Спасение утопающих... Жители Сахалина не одни в противостоянии с сейсмическими угрозами!

Сотрудниками Сахалинского филиала ФИЦ ЕГС РАН и Лаборатории сейсмологии ИМГиГ ДВО РАН начаты работы в рамках выполнения решения протокола Сахалинского филиала Российского экспертного совета по прогнозу землетрясений, оценке сейсмической опасности и риска от 06 октября 2020 года о проведении детального мониторинга в эпицентральной зоне Углегорского землетрясения.

К сожалению, приходится подчеркнуть, что, несмотря на призыв к участию в реализации данного соглашения иных заинтересованных сторон (ИМГиГ ДВО РАН (imgg.ru)), пока все работы проводятся только научными организациями.

Напомним, что 13 сентября 2020 г. в Углегорском районе Сахалинской области произошло землетрясение с магнитудой Mw = 4.8, которое жители ближайших к эпицентру населенных пунктов ощутили силой до 5 баллов по шкале MSK-64. Всего было зарегистрировано 62 повторных толчка. Эпицентры зарегистрированных землетрясений приурочены к системе регионального Западно-Сахалинского разлома и оперяющих его структур. Однако тот факт, что в эпицентральной зоне Углегорского землетрясения 13 сентября 2020 г. ведется активная добыча угля на Солнцевском угольном разрезе (СУР) и массово производятся взрывные работы, не исключает связи сейсмического процесса с техногенной сейсмичностью.

Солнцевский угольный разрез, ключевой добывающий актив Восточной горнорудной компании (ВГК), по итогам 2020 года впервые достиг уровня добычи в в 11 млн тонн, превысив показатель за 2019 год на 21%. При этом пропорционально рос объем вскрышных работ. Так, в 2020 году перемещено почти 97 млн кубометров горной массы, что на 30% прерывает показатели предыдущего года. Известно, что регулярное воздействие на горный массив промышленных взрывов с суммарным весом заряда в сотни тонн и изменение рельефа открытыми горными выработками, включая собственно разрезы и отвалы в виде искусственно насыпанных холмов оказывают сильное локальное воздействие на земную кору, что приводит к ответной сейсмической активизации и может интерпретироваться как наведенная сейсмичность. Установка дополнительных станций в местах добычи полезных ископаемых значительно повышает точность и представительность регистрации как землетрясений, так и проводимых там взрывных работ, и таким образом, позволяет установить периоды сейсмической активизации вблизи открытых горных выработок.

Новые станции установлены в селе Краснополье (населенном пункте максимально приближенным в району вскрышных работ) и на побережье татарского пролива в р-не мыса Хокуй, к югу от Углегорска.

Рис. 1 Обозначены новые станции, участки разработки угольных месторождений (и их авиафотосъемка), а также эпицентры землетрясений сентября 2020 года.

При развертывании станций использовано новейшее сейсмическое оборудования производства Nanometrics (Канада): широкополосный сейсмометр Trillium Compact 120s и регистратор сейсмических сигналов Centaur CTR4-3S (рис.2). Обеспечена передача данных, установленных станций, в режиме реального времени на сервера сбора РИОЦ «Южно-Сахалинск» (СФ ФИЦ ЕГС РАН). Проведена настройка программного обеспечения для использования данных, поступающих с новых станций.

Рис.2 Оборудование регистрации сейсмических событий (сейсмометр и регистратор сейсмических сигналов Nanometrics) в процессе настройки с использованием специализированного ПО

Совместное использование новых источников сейсмологических данных с данными, поступающими с сейсмической станции СФ ФИЦ ЕГС РАН «Углегорск» позволяет оперативно формировать устойчивые решения по сейсмическим событиям, происходящим в районе СУР, что было подтверждено обработкой сейсмических событий в данном районе, произошедших непосредственно после ввода станций в эксплуатацию. Стоит отметит, что за 5 дней, после установки станций, в Углегорском районе было зарегистрировано 5 сейсмических событий, из которых 2 техногенного характера, а 3 — собственно землетрясения, качественная обработка одного из которых (с магнитудой ML=1.3) была бы очевидно невозможна без использования записей новых станций. Результаты обработки зарегистрированных событий представлены на рисунке 3.

Рис.3 Сейсмические события в Углегорском районе в период с 22 по 27 апреля (синим цветом выделены промышленные взрывы в районе СУР)

Дополнительно на станции «Углегорск» в оборудованном колодце на глубине 5,5 м установлен молекулярно-электронный гидрофон, который позволит проводить спектральный анализ сейсмического шума до частоты 125Гц, а в сейсмопавильоне станции — оборудование для регистрации изменения уровня подпочвенного радона с целью оценки возможных изменения структуры трещинно-порового пространства, в том числе и при прохождении фронта ударной волны от промышленных взрывов.

Таким образом, в настоящий момент можно сказать, что в Углегорском районе введен в эксплуатацию полноценный комплекс геофизических наблюдений за сейсмической обстановкой района. Структурная схема комплекса представлена на рисунке 4.

Рис.4 Схема комплекса геофизических наблюдений в районе СУР.

В дальнейшем планируется развитие указанного комплекса за счет ввода в эксплуатацию дополнительных станций в районе СУР. Создаваемая сеть сейсмических станций (до 4 временных пунктов наблюдений + опорная сейсмическая станция «Углегорск») позволит вести представительную регистрацию сейсмических событий на уровне магнитуды ML=1.0 в непосредственной близости к угольным разрезам, что даст возможность с повышенной точностью контролировать слабую, а также наведённую сейсмичность, сформировавшуюся под постоянным техногенным воздействием на недра. Интеграция данных, поступающих с пунктов наблюдений сети в рамках единой системы мониторинга в Сахалинской области позволит проводить оперативное информирование заинтересованных сторон (ПСО, МЧС, ВГК) о сейсмических событиях с определенной магнитуды с предоставлением точных данных о месте и силе сейсмического события и возможных воздействиях на объекты инфраструктуры района мониторинга.

Кроме работ по вводу в эксплуатацию геофизического оборудования, сотрудниками СФ ФИЦ ЕГС РАН и ИМГиГ ДВО РАН в селе Краснополье в Средней общеобразовательной школе села (где и установлен Пункт сейсмических наблюдений) для учащихся 5- 7 классов по соглашению с Управлением образования Углегорского городского округа проведен открытый урок с презентацией материала «Дыхание Земли», посвященного происхождению и причинам землетрясений, их проявлениям, правилам поведения при землетрясениях и современным методам их регистрации (рис.5)

Рис 5. Сотрудники СФ ФИЦ ЕГС РАН и ИМГиГ ДВО РАН с учениками школы села Краснополье.