Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2018. № 5(25). C. 62-73. ISSN 2079-6641

Содержание

DOI: 10.18454/2079-6641-2018-25-5-62-73

УДК 551.254:550.379:550.394:550.343.3

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ И АКУСТИЧЕСКИЙ ОТКЛИК ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД НА ПРОХОЖДЕНИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН ОТ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ 

П. В. Муратов¹, О. П. Руленко², Ю. В. Марапулец¹, А. А. Солодчук¹

¹Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, 684034, Камчатский край, с. Паратунка, ул. Мирная, 7
²Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, 683006, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9

E-mail: pavel-mure@yandex.ru, rulenko@ksc.net

Впервые обнаружен совместный электрический и акустический отклик приповерхностных осадочных пород на деформацию при прохождении сейсмических волн от землетрясений. Представлены результаты частотно-временного анализа этого отклика при четырех землетрясениях Южной Камчатки магнитудой 4.9–7.2 на расстоянии 100–200 км от эпицентра. Обнаружена зависимость его проявления от магнитуды землетрясения.

Ключевые слова: сейсмические волны, приповерхностные осадочные породы, деформация, электрический и акустический отклик.

Работа выполнена с использованием оборудования ЦКП ИКИР ДВО РАН “Северовосточный гелиогеофизический центр” CKP_558279.

MSC 86-02

ELECTRICAL AND ACOUSTIC RESPONSE OF THE NEAR-SURFACE SEDIMENTARY ROCKS TO SEISMIC EARTHQUAKE WAVES PASSING 

P. V. Muratov¹, O. P. Rulenko², Yu. V. Marapulets¹, A. A. Solodchuk¹

 

¹Institute of Cosmophysical Research and Radio Wave Propagation, FEB RAS, 684034, Kamchatka region, Paratunka, Mirnaya str., 7, Russia
²Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS, 683006, Kamchatka region, Petropavlovsk-Kamchatsky, Piip Blvd., 9, Russia

E-mail: pavel-mure@yandex.ru, rulenko@ksc.net

For the first time, a joint electrical and acoustic response of near-surface sedimentary rocks to deformation during the eartquake seismic waves passage was detected. The results of the time-frequency analysis of this response of four earthquakes of South Kamchatka with magnitude 4.9–7.2 at the epicentral distance of 100–200 km were presented. The dependence of the responce on the earthquake magnitude was found.

Key words: seismic waves, near-surface sedimentary rocks, deformation, electrical and acoustic responce.

 

The work was performed using the equipment of the Central Dispatch Center IKIR FEB RAS “ Northeast Heliogeophysical Center ” CKP_558279.

