Содержание к диссертации
Введение
CLASS Глава 1. Современные методы решения геологических задач. Постановка задачи исследования CLASS . 8
1.1. Основная классификация геологических задач 8
1.2. Основные методы геологоразведки 10
1.3. Основные задачи и методы сейсмологии 11
1.4. Основные понятия линеаментного анализа 17
1.5. Использование программы LES SА для получения ориентационно-структурных характеристик аэрокосмических изображений 21
1.6. Важность методов дистанционного зондирования для решения геологических и геофизических задач. 31
1.7 Основные космические системы дистанционного зондирования.. 34
1.8. Основные характеристики приборного комплекса ASTER (TERRA) 43
1.9. Основные коммерческие программные средства для анализа космических изображений
1.10. Постановка задачи исследования. 49
Глава 2. Исследование спектральных характеристик горных пород исследуемого района и выделение классификационных признаков 53
2.1. Краткая географическая характеристика района исследований 53
2.2. Краткая геологическая характеристика района исследования 59
2.3. Спектральные характеристики горных пород исследуемого района и выделение классификационных признаков 68
Глава 3. Использование изображений спутниковой системы ASTER для обнаружения залежей металлов на севере Чили с применением линеаментного анализа 85
3.1. Сравнительный анализ геологической информативности разнозональных космических изображений при дешифрировании линеаментов. 85
3.2. Сравнительный анализ информативности результатов линеаментного анализа в зависимости от разрешающей способности космоизображений 104
3.3. Сравнительный анализ геологического строения района и результатов линеаментного анализа 115
3.4. Сравнительный анализ карты магнитных аномалий и результатов линеаментного анализа
3.5. Сравнительный анализ металлогенической карты и результатов линеаментного анализа 122
Глава 4. Прогноз землетрясений на основе динамики линеаментов, выявленной при изучении землетрясений в Южной Америке по данным спутника Aster (Terra) 124
4.1. Некоторые результаты наземных методов прогноза землетрясений 124
4.2. Спутниковые методы прогноза землетрясении 122
4.3. Связь между системами линеаментов и положениями эпицентров 132
4.4. Изучение изменений в структуре линеаментов, вызванных землетрясениями в Южной Америке, с применением линеаментного анализа данных спутника Aster (Terra) 134
4.5. Основные характеристики района землетрясения 134
4.6. Анализ динамики линеаментов 137
4.7. Анализ полей плотности штрихов 141
Основные выводы к диссертации. 147
Список литературы 149
- Основные методы геологоразведки
- Краткая геологическая характеристика района исследования
- Сравнительный анализ информативности результатов линеаментного анализа в зависимости от разрешающей способности космоизображений
- Спутниковые методы прогноза землетрясении
Введение к работе
Минерально-сырьевая база является основой любого промышленно развитого государства, поэтому поисково-разведочные работы полезных ископаемых постоянно развиваются и совершенствуются. При геологическом изучении территории и в поисково-разведочных работах используются самые совершенные технологии обработки экспериментальных данных, и прежде всего, основанные на современных достижениях компьютерных технологий.
В геологии одним из наиболее актуальных и перспективных направлений является разработка автоматизированных технологий тематической обработки многозональных космических изображений для решения различных съёмочных и поисково-разведочных задач, а также прикладных геологических и геофизических задач, связанных с прогнозом опасных природных процессов, например, с прогнозом землетрясений.
Для территории Чили использование материалов дистанционного зондирования поверхности Земли имеет особое значение, не только потому, что аэрокосмические технологии, занимающие важное место в современных науках о Земле, позволяют получить новую тематическую геопространственную информацию, но еще и потому, что большая часть её территории занята труднодоступными высокогорными хребтами Анд (высота до 6880 м), где имеется много вулканов, и случаются частые
землетрясения. В этих условиях применение известных и разработка новых автоматизированных компьютерных технологий обработки космических изображений с целью получения различной геологической информации с учетом геолого-географических особенностей территории Чили является очень актуальной проблемой, решение которой способствует получению новой геологической информации, повышению достоверности и оперативности её получения, а также прямому и косвенному экономическому эффекту - резкому снижению затрат на геолого-поисковые, прогнозные и другие виды работ, нацеленных на расширение минерально-сырьевой базы Чили и на осуществление прогноза землетрясений и других природных катастрофических явлений.
