Идея использования данных о высотах геоида для выделения древних шовных зон состоит в том,
что высоты геоида отражают не только различия в суммарной плотности вещества литосферы в
некотором вертикальном разрезе, но и различия первого момента распределения значений
плотности горных пород r по высоте h - т(r(h)h)dh.
Поэтому аномалии высот геоида, в отличие от традиционно используемых при оценке сейсмоопасности
изостатических аномалий, чувствительны к существованию также и более древних (и потому изостатически
скомпенсированных) контактов различно устроенных блоков литосферы.
Такие контакты должны проявляться в виде поясов повышенных значений градиентов высот геоида.
Необходимым условием реализации такого подхода является наличие достаточно точных данных
о высокочастотной компоненте поля высот геоида, что стало возможным с совершенствованием
спутниковой геодезии.
Предположение о приуроченности эпицентров платформенных землетрясений к протяженным областям
повышенных градиентов поля высот геоида было проверено по данным о положении перечисленных выше
наиболее сильных платформенных землетрясений ХХ века. Во всех случаях наблюдается приуроченность
эпицентров к поясам относительно повышенных значений градиентов поля высот геоида.
При этом, однако, не обнаружено статистически значимой связи между расположением и магнитудой
очагов и величиной градиентов. Очаги некоторых сильных землетрясений располагаются на границе градиентных зон, а также на отрезках градиентных зон, где значения градиентов ниже, нежели на соседних. Наименьшая согласованность расположения высокоградиентных зон и эпицентральной области наблюдается в случае Газлийских землетрясений (таблица). Здесь градиентная зона, в пределах которой располагаются эпицентры, заметно слабее по амплитуде аналогичных зон, локализованных на удалении от эпицентральной зоны. Можно предположить, что локализация землетрясения в относительно менее контрастной градиентной зоне связана с развитием здесь сильного техногенного воздействия в связи с интенсивным процессом газодобычи.
Для контроля информативности метода выделения зон ВОЗ по линейным аномалиям поля градиентов высот геоида сопоставлялись значения градиентов поля геоида в эпицентральной области перечисленных выше сильных платформенных землетрясений с распределением значений градиента в районе 6ґ6о вокруг эпицентра. Размер области (6ґ6о) выбран с учетом требования МАГАТЭ при оценке сейсмоопасности ответственных объектов проводить исследование потенциально сейсмогенных структур на удалении до 200 км от объекта. Проверялось предположение, что к эпицентральным зонам приурочены относительно повышенные значения градиентов поля высот геоида. В таблице приведены вероятности превышения значениями градиента поля для района 6ґ6о вокруг эпицентра величины градиента в эпицентральной области.
Таблица
Вероятность превышение значения градиента поля высот геоида в эпицентре для области 6
´
6о вокруг эпицентра (%)
|
Австралия |
Канада |
Китай |
Газли |
Индия |
Ливия |
|
5 |
8 |
7 |
32 |
14 |
30 |
Из приведенной таблицы видно, что для эпицентральных зон сильных платформенных землетрясений
действительно характерны относительно повышенные значения градиентов поля высот геоида.
Относительно меньшая избирательность имеет место для землетрясений техногенного характера
(вблизи высотной плотины Койна в Индии и для Газлийских землетрясений, предположительно
инициированных интенсивным процессом газодобычи).
Преимуществами метода использования карт градиентов поля высот геоида являются
простота применения, равномерное покрытие территории и физическая очевидность лежащих
в основе метода теоретических предпосылок. Недостатком метода (очевидном из приведенных в
таблице данных) является относительно невысокая пространственная избирательность метода.
Доля захватываемой аномалиями гипотетически сейсмоопасной территории может составлять до
40% от площади исследуемого района. Для уменьшения площади потенциально сейсмогенных зон
существенен выбор используемого частотного диапазона разложения поля геоида по сферическим
гармоникам. При оптимальном выборе частотного интервала площадь потенциальных зон ВОЗ удается
уменьшить.
Учитывая невысокую пространственную избирательность метода выделения зон ВОЗ по данным о
градиентах поля высот геоида, рекомендуется использовать этот метод в комплексе с другими методами.
При этом метод особенно полезен на начальном, рекогносцировочном этапе работ, при отсутствии результатов
специальных полевых наблюдений. По той же причине - вероятном расширении площади потенциально
сейсмогенных структур - представляется перспективным использование метода анализа поля градиентов
высот геоида для решения задачи выявления территорий с наименьшей вероятностью
сейсмотектонических событий. При нашем подходе эти территории выявляются как блоки,
характеризуемые низкими значениями градиентов. Такие территории рекомендуется использовать
под строительство особо важных объектов, в особенности объектов с длительным сроком проектного
функционирования. - таких как хранилища радиоактивных отходов.
Метод выявления зон ВОЗ по аномалиям поля градиентов высот геоида был использован при оценке
потенциальной сейсмоопасности районов Ростовской и Нововоронежской АЭС. В обоих случаях в п
ределах исследуемых районов были выделены протяженные зоны повышенных значений градиентов
высот геоида. Все такие зоны совпадают в плане с известными региональными разломами. Однако в
первом случае градиентные зоны более контрастны и проходят на относительно небольшом удалении
от площадки РоАЭС, в то время как во втором градиентные зоны располагаются по периферии
исследуемого района. Расположение выявленных в результате применения метода потенциальных зон
ВОЗ использовано при разработке предложений по организации геодинамического мониторинга районов
Ростовской и Нововоронежской АЭС.
Приведение карт высот геоида, аномалий силы тяжести в свободном воздухе (когда учтены аномалии,
обусловленные неровностями рельефа земной поверхности) и карты градиентов высот геоида в атласе
геоэкологических условий расположения объектов ЯТЦ на территории России позволяет составить
предварительное представление о степени потенциальной геоэкологической безопасности площадок
размещения объектов. Выделяющиеся на ряде таких карт линейные аномалийные зоны рекомендуется
рассматривать как первоочередные объекты постановки более детальных геолого-геофизических
исследований.
В этом разделе представлены основные характеристики АЭС России, различные данные о параметрах геологической среды в районах их расположения,
а также другая полезная информация.
