SVERT

Вулканическая обстановка



Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения Российской академии наук создан распоряжением Совета Министров СССР от 23.06.1946 г. № 7930 как Сахалинская научно-исследовательская база Академии наук СССР. 6.10.1949 г. база реорганизована в Сахалинский филиал АН СССР.

20.05.1955 г. филиал реорганизован в Сахалинский комплексный научно-исследовательский институт АН СССР (СахКНИИ).

25.10.1984 г. переименован в Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного научного центра АН СССР (с 26.09.1987 г. Дальневосточного отделения АН СССР).

13.12.2011 г. изменен тип и наименование – Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИМГиГ ДВО РАН).

В настоящее время Институт подведомствен Министерству науки и высшего образования Российской Федерации, https://minobrnauki.gov.ru/

Юридический и фактический адрес института: 693022, Россия, г. Южно-Сахалинск, ул. Науки, 1Б Контактные данные и схема проезда приведены на странице http://www.imgg.ru/ru/contact

Директор Института: является доктор физ.- мат наук Богомолов Леонид Михайлович, http://www.imgg.ru/ru/users/leonid-bogomolov.

Целью и предметом деятельности Института является выполнение фундаментальных, поисковых и прикладных научных исследований в области геологии, геофизики и геоэкологии, направленных на изучение природных и техногенных катастрофических явлений и проблем рационального природопользования.

ИМГиГ ДВО РАН в соответствии со своим Уставом осуществляет издательскую деятельность. Ежегодно выпускается 3–4 монографии, http://books.imgg.ru/index.htm, издается научный журнал «Геосистемы переходных зон», http://journal.imgg.ru/

Институт включает: 7 научных лабораторий, отдел аспирантуры, центр коллективного пользования. Фактическая численность персонала (на 31.12.2018 г.) – 120 человек, в том числе 64 научных работника (из них 1 чл.-корр. РАН, 7 докторов и 32 кандидата наук). Средний возраст научных сотрудников ИМГиГ ДВО РАН в настоящее время менее 50 лет. В Институте работает 9 кандидатов наук в возрасте до 35 лет.

Фонды ИМГиГ ДВО РАН содержат научные коллекции образцов природных объектов, главным образом собранных на Сахалине и Курильских островах: минералов, спилов древесных растений Сахалина и Курильских островов, сосудистых растений, мохообразных и лишайников, зоологическую коллекцию.

На базе Института работает Объединенный диссертационный совет Д999.004.03 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук, по специальностям: 25.00.10 – Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых (физико-математические науки), 25.00.29 – Физика атмосферы и гидросферы (физико-математические науки), http://www.imgg.ru/ru/teams/dissertation-council

Достижения института, важнейшие разработки:.

1. Впервые в мире создан официальный государственный нормативный стандарт по учету цунами - Свод правил «Здания и сооружения в цунамиопасных районах. Правила проектирования», нацеленный на применение при проектировании новых и реконструкции эксплуатируемых прибрежных и береговых зданий и сооружений, расположенных в цунамиопасных районах Российской Федерации. СП разработан в целях обеспечения их нормируемой надежности и безопасности при воздействии цунами, а также при разработке проектов территориального планирования по, оценке последствий вероятных цунами и анализе цунами-риска. Создан теоретический базис для вероятностной модели повторяемости цунами пуассоновского типа. Выявлена структура функции повторяемости высот цунами общего вида. Сделаны заключения о характере ее асимптотики для малых и больших высот цунами. Построены обзорные карты цунамирайонирования для ряда побережий Дальнего Востока России

2. Открыты новые направления океанологических исследований: морское волнение подо льдом и хаотичность колебаний в морских динамических системах. Выявлены ранее неизвестные эффекты генерации и распространения опасного морского волнения. Обнаружен и исследован эффект генерации низкочастотных микросейсм (с периодами около 50 и 100 с) инфрагравитационными волнами, который предположительно оказывает влияние на процессы накопления/снятия напряжений в земной коре. Пики на близких периодах наблюдались во время штормов в двух различных районах юго-восточного побережья острова Сахалин в разные годы, что позволяет говорить о надежном выделении данного эффекта. Идентичность пиков, предположительно, обусловлена сходным характером прибрежного рельефа побережья.