Актуальность данных научных исследований становится тем более очевидной, если учесть, что научных работ подобного рода в Чили до настоящего времени не производилось. Научные исследования, связанные с использованием динамики системы линеаментов, выявленной по космическим изображениям, в качестве предвестника землетрясений вообще являются пионерными в науке.
Целью работы является разработка методики обработки многозональных космических изображений для решения геологических задач с учётом геолого-географических особенностей территории Чили.
Реализация поставленной цели потребовала решения следующих задач:
проведение обзора и анализа существующих классификаций геологических задач и компьютерных технологий их решения;
проведение обзора и анализа технических средств дистанционного зондирования поверхности Земли и программных средств получения и предварительной обработки космической информации для решения различных геологических и географических задач;
проведения обзора, анализа и выбора программных средств тематической обработки космической информации и разработка собственных программных модулей для решения задач, сформулированных в данной диссертации;
проведение эксперимента по практическому использованию разработанной методики автоматизированной обработки многозональных космических изображений применительно к геолого-географическим особенностям территории Чили:
- изучение спектральных характеристик горных пород;
- сравнительный анализ геологической информативности
космических изображений в зависимости от их оптических зон;
сравнительный анализ информативности космических изображений в зависимости от их разрешающей способности;
комплексный анализ геологического строения, металлогенных,
геофизических аномалий и линеаментов, выявленных в результате
автоматизированного линеаментного анализа многозональных
космических изображений с целью обнаружения их корреляции и осуществления на этой основе прогноза полезных ископаемых. отработка метода прогноза землетрясений на основе использования в качестве предвестника закономерности, проявляющейся в динамике систем линеаментов, выявляемых при автоматизированной обработке космических изображений. Основным фактическим материалом послужили космические изображения, полученные при помощи приборного комплекса ASTER в 14 спектральных каналах с пространственным разрешением от 15 до 90 метров. В работе в основном использовались изображения, полученные в первых трёх каналах: 0,52-0,60 мкм, 0,63-0,69 мкм и 0,78-0,86 мкм.
Автоматизированный поиск линеаментов осуществлялся при помощи пакета LESSA. Большинство программ по вторичной обработке цифровых космических изображений, было написано самим автором на языке MATLAB.
Методика исследования включала:
изучение литературных и картографических материалов;
изучение и получение практических навыков работы с программными пакетами ERDAS, IDRISI, MATLAB, LESSA.
разработка собственного программного обеспечения для решения конкретных задач, сформулированных в диссертации;
подбор многозональных космических изображений на тестовые участки;
определение оптимальных условий получения геологической информации в зависимости от типа и разрешающей способности зонального космического изображения;
автоматизированную обработку космических изображений с использованием разных программных средств для получения требуемой геологической информации;
отработку методики прогнозирования землетрясений на основе космического (линеаментного) мониторинга сейсмических зон.
Научная новизна работы заключается в следующем:
Разработан классификатор горных пород в зависимости от их спектральных характеристик применительно к геолого-географическим особенностям строения территории Чили;
На основе изучения корреляционных зависимостей геологического строения, металлогении, магнитных аномалий и линеаментов установлена связь рудных полезных ископаемых (Аи, Си, Mn, Fe) и магнитных аномалий с диагональной системой трещиноватости.
