RU2516617C2 - Method to forecast earthquakes within collision zones of continents - Google Patents

Method to forecast earthquakes within collision zones of continents Download PDF

Info

Publication number
RU2516617C2
RU2516617C2 RU2012106798/28A RU2012106798A RU2516617C2 RU 2516617 C2 RU2516617 C2 RU 2516617C2 RU 2012106798/28 A RU2012106798/28 A RU 2012106798/28A RU 2012106798 A RU2012106798 A RU 2012106798A RU 2516617 C2 RU2516617 C2 RU 2516617C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
earthquakes
earthquake
monitoring
continents
geochemical
Prior art date
Application number
RU2012106798/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012106798A (en
Inventor
Анатолий Васильевич Мананков
Ирина Дарымаевна Кара-Сал
Борис Комбуй-оолович Кара-Сал
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ)
Анатолий Васильевич Мананков
Ирина Дарымаевна Кара-Сал
Борис Комбуй-оолович Кара-Сал
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ), Анатолий Васильевич Мананков, Ирина Дарымаевна Кара-Сал, Борис Комбуй-оолович Кара-Сал filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ)
Priority to RU2012106798/28A priority Critical patent/RU2516617C2/en
Publication of RU2012106798A publication Critical patent/RU2012106798A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2516617C2 publication Critical patent/RU2516617C2/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the field of seismology and may be used to forecast possibility of earthquakes within collision zones of continents. Substance: on the basis of monitoring of many years they determine content of the following pollutants in the near-surface atmosphere: dust, carbon, nitrogen and sulphur oxides. If the annual summary content of the specified pollutants increases in the near-surface atmosphere by more than 20% compared to the average annual value produced during the period of the completed monitoring, the conclusion is made on the possibility of earthquake occurrence.
EFFECT: forecasting of possibility of earthquakes within collision zones of continents.
2 cl

Description

Изобретение относится к области сейсмологии на стыке с геоэкологией, а более конкретно - к способам предсказания вероятности возникновения землетрясений в пределах геоактивных коллизионных зон континентов по изменению атмогеохимических параметров.The invention relates to the field of seismology at the junction with geoecology, and more specifically to methods for predicting the probability of earthquakes occurring within the geoactive collision zones of continents by changing atmogeochemical parameters.

Известны многочисленные способы предсказания и регистрации землетрясений. В целом, известные способы регистрации землетрясений можно объединить в следующие группы (http://nospe.ucoz.ru/index/0-225).Numerous methods for predicting and recording earthquakes are known. In general, the known methods for recording earthquakes can be combined into the following groups (http://nospe.ucoz.ru/index/0-225).

Первая группа способов основана на выявлении высокочувствительными приборами изменений электромагнитного поля твердой оболочки Земли, предшествующих землетрясениям, и является одним из вариантов предсказания землетрясений.The first group of methods is based on the detection by highly sensitive instruments of changes in the electromagnetic field of the Earth’s hard shell prior to earthquakes, and is one of the options for predicting earthquakes.

Известны способы прогнозирования по геофизическим параметрам, защищенные патентами на изобретения. Согласно способу прогнозирования параметров землетрясения по патенту на изобретение RU 2255356 измеряют характеристики магнитного и электрического полей околоземного космического пространства раздельными датчиками, установленными на космическом аппарате, на восходящем и нисходящем витках. Формируют синтезированную матрицу результатов, вычисляют дисперсию результирующего вектора и его фрактальную размерность. По изменению фрактальной размерности прогнозируют параметры землетрясений. По способу прогноза землетрясений по RU 2238575 осуществляют синхронные измерения интенсивности естественных импульсных электромагнитных полей Земли (ЕИЭМПЗ) в нескольких пунктах контролируемого региона. Выделяют аномальную территорию по наличию скачкообразного изменения интенсивности ЕИЭМПЗ по сравнению с суточными вариациями в те же календарные дни в сейсмически спокойные периоды. Прогнозируют начало землетрясения через 10-15 суток после начала регистрации скачкообразного изменения интенсивности ЕИЭМПЗ.Known methods for predicting geophysical parameters, protected by patents for inventions. According to the method for predicting the earthquake parameters according to the patent for invention RU 2255356, the characteristics of the magnetic and electric fields of near-Earth space are measured by separate sensors installed on the spacecraft, on the ascending and descending orbits. The synthesized matrix of results is formed, the variance of the resulting vector and its fractal dimension are calculated. Earthquake parameters are predicted by a change in fractal dimension. According to the method of earthquake prediction according to RU 2238575, synchronous measurements of the intensity of natural pulsed electromagnetic fields of the Earth (EEMPZ) are carried out at several points in the controlled region. Anomalous territory is distinguished by the presence of an abrupt change in the intensity of the EEMPZ as compared with diurnal variations on the same calendar days in seismically calm periods. The onset of an earthquake is predicted 10-15 days after the start of the registration of a spasmodic change in the intensity of the EEMP.

