Введение к работе
Актуальность исследований. Прогноз землетрясений в настоящее зремя является одной из наиболее актуальных задач наук о Земле. Ванное место в комплексе методов решения данной проблемы заішмагот способы выделения предвестников землетрясений по гидрогеодинамн-ческим показателя?,!, презде всего по вариациям уровня (давления) подземных вод.
К настоящему времени в результате многочисленных исследований у нас в стране и за рубежом получены достоверные, хотя и неоднозначній факты, подтверждающие обусловленность аномальных вариаций гидрогеодинамических показателей геодинашческими, в частности, сейсмическими процессами. Из анализа литературных данных следует, что пространственно-временные характеристики аномальных изменений в гидрогеодинамическом режиме подземных вод существенным образом зависят от гидрогеологических и геолого—тектонических особенностей каждого района.
Целесообразность и эффективность применения гидрогеодинамп-ческих методов поиска 'предвестников землетрясений убедительно доказана исследованиями на различных полигонах.'
Перспективность этих методов была установлена и в Копетдаг-ском сейсмоактивном раїіоне. Однако для изучения механизма и структуры вариаций гидрогеодинамичёских показателей в данном районе требовалась постановка специальных исследований.
Копетдагский район, на территории которого расположена столица Туркменской ССР Ашхабад и другие индустріальнпе центры республики, является одним из наиболее сейсмоопасных районов Советского Союза. Только в последние шестьдесят лет в пределах этого района и сопредельных с ним участков произошло три сильных землетрясения с интенсивностью проявления 8-Ю баллов: Гермабское 1929г. (i\t=7,2), Казанджнкское 1946г. (й=7,0)., Ашхабадское 1948г. (1,1=7,3). Поэтому проблема прогноза землетрясений в Копетдагском районе стоит особенно остро.
Настоящая работа посвящена изучению особенностей реакцій! уровня подземных вод на геодинамические процессы, исследованию механизма этих явлений путем постановки экспериментальных полевых наблюдений.
Цель работы - исследование особенностей структури варнсции уровня подземных вод, обусловленных геодинамаческими процессами
в Копетдагском сейсмоактивном районе, для выделения предвестников землетрясений.
Основные задачи исследований:
выявление основных особенностей естественного режима подземных вод, учет которых ваяен при выделении гидрогеодинамичес-ких предвестников землетрясений;
изучение пространственно-временных характеристик изменений уровня подземных вод, связанных с разномасштабными проявлениями геодинамических процессов в исследуемом районе;
выявление и изучение причинно-следственных связей вариаций уровня подземных вод с изменениями других геофизических показателей.
Научная новизна проведенных исследований заключается в следу щем:
-
Впервые для района изучен широкий спектр гидрогеодина-мических эффектов, вызванных землетрясениями, современными движениями земной корц, земными приливами и вариациями атмосферного давления.
-
Детально иоследованы земноприливные и барические колебания уровня подземных вод в Копетдагском сейсмоактивном районе, в результате чего показано, что в спектре вариаций уровня присутствуют основные приливные гарлоники. Отмечено влияние условий залегания водоносных пород на особенности реакции уровня подземных вод на указанные геодинамические процессы.
-
Выявлено, что сильные землетрясения района сопровождаются и предваряются аномальными изменениями гидрогеологических показателей. Обнаружены высокоамплитудные изменения уровня подземных вод, связанные с подготовкой сейсмических событий. Значительные эффекты в режиме подземных еод, обусловленные геодинамическими процессами, могут вызвать изменения их ресурсов и качества.
-
Показана тесная связь многолетнего гидрогеодинамического режима с современными дефорлационныли процессами, протекающими в районе - сейсмичностью и асейсшчниш движениями земной коры.
Практическая значимость работы. Оперативная информация,полу чаемая на пунктах гидрогеологических наблюдений, постоянно используется прогнозной комиссией Института сейсмологии АН ТССР при анализе сейсмической ситуация региона. Осноьнке положения диссертационной работы используются при разработке заданий ПСПТ
- 5 -СССР 03.06, 04.0I.H3, 04.02.Н4В. Внедрены в практику гидрогеоди-намическик наблюдений. в Копетдагском районе современные методы обработки данных по уровню подземных вод. Разработки, выполненные в диссертации, позволили совершенствовать методику наблюдений и обработки данных, что дает возможность повысить достоверность интерпретации гидрогеодинамнческих предвестников при их использовании в прогностической практике.
Реализация результатов работы. Некоторые результаты научно-методического характера, полученные при выполнении данной работы, используются при осуществлении режимных гндрогеодинамических наблюдений на Ашхабадском геодинашческом полигоне, производимых Комплексной опытно-методической сейсмологической экспедицией (ЕШСЭ) Института сейсмологии АН ТССР в целях выполнения задания ГКНТ СССР.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались: на Республиканских научных конференциях молодых ученых и специалистов (Ашхабад, 1986, 1987, 1988гг.), на Всесоюзном совещании "Флюидодинамический фактор в тектонике и нефтегазяоеноста осадочных'бассейнов" (Ашхабад, 1987г.), на научно-практической конференции "Реологическая наука Советского Туркменистана за 70 лет" (Ашхабад, 1987г.), на рабочем совещании группы по гпдросейсмачеекпм исследоЕгппям комиссии "їизигл очага и прогноз землетрясений" МСССС АН СССР (Ташкент,1988г.), на научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава Туркменского политехішческого института (Ашхабад, 1988г.), па Всесоюзном семинаре по гидросейсмологическим предвестникам землетрясений (Ташкент,1988г.), на Всесоюзной выездной сессии Ме.таедомстЕен-ного Совета по сейсмологии и сейсмостойкому строительству АН СССР (Ашхабад,1988г.), на Всесоюзном семинаре "Роль подземной гидросферы в истории Земли" (Ленинград,1989г.), на Международном симпозиуме "Тепловая эволюция литосферы и её связь о глубинными процессами" (Москва,1989г.), на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Гидрогеологические предвестники землетрясений и методика организации режимных наблюдений в сейсмоопасных районах" (пос. Николаевка,1989г.), на Всесоюзном совещании "Зндогеннне процессы в зонах глубинных разломов" (Иркутск,1989г.), на научішх семинарах ИФЗ АН СССР, ЛГУ и ИС АН ТССР.
_ 6 -
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 8 статьях, I научном отчете.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, изложенных на 17В страницах машинописного текста, сопровождается списком литературы из 145 наименований. Текст иллюстрирован 48 рисунками и ТО таблицами,
Автор искренне признателен науному руководителю доктору геолого-минералогических наук И.Г.Киссину за помощь и внимание, оказанное при выполнении работы, а также доктору физико-математических наук Т.А.Лдшрову за постоянное внимание к работе. Автор выражает благодарность за творческое сотрудничество С.Атаеву, В.М.Беликову, Дж.Ишанкулиеву и за обсуждение различит: аспектов исследования кандидатам фаз-мат.наук А.А.Авагимову, В.Л.Барабаио-ву, А.О.Гриневскому, кандидату тех.наук О.Б.Кирсте, кандидату тех.наук Ю.О.Кузьмину, кандидату геол.-мин.наук С.Ш.Шабердыеву.