Установлено, что в геологическо-географических условиях Чили наибольшей информативностью для региональных линеаментов является канал 3 (0,78-0,86 мкм), а для локальных (штрих-линеаментов) - канал 1 (0,52-0,60 мкм);
Выявлено, что в период, предшествующих землетрясению (за 1-2 месяца), значительно усиливается степень выраженности согласных и
секущих по отношению к простиранию геологических структур линеаментов, а после землетрясения примерно за этот же отрезок времени система линеаментов приходит в первоначальное состояние.
Предмет защиты может быть сформулирован в виде следующих положений:
Разработан классификатор изверженных и осадочных горных пород в зависимости от их спектральных характеристик;
Осуществлена комплексная оценка информативности многозональных космических изображений в зависимости от оптической зоны их получения. Установлено, что в геолого-географических условиях Чили наиболее информативен для выделения сквозных (региональных) линеаментов канал 3 (0,78-0,86 мкм), а для локальных линеаментов - канал 1 (0,52-0,60 мкм).
Осуществлён комплексный анализ геологических и металлогенических карт, карты магнитных аномалии и схем линеаментов, полученных при автоматизированной обработке космических изображений. Установлено, что зоны линеаментов контролируют положение и форму магнитных и геохимических (металлогенических) аномалий, что позволяет более целенаправленно планировать и проводить поисково-разведочные работы.
Разработана методика прогноза землетрясений для геолого-географических условий Чили на основе использования в качестве предвестника динамики системы линеаментов: за 1-2 месяца до землетрясения значительно увеличивается плотность и степень выраженности линеаментов, при этом главное развитие получают секущие по отношению к главным геологическим структурам Анд; через 1-2 месяца после землетрясения система линеаментов возвращается в исходное состояние.
Разработаны программные пакеты, позволяющие производить оперативный анализ спектральных характеристик горных пород вдоль заданного профиля и облегчающие выработку классификатора изверженных и осадочных горных пород, а также программные пакеты, позволяющие производить сравнительный анализ полей плотностей линеаментов для изображений, полученных на различных стадиях подготовки землетрясений.
Основные результаты выполненных исследований предложены для использования в геологической службе Чили. Установленная практическая связь металлогенных и магнитных аномалий с зонами линеаментов (трещиноватости) уже сейчас может быть использована для переосмысления существующего перспективного плана поисков рудных полезных ископаемых (Аи, Си, Mn, Fe, и др.) на территории Чили.
Предложенный метод прогнозирования землетрясений может служить основой для организации космического сейсмологического мониторинга на территории Чили, главная цель которого выявление за 1-2 месяца до начала землетрясения изменение систем линеаментов тем, чтобы могли подключиться гораздо более дорогостоящие наземные методы прогноза (геофизические, геохимические, геодезические и др.) для уточнения места, силы и времени землетрясения.
Основные научные и практические результаты работы доложены на международных конференциях: 35th COSPAR Scientific Assembly, Париж, Франция, 18-25 июля 2004 г, XI Latin American Symposium on Remote Sensing and Spatial Information Systems, Сантьяго, Чили, 22-26 ноября, 2004 г, 59-й юбилейной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК, 8-9 апреля 2004 г.
По результатам выполненных исследований по теме диссертации автором опубликовано 5 статей (в соавторстве), и 3 тезиса международных конференций.
Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка использованной литературы, который насчитывает 106 наименований. Объём диссертации составляет 165 страниц основного текста, включая 10 таблиц, 43 иллюстраций.
Основные методы геологоразведки
Основными задачами сейсмологии являются изучение природы и разработка научно-обоснованного прогноза землетрясений. В настоящее время общепринятая концепция возникновения землятресений заключается в том, что землятресения в земной коре возникают в результате излучения продольных и поперечных упругих волн динамически распространяющимся разрывом или системой разрывов. При этом землятресения разной силы обладают качественным сходством, что является отражением самоподобного фрактального строения земной коры. Это позволяет в свою очередь использовать результаты лабораторных экспериментов для понимания природы подготовки макроразрывов.