Вторая группа способов ориентирована на улавливание звуковых волн, проходящих в твердых горных породах земной коры. Впервые этот способ был применен в Италии вблизи известного вулкана Везувия. Звукоулавливающий аппарат погружался в Землю на некоторую глубину. В Калифорнии такой звукоприемный аппарат был установлен на глубине 110 м в колодце, заполненном водой. В отдельных случаях эти аппараты фиксировали усиление подземных шумов перед землетрясением. Но в большинстве случаев они не предсказывали землетрясений, что, по-видимому, было связано с несовершенством аппаратуры. Способ определения времени предстоящего землетрясения по заявке на изобретение RU 2004105334, МПК G01V 9/00 тоже основан на измерении акустических параметров (амплитуды форшоков, частоты и амплитуды акустических волн во всем диапазоне частот их появления, скорости импульсов акустических волн в поверхностном и глубинном слоях Земли и в атмосфере, времени между зарегистрированными импульсами) при возникновении сейсмических колебаний почвы. Сейсмодатчики согласно указанному способу устанавливают на скальных породах, окружающих контролируемый регион. Методы первых двух групп пока технически очень трудно осуществимы и не обладают нужной точностью предсказания района землетрясения.The second group of methods is focused on the capture of sound waves passing in solid rocks of the earth's crust. This method was first applied in Italy near the famous volcano Vesuvius. The sound-picking apparatus plunged into the Earth to some depth. In California, such a sound receiver was installed at a depth of 110 m in a well filled with water. In some cases, these devices recorded an increase in underground noise before an earthquake. But in most cases they did not predict earthquakes, which, apparently, was due to imperfections in the equipment. The method for determining the time of an upcoming earthquake according to the application for invention RU 2004105334, IPC G01V 9/00 is also based on measuring acoustic parameters (amplitude of foreshocks, frequency and amplitude of acoustic waves in the entire frequency range of their appearance, pulse speeds of acoustic waves in the surface and deep layers of the Earth and in the atmosphere, time between recorded pulses) when seismic vibrations of the soil occur. Seismic sensors according to the specified method are installed on the rocks surrounding the controlled region. The methods of the first two groups are technically very difficult to implement and do not have the necessary accuracy of predicting the earthquake region.

Третья группа способов связана с изучением наклонов земной поверхности особыми высокочувствительными приборами - наклономерами. Эти методы нашли широкое применение в Японии. Они основаны на предположении, что перед землетрясением и в процессе этого катастрофического явления в зоне субдукции земной коры происходит некоторый, вполне фиксируемый, изгиб земной поверхности, вслед за которым совершается разрыв пластов на глубине, вызывающий землетрясение. Применяемые приборы - кварцевые деффиографы и водяные уровни - достаточно чувствительны для выявления таких наклонов. Приборы устанавливаются на глубине нескольких десятков метров и могут фиксировать изменение наклона поверхности до долей секунды. В ряде случаев действительно за 5 - 10 дней до землетрясения прибор фиксировал так называемую бурю наклонов, то есть более резкое, чем обычно, изменение наклона поверхности в различных направлениях. Но все эти изменения настолько малы, что трудно установить окончательно источники и факторы, которыми они генерируются. Эти способы не дают возможности предсказать с нужной точностью район землетрясения.The third group of methods is associated with the study of the inclinations of the earth's surface with special highly sensitive instruments - inclinometers. These methods are widely used in Japan. They are based on the assumption that before the earthquake and during this catastrophic phenomenon in the subduction zone of the earth's crust, there is some, quite fixed, bending of the earth's surface, followed by a fracture of the layers at a depth, causing an earthquake. The instruments used - quartz diffiographs and water levels - are sensitive enough to detect such inclinations. Devices are installed at a depth of several tens of meters and can record a change in the surface slope up to fractions of a second. In a number of cases, it is true that a device recorded a so-called slope storm 5–10 days before the earthquake, that is, a sharper than usual change in the surface slope in different directions. But all these changes are so small that it is difficult to establish finally the sources and factors by which they are generated. These methods do not make it possible to predict the earthquake region with the necessary accuracy.