Список литературы/References

  1. Гаррелс Р., Маккензи Ф., Эволюция осадочных пород, Мир, М., 1974, 272 с. [Garrels R., Mackenzie F., Evolution of sedimentary rocks, W.W. Norton and Company, Inc., New York, 1971, 397 pp.]
  2. Касимова В. А., Потанин М. Е., Берсенёва Н. Ю., “Отклики параметров электромагнитного поля на землетрясения на КГО Карымшина, Камчатка”, Сб. докладов VII международной конференции «Солнечно-земные связи и физика
    предвестников землетрясений», ИКИР ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 2016, 308–312. [Kasimova V. A., Potanin M. E., Berseneva N. Yu., “Otkliki parametrov e‘lektromagnitnogo polya na zemletryaseniya na KGO Kary‘mshina, Kamchatka”, Sb. dokladov VII mezhdunarodnoy konferentsii «Solnechno-zemnyye svyazi i fizika predvestnikov zemletryaseniy»,, IKIR DVO RAN, Petropavlovsk-Kamchatskiy, 308–312].
  3. Купцов А. В., Ларионов И. А., Шевцов Б. М., “Особенности геоакустической эмиссии при подготовке камчатских землетрясений”, Вулканология и сейсмология, 2005, № 5, 45–59. [Kuptsov A. V., Larionov I. A., Shevtsov B. M., Vulkanologiya i seysmologiya, 2005, № 5, 45–59].
  4. Марапулец Ю. В., Шевцов Б. М., Мезомасштабная акустическая эмиссия, Дальнаука, Владивосток, 2012, 126 с. [Marapulets Yu. V., Shevtsov B. M.,, Mezomasshtabnaya akusticheskaya emissiya, Dal’nauka, Vladivostok, 2012, 126 pp.]
  5. Моргунов В. А., Матвеев И. В., “Электрические и электромагнитные эффекты в эпицентральной зоне афтершоков Спитакского землетрясения”, Физика Земли, 2012,№ 5, 64–76. [Morgunov V. A., Matveyev I. V., “Elektricheskiye i elektromagnitnyye effekty v epitsentral’noy zone aftershokov Spitakskogo zemletryaseniya”, Fizika Zemli, 2012, № 5, 64–76].
  6. Мороз Ю. Ф., Мороз Т. А., “Аномалии электрического поля и электропроводности земной коры в связи с Култукским землетрясением на оз. Байкал”, Физика Земли, 2012, № 5, 64–76. [Moroz Yu. F., Moroz T. A., “Anomalii elektricheskogo polya i elektroprovodnosti zemnoy kory v svyazi s Kultukskim zemletryaseniyem na oz. Baykal”, Fizika Zemli, 2012, № 5, 64–76].
  7. Пархоменко Э. И., Геоэлектрические свойства минералов и горных пород при высоких давлениях и температурах, Наука, М., 1989, 198 с. [Parkhomenko E.I., Geoelektricheskiye svoystva mineralov i gornykh porod pri vysokikh davleniyakh i temperaturakh, Moskva Nauka, 1989, 198 pp.]
  8. Руленко О. П. и др., “Совместное возмущение геоакустического, эманационного и атмосферного электрического полей у границы земная кора – атмосфера перед землетрясением”, Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 2016, № 3(14), 72–78. [Rulenko O. P. et al. , “Joint perturbation of geoacoustic, emanation and atmospheric electric fields at the boundary of the earth’s crust and the atmosphere before the earthquake”, Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki, 2016, № 3(14), 72–78].
  9. Соболев Г. А., Основы прогноза землетрясений, Наука, М., 1993, 313 с. [Sobolev G. A., Osnovy prognoza zemletryaseniy, Moskva Nauka, 1993, 313 pp.]
  10. Соболев Г. А., Пономарев А. В., Физика землетрясений и предвестники, Наука, М., 2003, 270 с. [Sobolev G. A., Ponomarev A. V., Fizika zemletryaseniy i predvestniki, Nauka, Moskva, 2003, 270 pp.]
  11. Cicerone R. D., Ebel J. E., Britton J., “A systematic compilation of earthquake precursors”, Tectonophysics, 476 (2009), 371–396.
  12. Honkura Y. et al., “Seismic dynamo effects associated with the M7.1 earthquake of 26 May 2003 off Miyagi Prefecture and the M6.4 earthquake of 26 July 2003 in northern Miyagi Prefecture, NE Japan”, Earth Planets Space, 56 (2004), 109–114.

Список литературы (ГОСТ)