В результате лабораторных исследований процесса деформации гранитных, бетонных, мраморных и известковых блоков было установлено, что внутренняя структура напряженно-деформированного состояния не является однородной и видоизменяется по мере формирования макроразрыва в результате изменения свойств материала вблизи образующихся трещин разного масштаба [Соболев и др. 1982, Соболев и Кольцов, 1988]. При этом локализация неустойчивой деформации развивается постепенно, толщина зоны неустойчивой деформации уменьшается, и, в результате разгрузки, окружающий материал частично восстанавливает свои первоначальные свойства. Просходит процесс последовательной миграции деформаций от очага к периферии и обратно, что позволяет определить место будущего макроразрыва. Полярность скачков локальной деформации, регистрируемой в различных по отношению к формирующемуся разрыву областях, может быть противоположной не только ввиду возможных локальных неоднородностей строения среды, но и вследствие более фундаментального процесса разделения материала на области неустойчивой и упругой деформации. При этом существуют три главные стадии развития макроразрушений: рассеянное по всему объёму накопление трещин, слияние и укрупнение трещин по мере достижения ими критической концентрации в единице объёма, и процесс кластеризации (стягивание трещин к поверхности будущего макроразрыва).
Данные особенности нашли свое отражение в модели лавинно-неустойчивого трещинообразования, разработанной специалистами Института физики Земли РАН. В основе модели лежат два явления: взаимодействие полей напряжений трещин и локализация процесса трещинообразования [Мячкин и др., 1975]. Согласно концепции длительной прочности [Журков, 1968], число и размер трещин постепенно нарастает под действием постоянных докритических напряжений. После достижения некоторой критической плотности трещин материал переходит в стадию быстрого макроразрушения.
В рамках ЛНТ модели предполагается, что этот процесс происходит путём слияния трещин в результате взаимодействия их полей напряжений. Теоретически было показано, что устойчивость системы трещин резко падает при уменьшении расстояния между ними [Паяасюк, 1968]. Например, в случае взаимодействия двух неравных трещин отрыва малая трещина может замедлить свой рост или остановиться, если она находится над или под плоскостью большой трещины и ускориться, если расположена на продолжении большой трещины. Таким образом, при статистически равномерном распределении трещин в среде и постепенном увеличении их числа и размеров вследствие медленно нарастающих нагрузок или под действием активной среды, благоприятно расположенные трещины будут сливаться, образуя трещины большего размера.
Процесс подготовки землетрясения имеет три стадии. На первой стадии, которая примерно на порядок продолжительнее последующих двух, под действием медленно возрастающих тектонических напряжений происходит постепенное накопление числа и размеров трещин в рассматриваемом объёме пород. При этом основная роль отводится развитию трещин сдвига, хотя и допускается образование отрывных трещин. С накоплением критической для данной горной породы плотности трещин среда вступает во вторую стадию взаимодействия трещин, на которой происходит резкое увеличение трещиноватости за счёт разрушения перемычек между трещинами. Скорость общей деформации в рассматриваемом объёме возрастает ввиду вклада в деформацию перемещений по берегам трещин.
Существенным моментом является представление об иерархии трещин. Это означает, например, что если готовится землетрясение магнитуды 7 (длина разрыва =20-40 км), то на второй стадии взаимодействуют трещины с длиной разрыва порядка километра (магнитуда 4-5), а на первой стадии эти трещины формируются из слияния более мелких, размером порядка десятка метров и меньше (магнитуда 1-2).
