Вопросы инженерной сейсмологии: статья

СЕЗОННЫЕ ВАРИАЦИИ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В ВЕРХНИХ СЛОЯХ ЗЕМНОЙ КОРЫ
А.В. ДЕЩЕРЕВСКИЙ1
И.Н. МОДИН2
А.Я. СИДОРИН1
1 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Журнал: Вопросы инженерной сейсмологии
Том: 45
Номер: 3
Год: 2018
Страницы: 68-83
УДК: 550.349 (550.837.311+550.8.056)
DOI: 10.21455/VIS2018.3-6
Ключевые слова: верхняя часть разреза, удельное электрическое сопротивление, сезонные изменения, свойства грунтов, влияние на оценки сейсмических воздействий, прецизионный геоэлектрический мониторинг, вертикальное электрическое зондирование, решение обратной задачи, горизонтально-слоистая модель, Гармский полигон
Аннотация: Для прогнозирования последствий сильных землетрясений важно знать характеристики грунтов. В принятых методах такой оценки фактически игнорируется тот факт, что свойства грунтов могут очень сильно меняться в течение года. По-видимому, это связано с отсутствием данных, необходимых для такого учета. В настоящей работе на примере анализа данных многолетнего мониторинга методом вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) на стационарной установке с большим количеством разносов исследуются сезонные вариации удельного электрического сопротивления на различных глубинах приповерхностной части разреза в районе хребта Петра Первого в Таджикистане. По данным многолетних прецизионных ежедневных измерений была построена 4-слойная горизонтально-слоистая модель геоэлектрического разреза. Амплитуда сезонных вариаций удельного сопротивления в каждом слое оценивалась как отношение стандартного отклонения сезонной вариации к среднемноголетней величине удельного сопротивления. В верхнем слое разреза (глубина 0-1.5 м) амплитуда сезонной вариации достигает 20%, а ее форма хорошо согласуется с сезонным ходом кажущегося сопротивления на малых разносах. Во втором (глубина 1.5-10 м) и третьем (глубина 10-66 м) слоях геоэлектрического разреза амплитуда сезонной волны быстро убывает, составляя менее 1% в третьем слое. В четвертом слое геоэлектрического разреза (глубина от 66 м и более) эта амплитуда вновь увеличивается и достигает 2%. При этом разница максимального и минимального значения сезонной волны (т.е. ее размах) достигает 7%. Одно из возможных объяснений столь высокой амплитуды сезонных вариаций удельного сопротивления на глубинах в сотни метров состоит в наличии глубинной зоны аэрации с годовым регулированием уровня и минерализации подземных вод. Полученные результаты необходимо учитывать в разведочной геофизике, при инженерных изысканиях и учете свойства грунтов при прогнозировании возможных последствий сильных сейсмических воздействий.