Четвертая группа включает способы изучения упругих свойств вещества внутри Земли в связи с увеличением сил сжатия перед землетрясением. Эти методы пока технически очень трудно осуществимы и широкого распространения еще не получили.The fourth group includes methods for studying the elastic properties of matter inside the Earth in connection with an increase in compression forces before an earthquake. These methods are still technically very difficult to implement and have not yet been widely adopted.

Новое открытие в природных явлениях - нагрев атмосферы перед сильным землетрясением в Японии было зафиксировано 18 мая 2011 года. По этому поводу исследователями из НАСА были опубликованы снимки из космоса тех районов Японии, где в начале марта 2011 года произошло сильное землетрясение. На снимках зафиксирован сильный нагрев атмосферы в дни, непосредственно предшествующие крупному землетрясению. Согласно комментариям представителей НАСА, в районе землетрясения в начале марта 2011 года в Японии в нижней атмосфере наблюдались аномальные аэрозольные поля, в результате чего происходил нагрев атмосферы и резкое изменение ее параметров. Эти данные пока проходят изучение и анализ (http://www.hainanwel/com/ forum/viewtopic.php?p=2143).A new discovery in natural phenomena - the heating of the atmosphere before a strong earthquake in Japan was recorded on May 18, 2011. On this occasion, NASA researchers published images from outer space of those areas of Japan where a strong earthquake occurred in early March 2011. The images show a strong heating of the atmosphere on the days immediately preceding a major earthquake. According to comments by NASA representatives, anomalous aerosol fields were observed in the lower atmosphere in the area of the earthquake at the beginning of March 2011 in Japan, resulting in heating of the atmosphere and a sharp change in its parameters. These data are still being studied and analyzed (http: //www.hainanwel/com/ forum / viewtopic.php? P = 2143).

Известны также способы прогноза землетрясений по геохимическим параметрам. Способ (авт. св. СССР №507844) включает периодическое измерение в местах разрыва сплошности горных пород концентраций радиогенных газов (гелия и аргона). Одновременно с этим измеряют величину теплового потока. О времени возникновения землетрясения судят по резкому изменению хода периодичности определяемых величин.Earthquake prediction methods by geochemical parameters are also known. The method (auth. St. USSR No. 507844) includes periodic measurement of the concentration of radiogenic gases (helium and argon) at the points of rock continuity rupture. At the same time, the heat flux is measured. The time of the earthquake is judged by a sharp change in the course of the periodicity of the determined values.

Наиболее близким к заявляемому способу, принятым за прототип, является способ прогнозирования землетрясений по патенту на изобретение RU 2145098, МПК G01V 1/00; G01V 9/00. Согласно этому способу в сейсмически активных районах осуществляют пространственно-временную регистрацию геохимического предвестника землетрясений - потока ртути в восходящем из земной коры почвенном газе. Величину потока ртути регистрируют на глубине 1 метра. Измерения проводят атомно-флуоресцентными фотометрами после предварительного накопления ртути на биспиральном золотом коллекторе. По результатам проведенного мониторинга выявляют вариации поступления в атмосферу паров ртути и по аномальному изменению регистрируемой во времени величины паров ртути прогнозируют возможность возникновения землетрясений.Closest to the claimed method, adopted as a prototype, is a method for predicting earthquakes according to the patent for the invention RU 2145098, IPC G01V 1/00; G01V 9/00. According to this method, spatially-temporal registration of the geochemical precursor of earthquakes — the flow of mercury in the soil gas rising from the earth’s crust — is carried out in seismically active regions. The amount of mercury flow is recorded at a depth of 1 meter. The measurements are carried out by atomic fluorescence photometers after preliminary accumulation of mercury on a bispiral gold collector. Based on the results of the monitoring, variations in the release of mercury vapor into the atmosphere are revealed, and the possibility of the occurrence of earthquakes is predicted by an abnormal change in the value of mercury vapor recorded over time.

Задача изобретения - поиск нового способа прогнозирования землетрясений в пределах коллизионных зон континентов на основе мониторинга пространственно-временной изменчивости содержания атмогеохимических предвестников землетрясений, отличающегося повышением точности.The objective of the invention is the search for a new method for predicting earthquakes within the collision zones of continents based on monitoring the spatio-temporal variability of the content of atmogeochemical earthquake precursors, which is characterized by an increase in accuracy.

Задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

Заявляемый в качестве изобретения способ прогнозирования землетрясений в пределах коллизионных зон континентов, как и прототип, включает периодическую пространственно-временную регистрацию геохимического предвестника землетрясений, выявление по результатам проведенного мониторинга вариаций поступления в атмосферу геохимического предвестника и выдачу прогноза о возможности возникновения землетрясения по аномальному изменению регистрируемой во времени величины геохимического предвестника.The inventive method for predicting earthquakes within the collision zones of the continents, as well as the prototype, includes periodic spatio-temporal registration of the geochemical precursor of earthquakes, identifying, based on the results of monitoring, the variations in the release of the geochemical precursor into the atmosphere and issuing a prediction about the possibility of an earthquake due to an anomalous change recorded in time values of the geochemical precursor.

В отличие от прототипа в качестве геохимического предвестника землетрясения в процессе атмогеохимического мониторинга регистрируют содержание в приземной атмосфере поллютантов, на основе многолетней статистики определяют их среднегодовое суммарное содержание в приземной атмосфере, а прогноз о возможности возникновения землетрясения выдают при увеличении годового содержания поллютантов в приземной атмосфере более чем на 20% по сравнению со среднегодовым значением, полученным за период проведенного мониторинга. Средне- и короткосрочный прогноз землетрясений осуществляют по суммарному значению таких поллютантов, как пыль, оксиды углерода, серы и азота, содержащихся в приземной атмосфере в качестве основных токсикантов. Прогноз землетрясений осуществляют по результатам регионального и локального атмогеохимического мониторинга на территории сейсмоактивных коллизионных зон континентов за период не менее 10 лет.In contrast to the prototype, the content of pollutants in the surface atmosphere is recorded as a geochemical precursor of an earthquake during atmospheric and geochemical monitoring, based on long-term statistics, their average annual total content in the surface atmosphere is determined, and a prediction of the possibility of an earthquake is issued when the annual content of pollutants in the surface atmosphere increases by more than 20% compared with the average annual value obtained during the monitoring period. The medium- and short-term earthquake forecast is carried out according to the total value of such pollutants as dust, carbon oxides, sulfur and nitrogen oxides contained in the surface atmosphere as the main toxicants. Earthquake prediction is carried out according to the results of regional and local atmogeochemical monitoring in the territory of seismically active conflict zones of the continents for a period of at least 10 years.

В уровне техники не обнаружены способы прогноза и регистрации землетрясений по суммарному значению основных поллютантов. Это подтверждает новизну и изобретательский уровень предложенного способа.In the prior art, no methods have been found for predicting and recording earthquakes by the total value of the main pollutants. This confirms the novelty and inventive step of the proposed method.

Как видно, способ основан на использовании результатов исследования динамики атмогеохимических показателей, включающих пространственно-временные особенности поведения основных поллютантов в приземной атмосфере конкретных коллизионных зон континентов.As can be seen, the method is based on the use of the results of studying the dynamics of atmogeochemical indicators, including the spatiotemporal features of the behavior of the main pollutants in the surface atmosphere of specific conflict zones of the continents.

Известные сведения о резком подъеме температуры, одновременных колебаниях упругих свойств жестких горных пород и физико-химических параметров верхних оболочек Земли, в первую очередь, подъем температуры приземной атмосферы над эпицентром землетрясений в коллизионных зонах, позволили авторам данной заявки на основе системных исследований межгеосферных взаимодействий сделать вывод о возможном воздействии этих природных процессов на атмогеохимические свойства воздушной атмосферы.Known data on the sharp rise in temperature, simultaneous fluctuations in the elastic properties of hard rocks and the physicochemical parameters of the upper shells of the Earth, primarily the rise in the temperature of the surface atmosphere above the epicenter of earthquakes in collision zones, allowed the authors of this application to conclude based on system studies of intergeospheric interactions about the possible impact of these natural processes on the atmogeochemical properties of the air atmosphere.

В пределах коллизионных поясов континентов сильные землетрясения являются результатом тектонических процессов по границам соприкасающихся литосферных плит вдоль долгоживущих геологических разломов. Как, например, в центральной Азии Сибирская литосферная плита подвергается воздействию «въезжающей» в нее Индийской плиты.Within the continental collision belts, strong earthquakes are the result of tectonic processes along the boundaries of adjacent lithospheric plates along long-lived geological faults. As, for example, in Central Asia, the Siberian lithosphere plate is exposed to the Indian plate “entering” it.