Краткая геологическая характеристика района исследования
Геологическая карта района Ильяпель. Масштаб 1:250 000. Геологические формирования мезозойской эры. В слоях, соответствующих нижнему меловому периоду, наблюдаются мощные отложения вулканитов и седиментитов. Распределение по площади различных пород и их литофации указывают на преобладание вулканических пород в западном секторе и на преобладание морских отложений в восточном направлении в Главной горной цепи. При этом в западном секторе можно выделить образование Кебрада Маркеса (Quebrada Marquesa), а в восточном - Лос Пеламбрес (Los Pelambres). Образование Кебрада Маркеса (Kqm) представляет собой последовательность, в которой в нижней части разреза тонкие слои морского песчаника в основании перемежаются с андезитовыми вулканитами и прослоями конгломератов, а верхняя часть разреза состоит из мелко-зернистого песчаника, туфов, озёрного известняка и пластов марганца и гипса. Это вулканическо-осадочная последовательность с переходом вверх по разрезу от морских к континентальным отложениям от светлых (белых и светло-желтых) тонов до оранжево-бурых с ярко выраженной стратификацией.
Образование Кебрада Маркеса представляет собой финальную регрессию нижнего мелового периода в данном участке Анд. Действительно, если нижняя составная часть отражает прибрежные условия накопления с эвстатическими колебаниями уровня моря, то верхняя составная часть соответствует обстановке чисто континентального характера с возможными переходными участками (озёра, приливные бассейны и т. д.). Интересно отметить, что вместе с установлением континентальной обстановки, возобновляется вулканическая деятельность с новой интенсивностью, но с характеристиками, несколько отличающимися от древне мелового периода, так как отложения пирокластов являются самыми важными.
Верхний меловой отдел представлен вулканической последовательностью большой толщины, которая выходит на поверхность в восточной части района. В толще выделяются образования Саламанка и Конфлюэнсия. Образование Саламанка представляет собой последовательность андезитов, лав и туфов одного и того же состава с прослоями риолитов, которые выходят на поверхность в восточной части района. Оно включает в себя две составные части: Санта Вирхиния (нижняя) и Рио Манке (верхняя). Санта Вирхиния, в основном конгломератного типа и с красным песчаником и редкими прослоями озёрного известняка, включает в себя примерно 15% данного образования и развивается только на западной границе огромной синклинальной структуры, входящей в состав формирования Саламанка. Она выходит на поверхность непосредственно на западе от Комбарбалы и южнее в Валье Эрмосо и у восточного подножия Кордона Фредес. Её толщина варьирует от 0 до 400 м, и на её боковых границах наблюдаются резкие изменения иногда на расстоянии метров и даже сентиметров от конгломератов до мелкозернистых песчаников.
Рио Манке состоит из андезитов и дацитов с подчинёнными вкраплениями конгломератов и песчаников и даже озёрных известняков и является самым крупным по площади выхода на поверхность. Она составляет большую часть Главного горного хребта (Кордильера Принсипаль), появляясь также на холме Вискачас, на север от Кайманес, в Прибрежной горной цепи (Кордильера де ла Коста). Её максимальная толщина составляет 1800 м. Общая толщина образования Саламанка оценивается в 3000-4000 м.
Возраст образования Саламанка невозможно установить из-за отсутствия растительных окаменелостей. Основные свидетельства относительно возраста данного образования основываются на радиометрическом анализе интрузивных вкраплений. Интрузивные породы образований Сан Лоренцо и Коготи датируются в 67-35 млн лет, поэтому предполагается, что образование Саламанка должно датироваться главным образом как предкайнозойское, главным образом верхнемеловое, так как покрывает образования Кебрада Маркеса и Пукалуме, в районе Главной горной цепи (Кордильера де ла Коста) и образований Кебрада Маркеса и Аркерос в районе Средней горной цепи (Медиана Монтанья) и Прибрежной горной цепи (Кордильера де ла Коста). Образование Конфлюэнсия представляет собой полу консолидированные континентальные отложения гравия, песков и илов речного и селевого происхождения. Они выходят на поверхность в главных долинах, которые на западе переплетаются с образованием Кокимбо. Наиболее обширные и мощные отложения наблюдаются вблизи и вниз по течению от места слияния рек Ильяпель и Чоапа. Эти отложения покрывают все стратиграфические и интрузивные объединения, которые выходят на поверхность в центральной и западной части района.
