сейсмологической станции "Медео". Видовой состав животных довольно широкий и представлен тремя видами птиц, четырьмя - пресмыкающихся, двумя - рыб и двумя - млекопитающих. Для регистрации двигательной активности змей разработан и изготовлен прибор "Да-1". Начаты работы по автоматизации регистрации звуковой сигнализации волнистых попугайчиков.