Землетрясение здесь и в подобных коллизионных поясах обусловлено, во-первых, быстрым (в геологическом времени) переходом потенциальной энергии, накопленной в упругодеформированных породах на глубине порядка 10 км (глубже залегают вполне пластичные массивы существенно гранитоидных разновозрастных коллизионных комплексов), в освобожденную сейсмическую энергию и, во-вторых, под воздействием высоких температур и давления изменением структуры пород. Под действием этих же природных катастрофических факторов происходит диспергация горных пород до уровня субмикрозернистых и наноразмерных взвешенных частиц, а также электризация и возникновение поллютантов с преобладанием электретов разных генетических классов: термоэлектретов, электроэлектретов, фотоэлектретов (при подземной грозе), радиационных электретов, трибоэлектретов и механоэлектретов (за счет трения пород), хемоэлектретов (при полимеризации и химической сшивке молекул диэлектриков). Поскольку основные поллютанты в воздушной атмосфере, по сути, являются электретами, то резкий скачок их концентраций предполагает возможность возникновения сильного землетрясения.An earthquake here and in similar collision belts is caused, firstly, by the rapid (in geological time) transfer of potential energy accumulated in elastically deformed rocks at a depth of about 10 km (completely plastic massifs of essentially granitoid collision complexes of different ages lie deeper) into released seismic energy and secondly, under the influence of high temperatures and pressure by a change in the structure of rocks. Under the influence of the same natural catastrophic factors, rocks are dispersed to the level of submicrograined and nanosized suspended particles, as well as the electrification and the appearance of pollutants with a predominance of electrets of different genetic classes: thermoelectrets, electrets, photoelectrets (during an underground thunderstorm), radiation electrets, triboelectrets and mechanoelectrets ( due to friction of rocks), chemoelectrets (during polymerization and chemical crosslinking of dielectric molecules). Since the main pollutants in the air atmosphere, in fact, are electrets, a sharp jump in their concentrations suggests the possibility of a strong earthquake.

Были получены конкретные количественные параметры и обработаны статистические материалы регионального и локального экогеохимического мониторинга атмосферного воздуха за 14 лет, включая два крупных землетрясения - 1991 и 1995 гг. (аналогичных землетрясению 27 декабря 2011 г.) в коллизионной зоне, расположенной на территории Тувинской Республики РФ. Мониторинг проводился по основным поллютантам приземной атмосферы: пыль, оксиды серы, азота и углерода.Specific quantitative parameters were obtained and statistical materials were processed for regional and local ecogeochemical monitoring of atmospheric air for 14 years, including two major earthquakes - 1991 and 1995. (similar to the earthquake of December 27, 2011) in the collision zone located on the territory of the Tuva Republic of the Russian Federation. Monitoring was carried out on the main pollutants of the surface atmosphere: dust, oxides of sulfur, nitrogen and carbon.

В теоретической геоэкологии важная роль придается процессам трансформации геологической среды и их последствиям, в частности геолого-тектоническим и геоморфологическим особенностям территории, в значительной мере формирующим основные природные факторы, ответственные за состояние атмосферного воздуха. Территория Республики Тыва (РТ) расположена в центре азиатского материка, является колоссально расчлененной горной страной с межгорными депрессиями сложного геологического строения. В целом колебания высот охватывают интервал от 250 до 4000 м. Горные хребты и нагорья четко расчленяются широтными и северо-западными долгоживущими глубинными разломами, которые местами хорошо декорируются депрессиями и долинами рек. Именно на пересечении разломов возникают напряжения горных массивов и центры землетрясений. Серии афтершоковых процессов составляют сотни более слабых сейсмических толчков, ощущаемых на огромной территории Сибири в течение нескольких месяцев.In theoretical geoecology, an important role is given to the processes of transformation of the geological environment and their consequences, in particular the geological-tectonic and geomorphological features of the territory, which largely form the main natural factors responsible for the state of atmospheric air. The territory of the Republic of Tyva (RT) is located in the center of the Asian continent, it is a colossally dissected mountain country with intermountain depressions of a complex geological structure. In general, height fluctuations span from 250 to 4000 m. The mountain ranges and highlands are clearly divided by latitudinal and northwestern long-living deep faults, which in some places are well decorated with depressions and river valleys. It is at the intersection of faults that stresses occur in mountain ranges and centers of earthquakes. A series of aftershock processes are hundreds of weaker seismic shocks, felt in the vast territory of Siberia for several months.

По данным мониторинга и сейсмического районирования Геофизической службы РАН восточная часть Тувы, практически рядом с Кызылом, является наиболее сейсмоопасным районом: 9-балльная зона по сотрясаемости (видимый уровень разрушений) и магнитудой выше семи. Такие землетрясения повторяются в этом районе с периодичностью раз в десятки лет. За последние 20 лет на территории РТ зафиксировано 218 сейсмических событий. Из них два - в 1991 и в 1995 годах - были максимальной мощности, достигая 9 баллов.According to the monitoring and seismic zoning of the Geophysical Service of the Russian Academy of Sciences, the eastern part of Tuva, almost near Kyzyl, is the most seismically hazardous area: a 9-point shake zone (visible level of damage) and a magnitude higher than seven. Such earthquakes are repeated in this area with a frequency of once every tens of years. Over the past 20 years, 218 seismic events were recorded in the territory of the Republic of Tatarstan. Of these, two - in 1991 and in 1995 - were of maximum power, reaching 9 points.