  1. Гаррелс Р., Маккензи Ф. Эволюция осадочных пород. М.: Мир, 1974. 272 с.
  2. Касимова В. А., Потанин М. Е., Берсенёва Н. Ю. Отклики параметров электромагнитного поля на землетрясения на КГО Карымшина, Камчатка // Сб. докладов VII международной конференции «Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений». Петропавловск-Камчатский. ИКИР ДВО РАН. 2016. C. 308–312.
  3. Купцов А. В., Ларионов И. А., Шевцов Б. М. Особенности геоакустической эмиссии при подготовке камчатских землетрясений // Вулканология и сейсмология. 2005. №5. С. 45–59.
  4. Марапулец Ю. В., Шевцов Б. М. Мезомасштабная акустическая эмиссия. Владивосток: Дальнаука, 2012. 126 c.
  5. Моргунов В. А., Матвеев И. В. Электрические и электромагнитные эффекты в эпицентральной зоне афтершоков Спитакского землетрясения // Физика Земли. 2012. №5. С. 64–76.
  6. Мороз Ю. Ф., Мороз Т. А. Аномалии электрического поля и электропроводности земной коры в связи с Култукским землетрясением на оз. Байкал // Физика Земли. 2012. №5. С. 64–76.
  7. Пархоменко Э. И. Геоэлектрические свойства минералов и горных пород при высоких давлениях и температурах. М.: Наука, 1989. 198 c.
  8. Руленко О. П. и др. Совместное возмущение геоакустического, эманационного и атмосферного электрического полей у границы земная кора – атмосфера перед землетрясением // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2016. №3(14). С. 72–78.
  9. Соболев Г. А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука, 1993. 313 c.
  10. Соболев Г. А., Пономарев А. В. Физика землетрясений и предвестники. М.: Наука, 2003. 270 c.
  11. Cicerone R. D., Ebel J. E., Britton J. A systematic compilation of earthquake precursors // Tectonophysics. 2009. vol. 476. pp. 371–396.
  12. Honkura Y. et al. Seismic dynamo effects associated with the M7.1 earthquake of 26 May 2003 off Miyagi Prefecture and the M6.4 earthquake of 26 July 2003 in northern Miyagi Prefecture, NE Japan // Earth Planets Space. 2004. vol. 56. pp. 109–114.

Для цитирования: Муратов П. В., Руленко О. П., Марапулец Ю. В., Солодчук А. А. Электрический и акустический отклик приповерхностных осадочных пород на прохождение сейсмических волн от землетрясений // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2018. № 5(25). C. 62-73. DOI: 10.18454/2079-6641-2018-25-5-62-73.
For citation: Muratov P. V., Rulenko O. P., Marapulets Yu. V., Solodchuk A. A. Electrical and acoustic response of the near-surface sedimentary rocks to seismic earthquake waves passing, Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki. 2018, 25: 5, 62-73. DOI: 10.18454/2079-6641-2018-25-5-62-73.

Поступила в редакцию / Original article submitted: 22.10.2018

Muratov Муратов Павел Вальерьевич – ведущий инженер лаборатории акустических исследований Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Камчатский край, Елизовский район, c. Паратунка, Россия, ORCID 0000-0001-9517-4078.
   Muratov Pavel Valer’evich – Leading Engineer of Laboratory of Acoustic Research Institution Institute of Cosmophysical Research and Radio Wave Propagation, FEB RAS, Paratunka, Elizovskiy district, Kamchatka region, Russia, ORCID 0000-0001-9517-4078.

1

1

1

1

Rul  Руленко Олег Петрович – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории сейсмологии института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, г. Петропавловск-Камчатский, Россия, ORCID: 0000-0001-6548-7639.
   Rulenko Oleg Petrovich – Ph.D. (Phys. & Math.), Senior Researcher of Lab. Seismology, Volcanology and Seismology FEB RAS, Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia, ORCID: 0000-0001-6548-7639.

1

1

1

Mar  Марапулец Юрий Валентинович – доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник лаборатории акустических исследований, директор, Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Камчатский край, Елизовский район, c. Паратунка, Россия, ORCID: 0000-0002-3030-9944.
   Marapulets Yuri Valentinovich – Dr. Sci. (Phys.& Math), Chief Researcher, Laboratory for Acoustic Research, Director, Institute for Cosmophysical Research and Radio Wave Propagation, Far East Branch, Russian Academy of Sciences, Kamchatka Krai, Elizovsky District, Paratunka, Russia, ORCID: 0000-0002-3030-9944.

1

1

sol  Солодчук Александра Андреевна – кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Института космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Камчатский край, Паратунка, Россия, ORCID 0000-0002-6761-8978.
  Solodchuk Alexandra Andreevna – Ph.D. (Phys.& Math.) Researcher, Institute of Cosmophysical Researches and Radio Wave Propagation FEB RAS, Kamchatka Krai, Paratunka, Russia, ORCID 0000-0002-6761-8978.

1

1

1

Скачать статью Муратов П.В. и др.