Интрузивные образования мелового периода. Сверхобразование Ильяпель. Большинство обнажений сверхобразования Ильяпель находится в искаженном виде и большей частью покрыто сельскохозяйственными угодьями. Поэтому, а также благодаря большой однородности данного участка, очень трудно установить внутреннее разделение, поэтому данное сверхобъединение было разделено только на два объединения: Чалинга и Лимауида.
Сравнительный анализ информативности результатов линеаментного анализа в зависимости от разрешающей способности космоизображений
Нами выполнен автоматизированный линеаментный анализ космических изображений одного из районов Чили, полученных в зоне 0,78-0,86 мкм со спутника Терра. При этом изначальное изображение размером 1816x2062 пикселей было трансформировано в изображения с меньшим разрешением с размерами в 908x1031 и 454x515 пикселей, методом простого усреднения.
Большой научный интерес представляет тот факт, что при малом размере пикселей (1816x2062) на схеме штрихов-линеаментов четко видна речная сеть. При увеличении размеров пикселей речная сеть (русла рек) постепенно исчезает и на схеме штрихов-линеаментов 454x515 вместо русел штрихи-линеаменты приурочены к границам (коренным берегам) речных долин.
Следовательно, как это было установлено нами и ранее эмпирическим путём, при увеличении размера пикселей «тонкие» линеаменты (русла рек, дороги и т.д.) автоматизированным линеаментным анализом космических изображений LESS А не обнаруживаются, а выявляются более «широкие» линеаменты типа склонов речных долин и других крупных и макроструктурных геоморфологических форм, т.е. по существу мы переходим на другой более крупный иерархический уровень исследований.
Таким образом, если имеется большее количество «мелких» геоморфологических элементов, а мы хотим избавиться от их влияния, то нам необходимо увеличить размер пикселей. При этом желательно не потерять необходимую детальность исследований геологических линеаментов. Поэтому нужный размер пикселей определяется по достижению порога, когда перестают оказывать определяющее влияние антропогенные факторы (линеаменты). Необходимый порог определяется эмпирическим путём, при помощи постепенного увеличения размеров пикселей.
Сравнительный анализ полей плотности линеаментов, полученных при нулевом пороге, в целом, подтверждает выводы, полученные при анализе схем пггрихов-линеаментов: при увеличении размеров пикселей постепенно уменьшается плотность линеаментов.
Это указывает на то, что при увеличении размера пикселей сглаживаются микролокальные неоднородности поля линеаментов и начинают преобладать направления, обусловленные глобальной ротационной ортогональной сетью деформированной структуры земной коры. Особенно наглядно это выявляется при сравнении 1816x2062 пикселей и 454x517 пикселей. Если при 1816x2066 пикселей отличия роз-диаграмм штрихов-линеаментов достигают максимально 120-126, то при 454x517 пикселей - всего 80-90.
Сравнительный анализ результатов автоматизированного линеаментного анализа космических изображений (0,780-0,860 мкм), выполненных при пороге 100 и более, показывает, что они зависят от размера пикселей (рис. 3.2.5 и 3.2.6). При увеличении размеров пикселей происходит увеличение количества, вплоть до появления мелких штрихов-линеаментов. Как видно из рисунков, наибольшей информативностью обладают изображения размером 908x1031 пикселей, которые несут как макрорегиональную информацию, выраженную на изображении 1816x2062 пикселей, так и микрорегиональную и локальную, выраженную на изображении 415x515.
Увеличение размера пикселя соответствует уменьшению размера порога первоначального размера изображения 1816x2062. В данном случае порог 95 (рис. 3.2.5-3.2.6). Сравнение схем линеаментов, полученных при автоматизированном дешифрировании для изображения 908x1031 при пороге 105 и изображения 1816x2062 при пороге 95 наряду с их общим сходством показывает большую чёткость и выраженность линеаментов для изображения 908x1031.