Осуществление способа показано на конкретном примере.The implementation of the method is shown in a specific example.

В сейсмически активном коллизионном районе - территории Республики Тыва осуществляли пространственно-временную регистрацию геохимических предвестников землетрясений - базовых (или основных, постоянных) поллютантов (диоксида серы, оксида и диоксида углерода, диоксида азота, пыли) в приземной атмосфере на высоте 1,5-3,5 м от поверхности Земли в течение 14 лет. Продолжительность мониторинга определялась с учетом периодичности сильных землетрясений в данном регионе (как указывалось выше - 10 лет). Опробование проводилось на основных видах постов (стационарных, опорных, базовых и региональных фоновых станциях, а также маршрутных постах). Количественные измерения ингредиентов в пробах воздуха проводились с помощью хроматографических методов. Установка для аналитического газохроматографического разделения состоит из блока распределительных колонок, источника газа-носителя и устройства для фиксирования разделенных ингредиентов -блока детектора. Положение пиков на откалиброванной хроматограмме соответствует конкретному компоненту, а величина пика - его количеству. Обработка аналитических данных, полученных при многолетнем геомониторинге, предполагала расчет среднегодовых экогеохимических показателей: суммарного содержания пыли, оксидов серы, азота и углерода, а также суммарных годовых показателей загрязнения - Zc. По результатам проведенного геомониторинга выявлены вариации поступления основных ингредиентов в приземную атмосферу, а по аномальным значениям Zc - возможность прогнозирования серьезных землетрясений.In the seismically active collision region - the territory of the Republic of Tuva, spatio-temporal registration of geochemical precursors of earthquakes - basic (or basic, permanent) pollutants (sulfur dioxide, carbon dioxide and carbon dioxide, nitrogen dioxide, dust) in the surface atmosphere at an altitude of 1.5-3 , 5 m from the surface of the Earth for 14 years. The monitoring duration was determined taking into account the frequency of strong earthquakes in this region (as mentioned above - 10 years). Testing was carried out at the main types of posts (stationary, reference, base and regional background stations, as well as route posts). Quantitative measurements of ingredients in air samples were carried out using chromatographic methods. Installation for analytical gas chromatographic separation consists of a block of distribution columns, a source of carrier gas and a device for fixing the separated ingredients of the detector unit. The position of the peaks in the calibrated chromatogram corresponds to a specific component, and the peak value corresponds to its number. Processing of analytical data obtained during many years of geomonitoring assumed the calculation of average annual ecogeochemical indicators: total dust, sulfur oxides, nitrogen and carbon oxides, as well as total annual pollution indicators - Zc. Based on the results of geomonitoring, variations in the intake of the main ingredients into the surface atmosphere were revealed, and the anomalous values of Zc showed the possibility of predicting serious earthquakes.

По результатам анализа изученных атмогеохимических данных за многие годы нами установлена корреляционная связь двух землетрясений с качеством атмосферы. Суммарные количества основных загрязнителей (пыль, оксиды углерода, серы и азота) на территории РТ в эти годы (1991 и 1995) резко возрастали до аномально высоких значений. Их содержание превышало порог - 20% от среднегодового значения, полученного в процессе геомониторинга.Based on the analysis of the studied atmogeochemical data for many years, we have established a correlation between two earthquakes and the quality of the atmosphere. The total amounts of the main pollutants (dust, oxides of carbon, sulfur and nitrogen) in the territory of the Republic of Tatarstan during these years (1991 and 1995) rose sharply to abnormally high values. Their content exceeded the threshold of 20% of the average annual value obtained in the process of geomonitoring.

Динамика загрязнения приземной атмосферы территории Республики Тыва, тыс. т/год отражена в таблице.The dynamics of surface air pollution in the territory of the Republic of Tyva, thousand tons / year is shown in the table.

