Экспериментальная база
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.
Ссылки
Официальный сайт Президента Республики Казахстан
Комитет по Чрезвычайным Ситуациям МВД РК
Казахский национальный исследовательский технический университет им. К.И.Сатпаева
Казахский национальный исследовательский технический университет им. К.И.Сатпаева
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Правительство Республики Казахстан
Институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН
Центр Сбора и Обработки Специальной сейсмической информации