Спутниковые методы прогноза землетрясении
На металлогенической карте исследуемого региона (рис. 3.3.1г) показаны ареалы распространения повышенного содержания золота, меди и в меньшей степени железа. Преимущественно они приурочены к интрузивным телам гранитов и габброидов. Нередко в пределах одного и того же ареала имеется повышенное содержание всех трёх химических элементов.
Чёткого петрографического контроля контура ареалы не имеют: они могут одновременно захватывать как гранитоиды, так и габброиды и другие породы. В их конфигурации проглядывает подчинение ротационной сети линеаментов. По-видимому, они приурочены к крупным узлам пересечений ротационных зон трещиноватости земной коры, которые наиболее чётко и определённо видны не на карте магнитного поля, а на полях роз-диаграмм и удлинений, построенных при пороге 0.
Это очень важный вывод, позволяющий ускорить процесс поисков месторождений золота и меди за счёт локализации проведения поисково-разведочных работ в узлах пересечений зон линеаментов, выявленных в результате проведения автоматизированного линеаментного анализа космоизображений.
Исследования наземных предвестников землетрясений связаны как с непосредственным изучением физических явлений, сопровождающих подготовку сильных землетрясений, так и с выработкой определенных критериев развития землетрясений, основанной на статистическом анализе большого числа событий.
В качестве примера наземных предвестников землетрясений можно привести вариации времён пробега сейсмических волн. Семёнов [1969], Aggarwal et al., [1973], Whitcomb et al, [1973] обнаружили, что отношения времён пробега продольных и поперечных сейсмических волн перед землетрясением испытывают бухтообразные вариации. В главе 1 упоминалось, что это связано с постепенным стягиванием деформаций и трещин к зоне формирующегося макроразрыва, которое приводит к уменьшению ширины зоны неустойчивой деформации, оказывающей всё меньшее влияние на скорости проходящих через неё упругих волн.
Другим известным предвестником является вариация электросопротивления и распределения потенциала вследствие изменения напряженно-деформированного состояния горных пород и трещинообразования. Установлено, что вариации электросопротивления в области формирующегося макроразрыва часто имеют противоположный знак по отношению к вариациям во внешней зоне [Соболев и Кольцов, 1988].
Понижение частоты сигналов электромагнитного излучения свидетельствует о том, что на первой стадии подготовки горного удара возникают в большом количестве мелкие трещины, которые генерируют высокочастотные электромагнитные импульсы. По достижении критической концентрации происходит их взаимодействие и слияние, что приводит к появлению более длинных трещин, генерирующих более низкочастотные сигналы.
Разброс значений критической плотности сейсмогенных разрывов перед сильными землетрясениями можно уменьшить, если принять во внимание фрактальность сейсмичности [Smirnov, 1995; Смирнов и Завьялов, 1996; Smirnov and Zavyalov, 1997; Scherman and Gladkov, 1999]. Было получено, что значения критической концентрации с учетом фрактальности для разных регионов довольно близки, тем не менее, величина фрактальной размерности, по-видимому, испытывает вариации, отражающие изменение сейсмического режима [Smirnov, 1995].
В работах [Соболев и Завьялов, 1984; Завьялов и Никитин, 1999] был разработан алгоритм рассчётов параметров локализации сейсмичности как средне взвешенного расстояния R центра тяжести облака гипоцентров землетрясений до нодальной плоскости будущего сильного землетрясения. Было получено, что в процессе подготовки большинства сильных землетрясений Камчатки (К 14) наблюдается процесс постепенной миграции слабых землетрясений к нодальной плоскости будущего сильного землетрясения. Гипоцентры всех рассмотренных сильных землетрясений располагаются в областях, где величина произведения R Kq, принимает наименьшее значение.
Похожие диссертации на Разработка методики обработки многозональных космических изображений для решения геологических задач