ТаблицаTable №п/пNo. ГодYear Республика ТываTyva Republic Годовые значения Zc, (тыс.т/год) основных поллютантов (пыли, оксидов углерода, азота и серы)Annual values of Zc, (thousand tons / year) of the main pollutants (dust, carbon oxides, nitrogen and sulfur) Доля в % к среднегодовому за 14 лет значению основных поллютантовShare in% of the average annual value of the main pollutants for 14 years 1one 19881988 100,81100.81 91,791.7 22 19891989 105,39105.39 95,895.8 33 19901990 146,39146.39 133,2133.2 4four 19911991 150,16150.16 136,6136.6 55 19921992 130,11130.11 118,4118.4 66 19931993 115,00115.00 104,6104.6 77 19941994 105,20105,20 95,795.7 88 19951995 133,51133.51 121,5121.5 99 19961996 113,31113.31 103,1103.1 1010 19971997 89,4889.48 81,481.4 11eleven 19981998 87,6987.69 79,879.8 1212 19991999 87,9287.92 80,080.0 1313 20002000 87,2087,20 79,379.3 14fourteen 20012001 87,1087.10 79,279.2

Как видно из таблицы, в годы сильных землетрясений (1991,1995) возрастание поллютантов - классических диэлектриков - скачкообразно превышает 20%. Высокие значения Zc в 1990 г. свидетельствуют о возможном начале подготовительных геодинамических процессов в коллизионном поясе РТ, которые сопровождаются формированием поллютантов - гетероэлектретов. Последние представлены термоэлектретами, электроэлектретами, образующимися при электризации в результате процессов поляризации при относительно слабых внешних полях, а также хемоэлектретами - продуктами реакций полимеризации в сложных породообразующих алюмосиликатных минералах.As can be seen from the table, during the years of strong earthquakes (1991, 1995), the increase in pollutants - classical dielectrics - jumpwise exceeds 20%. High values of Zc in 1990 indicate a possible start of preparatory geodynamic processes in the collision belt of the Republic of Tatarstan, which are accompanied by the formation of pollutants - heteroelectrets. The latter are represented by thermoelectrets, electrets formed during electrification as a result of polarization processes at relatively weak external fields, as well as chemoelectrets - products of polymerization reactions in complex rock-forming aluminosilicate minerals.

Таким образом, полученные результаты однозначно подтверждают возможность использования данного способа как одного из наиболее достоверных для предсказания сильных землетрясений в континентальных коллизионных поясах.Thus, the results unequivocally confirm the possibility of using this method as one of the most reliable for predicting strong earthquakes in continental collision belts.

Claims (2)

1. Способ прогнозирования землетрясений в пределах коллизионных зон континентов, согласно которому осуществляют периодическую пространственно-временную регистрацию геохимического предвестника землетрясений, по результатам проведенного мониторинга выявляют вариации поступления в атмосферу геохимического предвестника и по аномальному изменению регистрируемой во времени величины геохимического предвестника выдают прогноз о возможности возникновения землетрясения, отличающийся тем, что в качестве геохимического предвестника землетрясения регистрируют в приземной атмосфере содержание пыли, оксидов углерода, азота и серы, на основе многолетнего мониторинга определяют их среднегодовое суммарное содержание в приземной атмосфере, а прогноз о возможности возникновения землетрясения выдают при увеличении в приземной атмосфере годового суммарного содержания указанных поллютантов свыше 20% по сравнению со среднегодовым значением, полученным за период проведенного мониторинга.1. A method for predicting earthquakes within the collision zones of continents, according to which periodic spatio-temporal registration of the geochemical precursor of earthquakes is carried out, according to the results of the monitoring, variations in the atmospheric supply of the geochemical precursor are detected and an anomalous change in the value of the geochemical precursor recorded over time gives a prediction about the possibility of an earthquake characterized in that as a geochemical harbinger of earth earthquakes record the content of dust, carbon oxides, nitrogen, and sulfur in the surface atmosphere, based on long-term monitoring, determine their average annual total content in the surface atmosphere, and a prediction about the possibility of an earthquake is issued when the annual total content of these pollutants in the surface atmosphere increases over 20% compared to with the average annual value obtained during the monitoring period. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что средне- и короткосрочный прогноз землетрясений осуществляют по результатам регионального и локального атмогеохимического мониторинга на территории сейсмоактивных коллизионных зон континентов за период не менее 10 лет. 2. The method according to claim 1, characterized in that the medium and short-term earthquake forecast is carried out according to the results of regional and local atmogeochemical monitoring in the territory of seismically active conflict zones of the continents for a period of at least 10 years.
RU2012106798/28A 2012-02-24 2012-02-24 Method to forecast earthquakes within collision zones of continents RU2516617C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106798/28A RU2516617C2 (en) 2012-02-24 2012-02-24 Method to forecast earthquakes within collision zones of continents