3. Создана высокоточная геодезическая основа геодинамических исследований в зоне схождения Евразийской, Североамериканской и Тихоокеанской тектонических плит. Изучено пространственное положение их границ, оценена глубина контакта и скорость конвергенции на о. Сахалин. Получены уникальные данные о современных геодинамических процессах в Курильской зоне субдукции. Оценен сейсмический потенциал различных участков зоны субдукции. Непрерывные GPS/ГЛОНАСС измерения в эпицентральной зоне Симуширских землетрясений 2006 г. впервые выявили зависимость вязкости астеносферы от скорости наблюдаемого постсейсмического движения земной поверхности. GPS/ГЛОНАСС станциями Охотского региона зарегистрированы косейсмические смещения земной поверхности в результате Охотского землетрясения 24.05.2013 г. Mw=8.3, произошедшего вблизи западного побережья полуострова Камчатка на глубине ~600 км. Построена дислокационная модель глубокофокусного землетрясения в упругом полупространстве, которая описывает тип подвижки в очаге – пологий сброс западного падения под углом 11 градусов, с максимальным смещением – 7 м. Погружающаяся Тихоокеанская плита по толщине была разорвана на 50 км.

4. Разработана единая концепция развития инструментальных сейсмологических наблюдений в Дальневосточном регионе России. На основе выявленных особенностей сейсмичности и глубинного строения отдельных блоков региона составлены новые уточненные годографы Р и SP волн, внедренные с 2006 г. в практику обработки наблюдений Сахалинского филиала «Единой геофизической службы РАН». Создана эффективная методология и математическое обеспечение среднесрочного прогноза сильных землетрясений северо-западной части Тихого океана по потоку сейсмичности, основанные на стабильных закономерностях сейсмического режима. Предложен двухэтапный способ обнаружения завершающей стадии подготовки сильного (М≥5) землетрясения в Сахалинском регионе и прогнозирования момента его возникновения. Разработанные методологии использовались при выработке прогнозных заключений о сейсмической обстановке в Курильском и Сахалинском регионах. Перспективность разработок подтверждена успешными прогнозами ряда разрушительных землетрясений: Шикотанского 1994 г. (Mw=8.3), Токачи-оки 2003 г. (Mw=8.3), Такойского 2001 г (M=5.6), Невельского 2007 г. (Mw=6.2), Онорского 2016 (Mw=5.8)

5.Разработаны методология и программное обеспечение расчета карт пиковых ускорений грунта и коэффициентов их вариации для различных периодов повторяемости землетрясений, а также карт псевдо-спектральных ускорений грунта на основе вероятностного анализа сейсмической опасности с использованием метода логического дерева. На базе этой методологии выполнено детальное сейсмическое районирование территорий более 20 населенных пунктов Сахалинской области, а также и районов строительства инфраструктур нефтегазовых проектов «Сахалин-1», «Сахалин-2» и «Сахалин-5». Осуществлено уточнение фоновой сейсмичности территории в окрестности строительства Сахалинской ГРЭС-2 (севернее п. Ильинский, о. Сахалин). В ходе дешифрирования аэрофотоснимков изучаемой территории, обнаружено пять неизвестных прежде активных разломов, расположенных за пределами участка изысканий. Разработаны карты детального сейсмического районирования в параметрах макросейсмической интенсивности сотрясений (IMSK) и пикового ускорения грунта (PGA, g) для периодов повторяемости 500, 1000 и 5000 лет . Оценки IMSK на картах ДСР в центральном пункте изысканий для средних грунтов II категории оказались ниже по сравнению с аналогичными данными ОСР-97 на 0.4 (карта А), 1.0 (В) и 0.3 (С) балла.

6. На примере сейсмичности двух регионов (Китая и северо-западной части Тихоокеанского сейсмического пояса) установлено наличие связи между двумя природными явлениями – сильными землетрясениями и струйными течениями (Jet потоками) в атмосфере. Совместный анализ обоих типов данных за период наблюдений 2006-2010 гг. показал, что концы фронта или хвоста групп реактивной струи сохраняют свое положение в течение 6 и более часов в окрестностях эпицентров сильных (М > 6.0) землетрясений, предваряя такие события на срок от нескольких суток до двух месяцев.

7. Выполнена тектонофизическая реконструкция поля тектонических напряжений для северо­западного фланга Тихоокеанской сейсмофокальной области в районе подготовки очага землетрясения Тохоку 2011 г. Ось океанического желоба резко разделяет верхнюю часть тектоносферы на два геодинамических режима: субгоризонтального сжатия к западу от оси желоба и субгоризонтального растяжения к востоку от оси желоба. Установлено, что развитие очага происходило в области сочленения участков коры с высоким и низким уровнем эффективного давления. Выполнена реконструкция параметров современного напряженного состояния земной коры и верхней мантии в районе Южных Курильских островов до и после Шикотанского землетрясения 4(5) октября 1994 г. На большей части исследуемой территории значения параметров тензора напряжений имеют стабильный характер, преимущественный геодинамический режим – горизонтальное сжатие, основной тип тензора момента – сдвиг. Изменение характера поля напряжений в основном наблюдается в зоне сопряжения Японской и Курило-Камчатской сейсмофокальных областей.