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106798/28A RU2516617C2 (en) 2012-02-24 2012-02-24 Method to forecast earthquakes within collision zones of continents

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012106798A RU2012106798A (en) 2013-08-27
RU2516617C2 true RU2516617C2 (en) 2014-05-20

Family

ID=49163597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012106798/28A RU2516617C2 (en) 2012-02-24 2012-02-24 Method to forecast earthquakes within collision zones of continents

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2516617C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU507844A1 (en) * 1974-03-05 1976-03-25 A method for predicting the occurrence time of an earthquake
RU2145098C1 (en) * 1998-03-18 2000-01-27 Научно-производственное предприятие "Наука-Сервис" Method for earthquake forecast
RU2211466C1 (en) * 2002-07-10 2003-08-27 Осипов Виктор Петрович Procedure predicting seismic danger
CN101334478A (en) * 2008-07-09 2008-12-31 天津师范大学 Earthquake forecasting method
UA59526U (en) * 2010-08-02 2011-05-25 Открытое Акционерное Общество "Украинский Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения" Method for prediction of earthquakes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU507844A1 (en) * 1974-03-05 1976-03-25 A method for predicting the occurrence time of an earthquake
RU2145098C1 (en) * 1998-03-18 2000-01-27 Научно-производственное предприятие "Наука-Сервис" Method for earthquake forecast
RU2211466C1 (en) * 2002-07-10 2003-08-27 Осипов Виктор Петрович Procedure predicting seismic danger
CN101334478A (en) * 2008-07-09 2008-12-31 天津师范大学 Earthquake forecasting method
UA59526U (en) * 2010-08-02 2011-05-25 Открытое Акционерное Общество "Украинский Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения" Method for prediction of earthquakes

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012106798A (en) 2013-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Helmstetter et al. Seismic monitoring of Séchilienne rockslide (French Alps): Analysis of seismic signals and their correlation with rainfalls
Inbal et al. Sources of long‐range anthropogenic noise in Southern California and implications for tectonic tremor detection
Koike et al. Increased radon-222 in soil gas because of cumulative seismicity at active faults
Pulinets et al. Correlation analysis technique revealing ionospheric precursors of earthquakes
Bindi et al. Site effects observed in alluvial basins: the case of Norcia (Central Italy)
Barkat et al. Radon as an earthquake precursor in and around northern Pakistan: a case study
Ambrosino et al. Analysis of geophysical and meteorological parameters influencing 222Rn activity concentration in Mladeč caves (Czech Republic) and in soils of Phlegrean Fields caldera (Italy)
Zafrir et al. Novel determination of radon‐222 velocity in deep subsurface rocks and the feasibility to using radon as an earthquake precursor
Sick et al. Visual event screening of continuous seismic data by supersonograms
Sanina et al. The Mikhnevo small aperture array enhances the resolution property of seismological observations on the East European Platform
de Groot-Hedlin et al. Detection of infrasound signals and sources using a dense seismic network
Mansouri Daneshvar et al. Seismic triggering of atmospheric variables prior to the major earthquakes in the Middle East within a 12-year time-period of 2002–2013
Ván et al. Long term measurements from the Mátra Gravitational and Geophysical Laboratory
Zafrir et al. The impact of atmospheric and tectonic constraints on Radon-222 and carbon dioxide flow in geological porous media-a dozen-year research summary
Lythgoe et al. Seismic event detection in urban Singapore using a nodal array and frequency domain array detector: earthquakes, blasts and thunderquakes
Fidani et al. Electric and magnetic recordings by Chieti CIEN Station during the intense 2016–2017 seismic swarms in Central Italy
Mandal et al. Estimation of source parameters for the aftershocks of the 2001 M w 7.7 Bhuj earthquake, India
İçhedef et al. In soil radon anomalies and volcanic activity on Mt. Etna (Italy)
RU2516617C2 (en) Method to forecast earthquakes within collision zones of continents
Sheng et al. Seeking repeating anthropogenic seismic sources: Implications for seismic velocity monitoring at fault zones
Hayakawa et al. Seismo-electromagnetics as a new field of radiophysics: Electromagnetic phenomena associated with earthquakes
Kumar et al. Integrated radon monitoring in Tatun Volcanic Areas of Northern Taiwan.
Sarkar et al. Electron density anomalies associated with M≥ 5.9 earthquakes in Indonesia during 2005 observed by DEMETER
RU2030769C1 (en) Method of detection of possibility of occurrence of catastrophic phenomena
Xie et al. Imaging 3D upper‐mantle structure with autocorrelation of seismic noise recorded on a transportable single station

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150225