8. Впервые обобщены данные о практике полувекового применения донных станций и сейсмографов в сейсмических и сейсмологических экспериментах по изучению скоростной структуры земной коры и подстилающей мантии на ложе северо-западной части Тихого океана и его окраинных морях, а также тонкой структуры сейсмофокальных зон Беньофа и Тараканова. Эти сведения, которые имеют первостепенную значимость для расшифровки тектоники, геодинамики, магматизма и геотермического режима северо-западной части Тихоокеанского региона, невозможно получить другими геофизическими методами (ГСЗ, КМПВ, МОГТ, НСП и т.п.).

9. Установлен петрохимический состав изверженных пород Охотоморского коллизионного шва (40-70х1200 км). Сложен он серпентинитовым меланжем, включающим блоки океанской плиты, юрские-палеогеновые базальты которой сформировались в спрединговых зонах (MORB), в океанских внутриплитных (WPB), островодужных и окраинно-морских (IAB) обстановках, а континентальные базальты – в континентальных рифтовых, островодужных и трапповых обстановках. В современное время этот коллизионный шов трансформирован в мантийно-коровую сдвиговую зону, разделяющую Охотоморскую и Амурскую тектонические плиты. Формирование складчато-блоковой структуры Западно-Сахалинского террейна завершается в четвертичное время. Северо-восточное сжатие в эоцене-плиоцене вызывало правосторонние перемещения вдоль ограничивающих террейн субмеридиональных разломов, вызывавших дислокации прилегающих отложений, аналогичные дислокациям вблизи зон разломов, периодически происходившим в кайнозое в рифтовые стадии формирования нефтегазовых осадочных бассейнов о. Сахалин и его шельфа.

10. На основе спутниковых данных и видеонаблюдений проведен комплексный анализ вулканической активности на Курильских островах за 2017 год. Выявлены основные параметры эруптивных событий, связанных с вулканами Эбеко (о. Парамушир), Чиринкотан (о. Чиринкотан), Пик Сарычева (о. Матуа) и Кудрявый (о. Итуруп). Даны рекомендации по использованию ДЗЗ для выявления термальных аномалий как предвестников вулканических извержений и динамики распространения пепловых облаков. Результаты мониторинга группой SVERT в оперативном режиме передавались ГО и ЧС Сахалинской области и международные консультативные центры по вулканическим пепловым облакам. По данным спутникового мониторинга установлено, что в 2013-2016 гг., наблюдалось два эпизода эксплозивной активности вулкана Чиринкотан. Использование сервиса VolSatView существенно расширило возможности для выявления термальных аномалий и идентификации пепловых выбросов, что позволило значительно повысить эффективность и качество мониторинга вулканической активности на Курильских островах и Камчатке.

11. Впервые в мире рассмотрены механизмы размыва берегов с избытком наносов в зоне пляжа, природной волногасящей системы. Основные закономерности пространственной структуры разрушения берегов северо-восточного Сахалина определяют явления ритмичности в проявлении процессов размыва. Установлены ритмы размыва с длиной волны 1.3, 2.0, 4.0, 5.6, 8.5, 11.6, 25.6, 64 км, определены механизмы их возникновения. Показана ошибочность представлений о прекращении активной морфолитодинамической фазы развития береговой зоны при переходе температур на среднесуточные минусовые отметки. Ухудшение волногасящих свойств пляжа (дренажных и шероховатости) при промерзании (до образования припая или наледи) является одним из наиболее существенных факторов рельефообразования на берегах приливных субарктических морей, высота отметок заплеска увеличивается на 30-45%)

12. Для флоры мхов и лишайников острова Сахалин выявлены 32 новых вида лишайников, из них вид Physcia dimidiata (Arnold) Nyl. является новым для Дальнего Востока России. На Кунашире на термальных источниках вулкана Головнина и на Столбовских термальных источниках выявлены два новых для острова вида мхов Meesia triquetra Angstr. и Stereodon plumaeformis Mitt. Для трех редких видов мхов (Sphagnum fallax H. Klinggr., S. fimbriatum Wilson, S. palustre L.) выявлены новые места их произрастания.